Выявление и оценка риска при исследовании безопасности производственных процессов

2. Подготовка  пресс-формы к  заливке на машине.

      После установки и закрепления пресс-формы  на литейной машине для получения отливок необходимо подготовить пресс-форму к заливке.

      Подогрев  пресс-формы и сплава. Включив  машину и убедившись, что пресс-форма  прочно закреплена, плотно закрывается  и все механизмы ее работают исправно, приступают к ее подогреву.

      Нагрев  пресс-формы производят различными способами: электрокассетой, газовой горелкой, паяльной лампой.

Нельзя  разогревать холодные пресс-формы  запрессовкой расплава, так как  из-за резкой разницы температуры  может повредиться рабочая поверхность  пресс-формы, что сокращает срок службы пресс-форм, особенно при литье сплавов на основе меди и алюминия. Полуформы разводят на небольшую величину так, чтобы одновременно обогревались обе части поверхности разъема. Предварительно все по- движные тонкие стержни и выталкиватели вводят во вкладыши. На тонкие неподвижные стержни пламя горелок и прочих источников тепла не направляют, чтобы избежать перегрева стержней. От непосредственного воздействия пламени тонкие стержни защищают также асбестом.

      Детали, отлитые в холодной пресс-форме, получаются пористыми, так как расплав, соприкасаясь с холодными стенками пресс- формы, быстро охлаждается. Чрезмерно быстрое охлаждение расплава является одной из причин, способствующей образованию на поверхности отливки узора, так называемого «мороза», и трещин, увеличивает обжатие выступающих частей пресс-формы, а также приводит к преждевременному образованию мелких трещин (сетки разгара) на вкладышах.

      Расплав перед заливкой в пресс-форму  находится в раздаточно- подогревательной  печи, где он подогревается до необходимой рабо- чей температуры. Рабочую температуру расплава следует выбирать наиболее низкой, но такой, при которой возможно хорошее запол- нение полости пресс-формы без спаев и недоливов при данном дав- лении. Чем ниже температура заливаемого расплава, тем выше стойкость пресс-формы. Недостаток литья с пониженной темпера- турой расплава — захватывание расплавом шлаков и окислов.

      Высокая температура заливаемого расплава нежелательна, так как приводит к  быстрому разрушению поверхности полости пресс- формы, увеличению пористости в отливках, изменению химического состава сплава. Рабочая температура расплавов в раздаточной печи выбирается в зависимости от тол-щины стенок отливаемых деталей, причем более высокая темпе- ратура применяется для тонкостенных отливок.

3. Смазка  пресс-формы.

      Для уменьшения прилипания расплава к стенкам  пресс-формы (особенно при литье  алюминиевых сплавов), для уменьшения износа пресс-формы, а также для  уменьшения задиров на литых деталях  производят смазку пресс-формы. Смазывают также и детали камеры прессования (наполнительный ста- кан, пятку, поршень).

      Смазка  должна быть нанесена тонким слоем. Избыток  смазки стекает на нижние части оформляющей полости пресс-формы, не дает четкого  заполнения контура и способствует образованию «мороза». Кроме того, при обильной смазке увеличивается газообразование, создающее в пресс-форме дополнительное давление и способствующее образованию облоя на отливках. Облоем называется часть расплава, затекающая в плоскость разъема и остающаяся на отливке.

      Необходимо  смазывать те места пресс-формы, к которым может прилипнуть сплав, и места, оставляющие на отливке  риски или задиры. Смазку пресс-формы  и стержней производят периодически во время работы в зависимости  от конфигурации отливки. Пресс- формы для сложных отливок необходимо смазывать чаще, чем для простых. Детали камеры прессования необходимо смазывать после нескольких ударов.

      Лучше всего наносить смазку на все рабочие  поверхности пресс- формы с помощью  пульверизатора, который обеспечивает нанесение тонкого и ровного слоя.

      Смазки, применяемые для пресс-форм, должны удовлетворять следующим требованиям: быть стойкими при высоких температурах и давлении, не вызывать коррозии отливок  и частей пресс-формы, не оказывать  вредного действия на работающих, образовывать устойчивую пленку на поверхности полости пресс-формы и камеры прессования, быть удобными для применения.

      Поскольку подобрать составы смазок, отвечающие указанным требованиям, очень трудно, а также одна и та же смазка не может обеспечить получение качественных отливок из различных сплавов, существует большой ассортимент смазок для литья под давлением. Условно их можно разделить на три группы.

      1. К твердым смазочным покрытиям  относятся животные жиры и  воск, в чистом виде их применяют редко, служат компонентами мазеобразных и жидких смазок.

      2. Мазеобразные смазки представляют  собой густую смесь из парафина, мазута, нигрола, озокерита, церезина, минеральных ма- сел и других  веществ. Для повышения разделительной способности в них добавляют алюминиевую пудру и графит.

      3. В состав жидких смазок входит  разбавитель, способствующий получению  жидкой консистенции и отводу  теплоты от пресс-формы. Жидкие  смазки приготовляют на нефтяной  (или водной) основе с добавкой мелкодисперсных наполнителей или присадок. В состав смазок на водной основе входят минеральные масла, жиры и эмульгаторы, обеспечивающие равномерность и дисперсность эмульсии.

      Ниже  приведены составы смазок для  различных сплавов:

алюминиевых и магниевых: 1) 30% церезина или воска, 14% вазелина, 26% графита, 30% парафина; 2) 50% графита, 50% моторного масла; 3) 1,5%-ный раствор фтористого натрия; 4) 52% масла, 43% разбавителя, 5% трихлорэтилена (смазка ЛД);

оловянно-свинцовых  и цинковых: 1) 30% парафина, остальное  моторное масло; 2) 5% графита, остальное  моторное масло;

медных: 1) 8% графита, 92% машинного масла; 2) 10%-ный водный раствор желтой кровяной  соли.

      Для прессующего поршня и камеры прессования применяют смазки, содержащие 20—40% графита на основе тяжелых минеральных масел.

4. Получение пробных отливок.

      Проверка  качества изготовленной пресс-формы  производится путем пробной ее заливки. При этом проверяется точное взаимодействие всех подвижных частей пресс- формы, отсутствие заедания; легкость удаления отливки из пресс- формы, чистота поверхностей получаемых отливок (отсутствие царапин, задиров, вмятин, повышенной узорчатости, пористости ), излом отлитых деталей для определения скопления воздуха, наличия газовых пузырей и раковин; размеры отливок. Термически необработанную пресс-форму устанавливают на машину, тщательно и осторожно проверяют работу ее механизмов и, убедившись в их исправности, пресс-форму подогревают и смазывают. Затем, отрегулировав скорость прессования и силу давления, нагревают камеру прессования. Для этого в нее заливают несколько ложек расплава, через 2—4 мин затвердевший металл удаляют из камеры прессования. Для хорошего прогрева камеры необходимо сделать 3—4 заливки. Когда пресс-форма и камера прессования будут нагреты до нужной температуры, производят смазку и обдув обоймы вкладышей и стержней, литниковой втулки, поршня и пятки и приступают к работе.

      Первые  две-три заливки следует производить несколько охлажденным расплавом. Зачерпнув разливочной ложкой расплав из раздаточной печи, дают ему несколько остыть, прежде чем залить в камеру прессования. Затем уже начинают работать, нормально производя 30—40 запрессовок для получения пробных отливок.

      В случае отклонений пробных отливок  от заданной пресс-формы и размеров обрабатываемых и необрабатываемых поверхностей пресс-форму исправляют в цехе. Если отклонения не позволяют  ис- править пресс-форму в цехе, ее отправляют на переделку в инструментальный цех.

5. Автоматизация литья под давлением.

      По  своей сущности литье под давлением  является высокомеханизированным процессом. Управление рабочими органами машины при прессовании, удалении отливки  осуществляют с пультов или при  помощи рычажных механизмов. Вручную выполняют такие операции, как заливка дозы сплава в камеру прессования, очистка поверхности прессформы от тонких пленок металла, смазка поверхности прессформы и камеры прессования.

Наиболее  трудоемкой и сложной из этих операций является заливка жидкого металла. Автоматически работающие машины для литья под давлением имеют специальные заливочно-дозирующие устройства. Очистку поверхности раскрытых прессформ проводят обдувкой сжатым воздухом и перемещаемыми пневматическими устройствами металлическими щитками. Смазка после очистки наносится распылением специальными устройствами, работающими в автоматическом режиме.

Автоматизация машин и операций обрубки литников, очистки заусенцев позволяет  создавать в цехах автоматические линии с участками для литья под давлением.

Технико-экономическая  оценка. Литьем под давлением изготавливают  отливки от нескольких граммов до десятков килограммов из алюминиевых, магниевых, медных и других цветных  сплавов, реже из тугоплавкой стали. Этот способ позволяет получать литые детали простой формы и сложные фасонные тонкостенные отливки. Нередко такие детали отправляют на сборку без механической обработки, лишь после зачистки заусенцев.

Машины  для литья под давлением, работающие в автоматическом режиме, имеют очень  высокую производительность—до 3000 и более отливок в час.

К недостаткам  способа относятся ограниченная масса отливаемых деталей—примерно до 50 кг, высокая стоимость и сложность  изготовления прессформ, трудность  получения отливок со сложными полостями. Отливки имеют газоусадочную пористость и их нельзя подвергать термической обработке. При получении отливок из тугоплавкой стали прессформы имеют небольшую долговечность.

4. Рациональная  организация рабочего места

 

      Рабочее место литейщика должно быть организовано рационально. На рис. 5 изображена схема наиболее удобного расположения оборудования.

      Основным  требованием при этом является обеспечение  безопасных проходов, проездов, свободного доступа к оборудованию и максимальной  защиты рабочего от возможности получения травм (табл. 2).

      Наиболее  удобным можно считать расположение раздаточной печи 3 со стороны камеры прессования машины 4.        

Рис. 5 Схема рационального  расположения оборудования на рабочем месте.  

     Расстояние  между краем печи и наиболее выступающими частями машины около 500 мм; вторая ось печи может быть смещена на 250 мм от центра машины в сторону рабочего места 5 литейщика. Высота печи над уровнем пола должна быть не более 800 мм, чтобы рабочему была удобно зачерпывать металл.

      К пусковой аппаратуре насоса 1 и запорному вентилю аккумулятора 2 должен быть свободный подход. Для защиты литейщика от внезапного выброса металла из формы служат щиты 6, которые должны быть переносными и устанавливаться в наиболее опасных местах.

      Оборудование  и рабочее место надо содержать в чистоте. Литейщик должен аккуратно обращаться с пресс-формой и машиной. От правильного обслуживания пресс-формы и машины зависит срок их службы и качество получаемых деталей.

      С целью обеспечения максимальной  производительности труда и бо- лее полного использования машинного времени литейщики полностью освобождены от всех

вспомогательных операций.  

Табл. 2. Требования к размещению машин для литья  под давлением  

** Значение рекомендуемых величин  

*** Ширина защитных щитов, устанавливаемых вдоль машин, между наружной стороны, должна быть больше длины машины на 0,4-0,6 м. 

     Назначение  органов управления следует указывать  находящимися рядом надписями или  символами по ГОСТ 12.4.040. При наличии  на панели большого количества органов ручного управления приводные элементы необходимо кодировать формой, размером и цветом в соответствии с ГОСТ 21829.