Изготовление литых боковых рам и надрессорных балок - Формовка

Формовка производится на формовочных машинах поточных линий. Сначала опоки заполняют облицовочной, а затем наполнительной смесями. Смеси в опоках уплотняются встряхиванием стола формовочной машины.

Отдельные зоны дополнительно уплотняются пневматической трамбовкой. После окончания формовки из опок удаляют модели отливок. При выполнении этой операции часто происходят обвалы кромок. Обвалившаяся смесь приводит к образованию поверхностных дефектов на отливках и поэтому должна удаляться продувкой сжатым воздухом. Обрушившиеся кромки восстанавливают вручную.
Процесс изготовления полуформ завершается созданием газоотводных каналов, способствующих удалению газов, образующихся от соприкосновения расплавленного металла с формовочной землей и стержнями, а также установкой холодильников, жеребеек и других технологических элементов. Особое внимание при этом уделяется контролю правильности установки стержней, так как отклонения могут привести к образованию разностенности отливок. Верхняя полуформа кантуется и стыкуется с нижней.
Формы заливают на заливочном участке из ковшей при температуре стали 1440—1470°С. После заполнения формы металлом 3—4 раза подкачивают расплавленный металл с интервалом в 4—6 с.
Для равномерного и постепенного охлаждения отливок их выдерживают в течение 1 —1,5 ч непосредственно в формах.
Выбивают полуформы и стержни из куста отливок на механизированных выбивных решетках. Затем куст отливок подают на участок, где удаляют проволочные каркасы стержней из внутренних полостей отливок, отрезают литниковую систему, удаляют прибыли.

Отлитые боковые рамы и надрессорные балки осматривают, выявляют возможные дефекты технологического происхождения (горячие трещины, раковины и др.) и заваривают допустимые литейные пороки до термической обработки.
Боковые рамы и надрессорные балки, изготовленные из стали марки 20ГФЛ, подвергают нормализации для получения однородной мелкозернистой структуры и снятия внутренних напряжений.

Нормализация производится в специальных печах с нагревом до температуры 915±15°С, выдержке в них в течение 4 ч и остывании на воздухе в помещении цеха.
После окончания термической обработки боковые рамы и надрессорные балки подают в дробеструйные камеры для очистки отливок от пригоревшей формовочной смеси.

Эта операция позволяет дополнительно выявлять некоторые мелкие поверхностные дефекты, такие, как небольшие трещины, раковины, которые можно устранить заваркой в соответствии с установленной технологической документацией.
Процесс изготовления боковых рам и надрессорных балок завершается на участке механической обработки.

В боковых рамах на горизонтально-фрезерных станках зачищают плоскости буксовых проемов, на радиально-сверлильных станках сверлят отверстия в кронштейнах подвесок башмаков.

Для установки фрикционных планок в ушках вертикальной колонки боковой рамы сверлят отверстия диаметром 21 мм. Фрикционные планки крепят заклепками диаметром 20 мм, которые нагревают до температуры 1000—1050° С в электрических горнах и запрессовывают с помощью гидравлической скобы.
В надрессорной балке сверлят отверстия для крепления державки «мертвой точки» рычажной передачи, растачивают подпятниковое место многорезцовой головкой на горизонтально-расточном или специальном станке. Опорную поверхность, торцы наружного и внутреннего буртов подпятникового места обрабатывают одновременно.
Боковые рамы и надрессорные балки являются ответственными деталями, поэтому процесс их изготовления контролируют пооперационно.
При окончательной приемке боковых рам их сортируют по базовому размеру между внешними направляющими буксовых проемов (2185+1 мм) на шесть групп с интервалом 2 мм.

Много внимания уделяется разработке методов повышения предела выносливости отливок. В частности, целесообразно повышать предел выносливости наиболее повреждаемых зон (в углах буксовых и рессорного проемов) путем создания в этих зонах остаточных напряжений, достаточных по величине и не вызывающих усталостных разрушений.

Это достигается дополнительным охлаждением (подстуживанием) тре-щино-опасных зон при нормализации деталей.
Рекомендуется также боковые рамы упрочнять упругопластческим деформированием. Этот метод заключается в том, что,раму нагружают вертикальной нагрузкой до предела текучести по зоне буксового проема и выдерживают в течение 5 мин, после чего нагрузку снимают.

В результате в этой зоне создаются остаточные напряжения, противоположные по знаку рабочим напряжениям, что и приводит к повышению предела выносливости наиболее нагруженных зон боковых рам.