ГЛАВНАЯ НА ВООРУЖЕНИИ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ
РАЗРАБОТКИ
ОГНЕВАЯ МОЩЬ
ЗАЩИТА ПОДВИЖНОСТЬ 

ЭКСКЛЮЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ  БИБЛИОТЕКА ФОТООБЗОРЫ
 


 

ЛИТЬЕ ТАНКОВЫХ БАШЕН ПО НОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ

С. А. Гладышев, Г. А. Дробах, В. А. Иоговский, Ю. А. Кожевников

Вестник бронетанковой техники. 1988 г. №4.

 

С 1974 г. башни отечественных основных танков от­ливались в кокиль, облицованный жидкой самотвердеющей смесью (ЖСС). Эта технология позво­лила полностью исключить ручной труд формов­щиков и механизировать процесс изготовления форм и стержней. Со временем выявились и недостатки: большой расход формовочного песка (более 8 т на одну отливку); образование трудноудалимого пригара на внутренней и наружной поверхностях; не­стабильность массогабаритных параметров; повы­шенный расход металла на прибыли. Поэтому воз­никла необходимость создания новой технологии*, исключающей указанные недостатки, поддающейся более высокому уровню механизации, позволяю­щей резко снизить себестоимость отливок и повы­сить их качество при сохранении заданных свойств. С целью выявления трудоемких операций предва­рительно был проведен функционально-стоимостный анализ всего технологического процесса (наклад­ные расходы и амортизационные отчисления не учи­тывались).

В общем случае себестоимость отливки танковой башни определяется по формуле

 

Собщ = См + Cф + Cобр + Cт + Сдеф + См.о, (1)

 

где См – стоимость броневой стали (66,7%); Cф – стоимость изготовления форм, стержней и формовочных материалов (10,1 %); Cобр – стои­мость обрубных и очистных операций (2,5%); Cт – стоимость термической обработки (10,5 %); Сдеф –стоимость исправления дефектов (9,6%); Смо – стоимость механической обработки (0,6%). Как видно из приведенных данных, себестоимость отливки зависит в основном от стоимости металла, изготовления формы и исправления дефектов; об­щий вклад этих составляющих достигает 86%. Анализ расхода металла показал, что масса отлив­ки одной башни формируется следующим образом:

 

Мм = Мпр + Мобр + Мт  + Мм.о + Мд + (2)

 

где Мпр – масса прибылей, литников, скрапа, бра­кованных отливок (46,5 %); Мобр –масса металла, обрубаемого при подгонке массогабаритных пара­метров (2,4%); Мт.о  – угар металла при термичес­кой обработке (2,2%); Мм.о –масса стружки, сни­маемой при механической обработке (9,5%); Мд – масса готовой детали (39,4 %).

Анализ приведенных данных показывает, что коэф­фициент использования жидкого металла по обще­принятой технологии составляет около 0,4; основ­ную долю потерь составляют прибыли и стружка, снимаемая при механической обработке.

Из результатов анализа следует, что снижение себестоимости отливки танковой башни может быть достигнуто за счет уменьшения массы прибылей и припусков на механическую обработку, а также за счет снижения стоимости изготовления литейной формы и уменьшения числа дефектов. Для осущест­вления указанной цели использовались современ­ные достижения литейного производства и опыт по­лучения крупных стальных отливок в чистом метал­лическом кокиле.

Предложен новый технологический процесс, основ­ные положения которого заключаются в следую­щем:

1) создаются условия направленной кристаллиза­ции, для чего продольная ось отливки танковой башни в форме располагается вертикально: мас­сивной (лобовой) частью вверх, а тонкой (кормо­вой) – вниз (рис. 1);

2) наружная поверхность отливки формируется чистым металлическим кокилем, внутренняя – ме­таллооболочковым стержнем, полученным путем заполнения смесью ЖСС зазора между литой обе­чайкой, приблизительно повторяющей внутренний контур отливки танковой башни, и стержневым ящиком; толщина облицовки центрового стержня составляет 80...100 мм;

3) торцевая часть отливки формируется металли­ческой плитой, в которой с целью сокращения объ­ема механической обработки сформирован «зуб» приваркой к внутренней стороне плиты специаль­ных секторов (рис. 2, 3); монтаж секторов на металлической плите производится с учетом минимального припуска на механическую обработку и усадку отливки при затвердевании и охлаждении; внутреннее кольцо имеет скос, позволяющий отлив­ке с целью предотвращения трещин перемещаться при усадке; совмещение металлической плиты и кокиля при сборке формы производится по штыре­вой системе:

 

Общая технологическая схема литья танковой башни

Рис. 1. Общая технологическая схема литья танковой башни:

1 – прибыль; 2 – кокиль; 3 – отливка; 4 – металлообэлочковый стер­жень; 5 – металлическая плита; 6 – литниковая система


 

4) литниковая система расположена с наружной стороны металлической плиты, что обеспечивает сифонную заливку литейной формы; состоит она из воронки, стояка диаметром 90 мм, двух перпендику­лярных к нему литниковых ходов диаметром 40 мм, которые заканчиваются четырьмя питателями ди­аметром 40 мм каждый (подвод металла сосредо­точен в кормовую часть отливки);

5) прибыль устанавливается вверху в лобовой час­ти отливки.

 

Конструктивная схема металлической плиты, форми­рующей торец отливо

Рис. 2. Конструктивная схема металлической плиты, форми­рующей торец отливок:

1 – крышка литниковой системы; 2 – полость для получения «зуба»; 3 – литниковая система; 4 – внутренняя поверхность плиты


 

Процесс отливки танковой башни в чистый метал­лический кокиль с металлооболочковым стержнем и кокилирующей плитой при вертикальном расположении продольной оси литейной формы включает ряд операций:

1. Металлический кокиль накрывается кокилирующей плитой и с помощью переносной газовой горел­ки (через отверстие в плите) нагревается до темпе­ратуры 250...300 °С. Нагретые кокиль и плита ок­рашиваются противопригарной краской на основе маршаллита. Расход краски на кокиль составляет 60...65 л, а на плиту – 20...22 л.

2. Устанавливаются все внутренние стержни в по­рядке, предусмотренном серийной технологией.

3. Полученная полуформа накрывается нагретой и окрашенной металлической плитой, на внешней стороне которой выполнена литниковая система.

4. Плита и кокиль скрепляются специальными ско­бами; собранная форма устанавливается верти­кально в кессоне.

5. Форма заливается металлом при температуре 1560 °С.

6. Контроль температурного режима охлаждения производится в характерных точках с помощью 10 термопар типа ВР5/20.

Время выдержки отливки в форме достигало 8...9 ч, что имеет весьма существенное значение при дефиците площадей и оснастки в литейном це­хе. Отливку, полученную по новой технологии, ис­следовали на плотность, вырезав из нее несколько- продольных и поперечных темплетов. В темплете из сечения отливки по поперечной оси дефектов необнаружено.

На других темплетах обнаружены небольшие зоны пористости, которые могут быть ликвидированы пу­тем изменения режима заливки и конструкции лит­никовой системы.

 

Схема выполнения «зуба» по новой, (а) и традицион­ной (б) технологии:

Рис. 3. Схема выполнения «зуба» по новой, (а) и традицион­ной (б) технологии:

1 – литая поверхность; 2 – «зуб» после механической обработки; 3– припуск на механическую обработку; 4 – отливка; 5–прибыль; 6– линия огневого реза


 

Новая технология имеет ряд преимуществ: умень­шается расход жидкой стали на одну отливку – на 4 т, потери металла при механической обработке – на 700 кг, расход формовочных материалов – в 5 раз; уменьшаются или полностью ликвидируются трудоемкие операции по удалению пригара.

Преимущества новой технологии позволяют не только уменьшить себестоимость отливок танковых башен, но и увеличить выпуск отливок при неиз­менном парке оборудования на тех же площадях литейного и механического цехов.

Такой технологический процесс хорошо поддается механизации. Экономические расчеты показали, что внедрение новой технологии на одном из заводов отрасли при существующем объеме производства даст эффект свыше 800 тыс. руб. в год.

 

Вывод. Новый технологический процесс произ­водства литых танковых башен позволяет эконо­мить жидкий металл и механизировать трудоемкие операции. С его помощью может быть повышена производительность труда и снижена себестоимость готовой продукции.

 

* В работе принимали участие В. М. Александров, И. М. Зис­ман, В. Е. Иванов, И. В. Исаков, А. М. Каркарин, В. А. Конд­рашов, И. А. Лещукова, Г. И. Марков, Б. №. Токмин, Е. А. Шадрин, В. И. Швецов.

 

 

 











 
ГЛАВНАЯ НА ВООРУЖЕНИИ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ
РАЗРАБОТКИ
ОГНЕВАЯ МОЩЬ
ЗАЩИТА ПОДВИЖНОСТЬ 

ЭКСКЛЮЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ  БИБЛИОТЕКА ФОТООБЗОРЫ