گزارش کار آموزی در کارخانه ریخته گری چدن شرکت ایران خودرو

فهرست مطالب:

معرفی واحدهای مختلف کارخانه ریخته گری چدن ………………. ۴
فصل اول
خطوط قالبگیری ………………………………………………………………… ۸
فصل دوم
ایستگاه ذوب و کوره های تهیه مذاب چدن …………………………. ۱۵
فصل سوم
ماهیچه سازی …………………………………………………………………… ۲۸
فصل چهارم
فرآیندهای قالبگیری ………………………………………………………….. ۴۸
تشکر و قدردانی
با تشکر و قدر دانی فراوان از جناب آقای مهندس نظری که با سرپرستی خردمندانه خویش نقش بسزایی در هرچه بهتر شدن این گزارش داشتند.
و نیز جناب آقای مهندس خزایی رئیس اداره کنترل کیفی چدن و آقای مهندس متان و آقای مهندس معماری که با راهنماییها و همکاری خویش اینجانب را در تدوین این گزارش یاری تمودند.
حمید رضا جعفری نیا دانشجوی
مهندسی مواد و متالورژی
تابستان ۸۳
کارخانه ریخته گری چدن ایران خودرو ، به طور کلی از هشت واحد تشکیل شده که ذیلاً شرح داده می شود :
۱٫ واحد ماهیچه سازی :
ساخت ماهیچه به منظور ایجاد حفره های داخلی قطعه می باشد که ایجاد این حفره ها پس از ریخته گری به وسیله ماشینکاری امکان پذیر نمی باشد و یا بسیار م

شکل است . در کـارخانه ریخته گری ایـران خـودرو ، ماهیچه سـازی به دو روش Hot box وCold box صورت می گیرد . در روش Hot box ماسه همراه با اکسید آهن ، رزین و اسید در میکسر مخلوط می شود و سپس توسط این مخلوط مخازن بالای دستگاه های ماهیچه سازی شارژ می شود . در واحد ماهیچه سازی Hot box ، دستگاه هایی وجود

دارد که آنها پس از شوت ماسه داخل قالب توسط مشعل هایی ماسه حـرارت داده می شوند تا سخت گردند و پس از خـروج از قالب به قسمت تمیزکـاری منتقل می شوند و در صورت نیاز بتونه کاری هم می شود که بتونه از اجزاء زیر تشکیل شده است

؛ بنتونیت ، دکسترین ، ماسه سیلیسی و آب .
بعد از بتونه کاری عمل رنگ کاری انجام می شود و سپس ماهیچه ها در گرمخانه قرارمی گیرند تا پوشش آنها خشک شود و سپس به انبار منتقل می شوند .
مشخصه و ترکیب ماسه ماهیچه سازی :

کاتالیست ۲۰ – ۱۷ درصد رزین ، اکسید آهن ۳/۵ – ۳ درصد وزن ماسه ، رزین ۳ – ۲/۲ وزن ماسه .
دستگاه کلد باکس : دستگاه کلد باکسی که در کاخانه مورد استفاده قرار می گیرد ، جهت تولید ماهیچه سینی بزرگ به کار می رود و ترکیب ماسه به صورت زیر است :
ماسه سیلیسی + اسید + رزین.
توضیحات مفصل مربوط به این واحد در ادامه گزارش آمده است .
۲٫ واحد قالبگیری :
خطوط قالبگیری ریخته گری چدن شامل سه واحد مجزا می باشد .
I. خط قالبگیری FDC : این خط دارای دو پرس joult squees می باشد . که یک پرس تای زیر و پرس دیگر تای رو را قالبگـیری می کند

، این خط جهت قالبگـیری فلایویل ، سر سیلندر پیکان ، کپه یاتاقان اگزوز به کار می رود .
II. خط BMM : مـاسه ایـن خط مخلوطی از ماسه سیلیسی ، بنتونیت ، پـودر زغال و آب می باشد . در این خط درجه ها خالی شده در قسمت شیک اوت به روی ریل غلتکی منتقل می شود . این ریل حرکت می کند و در کنار پرس ها قرار می گیرند . درجه ها توسط بالا برهای پنوماتیک از روی ریل به روی میز کار و زیر پرسها منتقل می شوند و از بـالای درجه ، درجه ها با ماسه پر می شوند و سپس توسط سیستم فش

اری و ضربه قالبگیری انجام می شود . سختی قالب ها در این قسمت به وسیله سختی سنج پرتابل گرفته می شود .
III. خط قالبگیری واگنر : خط

واگنر تمام اتوماتیک است که این خط توسط یک شرکت آلمانی تأسیس شده است . تمامی مراحل قالبگیری ، خروج قطعه از قالب و ماسه سازی به وسیله دستگاه های اتوماتیک صورت می گیرد که توسط اپراتور از داخل اتاق کن
خط ذوب شامل دو کوره ۸ تنی ، سه کوره ۲ تنی و یک کوره نگهدارنده می باشد که کوره ۸ تنی و ۲ تنی جهت تهیه ذوب برای کوره مادر مورد استفاده قرار می گیرد . مواد شارژ این کـوره ها را مـقداری قراضه فولادی که از کـارخانه بـرش و پرس ایران خودرو تحویل می گیرند ، شامل می شود که در کوره شارژ می گردند . سپس برگشتی های ریخته گری شامل سیستم راهگاهی و قطعات ضایعاتی سیلندر و سر سیلندر شارژ می گـردد . مذاب تهیه شده در کوره های فوق توسط پاتیل های بزرگی به درون کوره مادر ریخته می شود و در این کوره آنالیز و ترکیب عناصر تصحیح شده و برای ذوب ریزی آماده می شود .
برای جوانه زائی می توانیم از مواد مختلفی مانند Fe – Si – Zr ، Fe – S

i – Sr ، Fe – Si – Ca یا Fe – Si – Ba استفاده کنیم . مهمترین آن Fe – Si – Sr یا سوپرسید می باشد . که مقدار اضافه کردن آن بین ۶/۰ – ۱/۰ می باشد به نوع جوانه زا ، ضخامت قطعه و . . . دارد که در شرکت ایران خودرو مقدار ۱/۰ اضافه می گردد .
۴ . واحد شات بلاست :

دستگاهی است بـرای تمیزکاری قطعات ریخته گری که تـوسط پرتاب ساچمه های ریز به سمت مسطح قطعه آن را تمیز می کند . جنس ساچمه ها از نوع فولاد است و جنس بدنه می تواند فولاد یا چدن پر کروم باشد .
۵ . واحد سنگ زنی :
پس از تمیزکاری قطعات در واحد شات پلاست سیلندر و سر سیلندر جهت از بین بردن زوائد باقی مانده به قسمت سنگ زنی هدایت می شوند .
۶ . واحد واترتست :
در این واحد دو دستگاه واترتست موجود است که یکی از آنها برای سیلندر و دیگری برای سر سیلندر است که نشتی را کنترل می کند . در این دستگاه هوا با فشار به داخل قطعه اعمال می شود البته تمام منافذ خروجی هوا توسط دستگاه بسته می شود . سپس قطعه در داخل آب فرو برده می شود و در صورتی که از داخل آب حبابی خارج نشود سالم بودن قطعه نتیجه می شود . در صورت داشتن نشتی جزو قطعات ضایعاتی می شود .

۷ . کنترل نهایی قطعه :
در این قسمت یک کنترل روی قطعه انجام می شود ، که خصوصیات قطعه چدنی باید به صورت زیر باشد .
زمینه پرلیتی که بیشتر از ۹۵ درصد باشد و بقیه فریت ، سختی در محدوده HB 235 – ۷۹۷ ، گرافیت نوع A در حدود ۷۰ درصد .

۸ . واحد آزمایشگاه :
در سه بخش مستقل از هم مشغول فعالیت می باشند :
۱٫ آزمایشگاه ماسه : در این آزمـایشگاه در هر ساعت نمونه هایـی از مـاسه خط قالبگیری و مـاهیچه سازی گرفته شده ، درصد رطوبت ، استحکام فشاری ، تراکم پذیری ، درصد خرد شوندگی و نفوذ پذیری بعمل می آید . ضمناً آزمایشات درصد خاک رس فعال و غیر فعال ، درصد مواد سوختنی و مواد فرار نیز بطور روزانه انجام می شود .
۲٫ آزمایشگاه شیمی : در این آزمایشگاه آزمایشات آنالیستیکی ، مواد مورد مصرف و تطبیق آن با استاندارد های موجود ، آنالیز فلزات رنگین و غیره انجام می شود .
۳٫ آزمایشگاه فیزیک : این قسمت ضمن مجهز بودن به دستگاه کوانتومتر ARL مدل ۳۱۰۰۰ RET ساخت سوئیس که تا ۲۲ عنصر را آنالیز می کند و نیز میکروسکپ متالوگرافی LEIIZ مدل ARISTOMET ساخت آلمان غـربی که امکان بـزرگنمایی تـا ۲۵۰۰ برابر را دارا می باشد . در این قسمت امکان آزمایشاتی همچون آزمایشات کشش ، فشار ، ضربه ، سختی سنجی ، متالوگرافی و آنالیز دقیق هر نوع چدن و فولاد را دارا می باشد .
انواع روشهاو خطوط قالبگیری در کارخانه ریخته گری چدن ایران خودرو :
• قالبگیری Wagner
• قالبگیری B.M.M
• قالبگیری F.D.C
• قالبگیری Disa Matic
• قالبگیری دستی
قالبگیری Wagner :
این دستگاه توسط شرکتی واقع در شهرستان ناکستان از شرکت واگنر آلمان خریداری و وارد ایران گردیده است که پس از آن توسط شرکت ایران خودرو خریداری و در سال ۱۳

۷۸ نصب و راه اندازی شده است . این خط تولید ساعتی ۷۵ عدد قالب را بطور کامل با ماهیچه گذاری قالبگیری می کند . این دستگاه بطور کاملا اتوماتیک و از مدل مولتی پیستون (Air Perssure) می باشد . این خط همانند خطوط قالبگیری دیگر به دو قسمت کلی تقسیم می شود .
۱٫ ساخت مخلوط ماسه :
ساخت مخلوط ماسه خط قالبگیری واگنر از سه مخزن بزرگ پودر زغال و ان سالن واگنر کنترل می گردد در مرحله اول Kg1000 ماسه نو به همراه Kg9 بنتونیت و Kg3 پودر زغال مخلوط و با ۴-۵/۳ درصد رطوبت میکسر گردیده و بوسیله بلت هایی بالابر به مخزن (هوپر) در بالای خط قالبگیری انتقال داده می شود و برای قالبگیری مهیا می گردد.
مخزن دیگری در قسمت فوقانی سالن می باشد که ماسه ها در گردش و برگشتی از شیک اوت گرم و خنک شده بوسیله سندکولر خط در آن دپو می گردد و با مخلوط کردن بنتونیت و پودر زغال با اندازه لازم و همچنین رطوبت بوسیله میکسر وارد قالبگیری می شود .
دور نمای ساخت ماسه خط قالبگیری Wagner
2. قالبگیری و مونتاژ ماهیچه :
درجه ها بعد از شیک اوت گرم و خارج شدن قطعه و ماسه بوسیله ریلی و با هدایت جک های مربوط که با چشم الکتریکی مجهز هستند وارد خط قالبگیری می گردند و به زیر مخزن ماسه (هوپر) قرار می گیرند , قسمت پرس قالب به صورت دو گانه می باشد و با حرکت خطی که در راستای درجه انجام می دهد – عمل ریخته شدن ماسه به درون درجه و سپس ۲- عمل کوبش و قالبگیری را انجام می دهد و مدل صفحه ای بصورت گردش دایره ای شکل و با زاویه ۱۸۰۰ مدل تای زیر و تای رو را برای قالبگیری در زیر درجه قرار میدهد . پس از قالبگیری درجه بوسیله فلکی نگه داشته و با چرخش ۱۸۰۰ به رو برگردانده می شوند تا در ایستگاه مربوطه مورد بازرسی کنترل کیفی واقع گردد . در این ایستگاه بعد از بازرسی از سالم بودن قالب جهت بارگیری داخل قالب و فیلتر گذاری و ماهیچه گذاری بوسیله فیکسچر آماده می گردد تا در قسمت بعدی د

رجه های رو و زیر جفت گردند و آماده بار ریزی گردند .
قالبگیری B.M.M :
قالبگیری B.M.M را به دو قسمت کلی تقسیم می کنیم .
۱٫ قسمت ساخت و تهیه ماسه مصرفی B.M.M :
کل ماسه خط در چهار مخزن یا بونکر ۷۵ تنی نگهداری می شود . در زیر این بونکر ها بلتهایی قرار دارد که با حرکت آنها ماسه به مرور زمان از بونکر ها تخلیه شده و بوسیله بلیت دیگر به قسمت فوقانی سالن برده می شود و به درون یک مخزن ۴ تنی ریخته می شود و بعد Kg100 از ماسه با Kg9 بنتونیت و Kg3 پودر زغال یا گرافیت به درون میکسر ریخته و اب

تدا به مدت یک دقیقه بصورت خشک مخلوط می شوند سپس به آن آب افزوده و هم زمان به مدت دو دقیقه مخلوط می گردد . سپس بعد از تهیه ماسه بوسیله تخلیه کن از پایین میکسر ماسه خارج شده و بوسیله بلیت آن به خط قالبگیری و هوپرها منتقل می گردد . که بعد از قالبگیری ذوب ریزی قالب ها به قسمت شیک اوت گرم تخلیه می شوند . ماسه

جهت استفاده مجدد بایستی خنک شوند و این عمل بوسیله شیرهای آب تعبیه شده بر روی بلیت ها و سپس انتقال آن به سندکولر ماسه انجام می پذیرد و سپس به درون همان بونکر های ۷۵ تنی دپو می گردد . وقتی یک بونکر ماسه اش تمام می شود از بونکر بعدی ۷۵ تنی که ساعتها بدون استفاده مانده و حرارت آن به اندازه دمای محیط رسیده استفاده می شود . تمامی این عمل بوسیله تابلویی از اطاق فرمان کنترل می گردد .
۲٫ قالبگیری و مونتاژ ماهیچه :
درجه ها بوسیله جرثقیل از روی خط کناری ماشین قالبگیری از نوع فشاری و ضربه ای قالبگیری انتقال پیدا می کند . ماشین قالبگیری این قسمت به صورت نیمه اتوماتیک که بوسیله یک شرکت انگیلیسی در سال ۱۳۵۳ نصب شده است و جهت تولید سیلندر و سر سیلندر می باشد که فعلا برای تولید سیلندر مورد استفاده قرار می گیرد . بعد از قالبگیری درجه زیری , در قسمت مونتاژ ماهیچه ۹ تکه ماهیچه ( میا سوپاپ , بدنه یک پارچه , کا

سه , واتر جاکت , سنی بزرگ , سینی کوچک ) بوسیله تیکر جفت شده و به داخل قالب قرار می گیرد کمی جلوتر از خط ماشین ضربه ای و فشاری دیگر وجود دارد که درجه رویی را قالبگیری می نماید بعد از گذاردن فیلتر جهت گرفتن سرباره و آخال و شلاکه در جای مخصوص خود بادگیری قالب را انجام می دهیم و درجه تای رو را بوسیله جرثقیل و پین راهنما جفت کرده و وزنه گذاری می نمائیم تا برای بار ریزی آماده گردد .
قالبگیری F.D.C :

۱٫ ساخت ماسه :
از قسمت ماسه سازی و ماسه گردان قالبگیری B.M.M تغذ

یه می کند و کنار خط B.M.M واقع شده است . این خط می تواند قطعات کوچک مانند چرخ دنده و فلایویل و کپه یاتاقان را قتلبگیری کند.
۲٫ قالبگیری :
روش کار تقریبا همانند B.M.M می باشد .
بدلیل قدیمی بودن خط و خرابی بیش از حد آن ( توقف زیاد ) عملا بلااستفاده می باشد .
قالبگیری دیزاماتیک Disa Matic :
کارخانه دیزاماتیک در سال ۱۹۰۴ توسط لقای آرنولد مولر ناسیس شد فعالیت اصلی صاحبان شرکت قبل از آن کشتیرانی و ماهیگیری بوده و فعالیت فعلی شرکت عمدتا تولید ماشین آلات دستگاه های تمیز کاری و تهویه هوا میباشد . اولین دستگاه قالبگیری در سال ۱۹۶۴ ساخته شد و تا کنون ۶۲۲ دستگاه قالبگیری به اروپا , ۲۳۴ دستگاه با آسیا , ۲۸۳

دستگاه به آمریکا و ۲۶ دستگاه به آفریقا فروخته است فروش این دستگاه ها در سه سال اخیر سال ۹۸ , ۲۹۰ دستگاه و سال ۹۸ حدود ۳۶۰ دستگاه و سال ۹۹ حدود ۳۴۰ دستگاه بوده است . دستگاههای قالبگیری در ۵ نسل بهبود یافته و آخرین آن دستگاه ۲۳۰ بوده که کاملا اتوماتیک و ظرفیت ۵۰۰ قالب بدون ماهیچه و ۴۴۰ قالب با ماهیچه را دارد . ۴۱ دستگاه از دستگاه ۲۳۰ به کشور مختلف فروخته شده از جمله آمریکا , فرانسه, آلمان , سویس , ژاپن و چین و شرکت دیزاماتیک زیر مجموعه (A.P.Moler Group) می باشد که با ۵۰۰۰۰ کارگر و کارمند در ۱۰۰ کشور در زمینه کشف و بهره برداری منابع نفت و گاز می باشد .
این خط قالبگیری همانند خطوط قالبگیری قبل از دو قسمت کلی تشکیل شده است .
۱٫ تهیه مخلوط ماسه قالبگیری :

تهیه مخلوط ماسه قالبگیری دیزاماتیک همانند خطوط قالبگیری Wagner و B.M.M می باشد . ماسه نو و ماسه قالبگیری و زغال و بنتونیت و آب که در بونکر های جداگانه ای نگهداری می کردند به درون میکسر ریخته تا داخل میکسر مخلوط شود و جهت قالبگیری دیزاماتیک به هوپر بالای دستگاه بوسیله بلت منتقل شده تا برای قالبگیری مهیا گردد .
۲٫ روش قالبگیری :
فرق اساسی و اصلی این روش با روشهای قبلی در این است که در این روش از درجه جهت نگهداری اطراف قالب استفاده نشده و فقط با فشرده شدن ماسه در درون یک قالب و خارج کردن آن توسط فشار یک جک عمل قالبگیری انجام می شود . و در این روش قالب ها بطور ایستاده قرار می گیرند . و مثل حالتهای قبل تای زیر و تای رو ندارد و تماما طور اتوماتیک می باشد .
قالبگیری دستی :
قالبگیری در این قسمت همانند روش سنتی می باشد . و بوسیله درجه های چوبی جهت قالبگیری استفاده می شود . ماسه مورد استفاده در این قسمت ماسه خشک از نوع مصنوعی بوده که با افزایش چسب سیلیکات سدیم و یا چسب فوران بعنوان رزی

ن و گاز CO2 جهت خودگیری و عمل آمدن مخلوط ماسه استفاده می شو د .
ساخت ماسه :
در این قسمت میکسر متحرک کوچکی با ظرفیت Kg150 بعنوان مخلوط ماسه ساز استفاده می شود . ماسه خشک با مقدار چسب حدود ۴-۳ % ماسه به آن اض

افه شده و به وسیله میکسر همگن می گردد و سپس از دریچه تخلیه , ماسه ها تخلیه و سپس جهت قالبگیری مورد استفاده قرار می گیرد .
۱٫ روش قالبگیری :
در این قسمت قالبگیری به روش سنتی و بر روی زمین صورت می پذیرد . بعد از قرار دادن مدل بر روی صفحه صافی و درجه , مخلوط ماسه درون آن می ریزیم و شروع به کوبیدن ماسه و زدن سیخ هوا می کنیم . سپس درجه را با صفحه صافی بر گردانده و بعد از گذاردن راهگاه و قالب گیری تار رو مدل را از ماسه خارج کرده و بوسیله گاز CO2 شروع به خشک کردن و خودگیری ماسه کرده و بلوک های خشک شده تای رو و زیر را جفت کرده , جهت بارریزی آماده می نماییم .
نکات قابل توجه در قالبگیری :
۱٫ ما سه قالبگیری در حین کار ریخته گری گرم می شود . اگر ماسه ریخته گری گرم شود می تواند چند عیب را در قالبگیری و ریخته گری بوجود آورد و بهتر است آن را چرخانده و سرد کرد . اگر ماسه در حین ریخته گری و بخواهیم مایه گرم در قالبگیری استفاده کنیم . اولا استحکام ماسه کم می شود ثانیا برای استحکام بیشتر بایستی ماسه محکم تر پرس ش

ود . که این عمل باعث کاهش نفوذ پذیری و در نتیجه جوشیدگی پس از ریختن مذاب درون قالب می شود . بهتر است حرارت ماسه ریخته گری در حین قالبگیری حدود ۱۵-۲۷ درجه سانتیگراد باشد . سرد بودن قالب باعث چسبیدن مایه به قالب و در نتیجه کنده شدن ماسه می شود .
۲٫ اثر چسب و زغال ماسه ریخته گری پس از چندین بار ریخته گری مداوم از بین می رود و تقریبا هر بار ریخته گری و چرخش ماسه بایستی کمبود چسب و رطوبت و

زغال آن جبران شود ضمنا هر چند وقت یکبار بهتر است یا کاملا ماسه ریخته گری عوض شود و ماسه نو جایگزین شود و یا قسمتی از آن با ماسه نو جایگزین شود .
۳٫ در موقع کار با میکسر و مخلوط کردن ماسه داخل میکسر بایستی

توجه داشته باشیم که مخلوط ماسه کاملا بهم بخورد و رطوبت و چسب و زغال به یکسان در همه جا پخش شود و گرنه قالب و در نتیجه قطعه ریختگی حاصل از آن ضایع خواهد شد .
۴٫ در حین قالبگیری باید قالب بوسیله دست آزمایش شود باید آمادگی ماسه را از نظر رطوبت و زغال و بنتونیت ( چسب ) امتحان کرد . بدین ترتیب که با فشار ماسه در کف دست اثر خطوط دست روی ماسه فشرده بماند و دست کمی خ

یس شود . همچنین ماسه فشرده شده , با فشار دست از وسط دو نصف شود , در این صورت ماسه آماده قالبگیری است . ضمنا با انداختن

ماسه فشرده آماده از ۲ متری به زمین بصورت پودر پراکنده نشود , بلکه بصورت خرد شده مدور پخش شود . اگر با فشار آن دست خیس شود . ماسه رطوبتش زیاد است . اگر دست خشک باشد و ماسه پودر شود , رطوبت ماسه کم و ماسه خشک است