Изготовление стакана для заливки свинцовистой бронзой

Исходным материалом для изготовления стакана для заливки свинцовистой бронзой служит бесшовная толстая труба из стали 10.

Из трубы режут заготовки длиной 124 мм, внутреннее отверстие их растачивают до размера 96,8^+0,5 мм. Затем наружную поверхность заготовки обтачивают до диаметра 111,8_-0,2 мм. Чтобы выдержать концентричность наружной и внутренней поверхностей, применяют специальную разжимную оправку.

Для создания точной базы при последующей обработке наружную поверхность стакана шлифуют на бесцентрово-шлифовальном станке до диаметра 111,4-0,04-0,075 мм. Затем заготовку устанавливают на токарный станок в пневматический цанговый патрон (рис. 138). Корпус 1 патрона крепится к шпинделю токарного станка, а тяга 2 — к штоку пневматического цилиндра, закрепленного на заднем конце шпинделя. При движении тяги влево усилие передается через поперечину 4 и гильзу 3 к нажимной гайке 7. Цанга 6 перемещается влево и зажимает заготовку. При движении тяги вправо усилие передается через поперечину, гильзу, нажимную гайку и пружинящее кольцо 5. Цанга выдвигается вправо и, разжимаясь, освобождает заготовку. Рис. 138. Цанговый патрон.

Внутреннюю поверхность стакана растачивают под заливку до диаметра 97,96^+0,023 мм и делают выточку диаметром 109,6^+0,048 мм на глубину 4,5 мм. Готовые заготовки поступают в отделение заливки.

Процесс заливки подшипников начинают с приготовлении свинцовистой бронзы.

Шихта для свинцовистой бронзы должна иметь следующий состав (на 100 кг) и кг:

Химический состав возврата свинцовистой бронзы должен быть следующим: свинец 27—31%; фосфор до 0,1%; железо до 0,25% и медь — остальное.

Фосфористая медь необходима для раскисления сплава и улучшения его литейных свойств.

Фосфористую медь плавят в электрической печи и отливают навески весом 15—20 г, каждую плавку подвергают химическому анализу. Количество фосфора в сплаве должно быть в пределах 8,6—10%, остальное медь. Примеси не допускаются.

Стружку свинцовистой бронзы, полученную при механической обработке вкладышей, предварительно очищают от примесей железа на магнитном сепараторе и брикетируют в стальной пресс-форме на гидравлическом прессе. Для получения достаточно прочных брикетов требуется удельное давление не менее 120 кг/см2.  Химический состав брикетов периодически проверяется, так как в готовом вкладыше допускается не более 0,2% железа.

Магнитный сепаратор (рис. 139) работает следующим образом. Электродвигатель 3 через клиноремонную передачу приводит в движение генератор 12 постоянного тока, питающий обмотку 8 электромагнита 7. Тот же электродвигатель через понижающую зубчатую передачу вращает барабан 6 и кулачок 11, сообщающий лотку 9 горизонтальное возвратно-поступательное движение (длина хода 10—15 мм). Барабан полый и выполнен из оловянистой бронзы толщиной 2—3 мм. На ободе барабана имеются две реборды и наружные бронзовые ребра, расположенные вдоль образующих. Барабан вращается на неподвижной оси 5, нa которой закреплен электромагнит, положение
электромагнита регулируется тягой 4.

Для того чтобы отделить крупную стальную стружку, перед сепарированием стружку свинцовистой бронзы просеивают через проволочное сито. Просеянную стружку небольшими порциями засыпают в бункер 10 сепаратора. Благодаря возвратно-поступательному движению лотка стружка равномерно поступает на вращающийся барабан. Чистая бронзовая стружка движется по направлению стрелки А и ссыпается в деревянный ящик 1. Стальная или биметаллическая (состоящая из смеси бронзы и железа) стружка под действием электромагнита прилипает к поверхности барабана и увлекается вправо по направлению стрелки Б. На нижней границе магнитного поля под действием собственного веса эта стружка падает в ящик 2 для грязной стружки. Для лучшей очистки стружки сепарирование повторяют дважды. Рис. 139. Магнитный сепаратор.

Шихту плавят в графитовом тигле емкостью 100 марок (вмещающем примерно 110 кг свинцовистой бронзы) или в индукционной электрической печи.

Последовательность плавки бронзы в специальной печи следующая.

В нагретый докрасна тигель загружают красную медь, нарезанную кусками размером 300 х 60 мм, и плавят ее под слоем (30—40 мм) древесного угля.

Плавка производится при следующем режиме: ток 150—160 а, напряжение 600 в, мощность 45—50 квт и ток возбуждения 5—6 а. Продолжительность плавки бронзы равна 20—25 мин. Температура расплавленного металла должна быть 1100—1150°С. Затем вводят фосфористую медь, загружают брикеты отходов свинцовистой бронзы и сплав интенсивно перемешивают графитовым стержнем. Когда брикеты отходов расплавятся (занимает это не более 5 мин.), в тигель засыпают свинец. Температуру сплава поддерживают 1000—1150° С.

Приготовленный сплав разливают в чугунные изложницы емкостью 2 кг или в подогретый (t = 950 1000°C) тигель для заливки в стаканы. После заполнения двух-трех изложниц сплав в тигле необходимо перемешать.

Толщина чушек должна быть не более 35 мм, чтобы предупредить ликвацию сплава.

На каждой чушке ставят номер плавки. Из каждой плавки металл одной чушки подвергают химическому анализу. Пробу для химического анализа получают путем сквозного сверления чушки сверлом диаметром 3—6 мм.

Если химический состав металла соответствует требованиям технических условий, то чушки принимаются для заливки вкладышей.