Основы литейного производства
Основные понятия о литейном производстве
Литейное производство представляет собой процесс получения разнообразных литых деталей в качестве заготовок или готовых изделий. Эти детали называются отливками.
Различными методами литья могут быть получены отливки от десятых долей грамма до сотен тонн и размерами от нескольких миллиметров до десятков метров с толщиной стенок от 0,5мм до нескольких сотен миллиметров. При этом отливки могут быть с очень сложной конфигурацией наружных поверхностей и внутренних полостей.
Процесс литейного производства включает изготовление моделей и стержневых ящиков, изготовление форм и стержней, плавку и доводку металла, сборку литейных форм и заполнение их металлом, выбивку, обрубку и очистку отливок, контроль качества отливок, исправление брака и окраску.
Литая заготовка получается путём заливки расплавленного металла во внутреннюю полость литейной формы, которая по конфигурации соответствует изготовляемой отливке.
Литейная форма заполняется металлом через каналы, называемые литниковой системой. Заполнение формы металлом может быть свободным – под действием силы тяжести металла, или принудительным – под действие центробежных сил, вакуума или внешнего давления.
Металл, заполнив внутреннюю полость формы, кристаллизуется в ней и образует литую заготовку. Наружные очертания отливки образуются стенками полости формы, а внутренние полости, отверстия, пустоты, каналы и сложные поверхности образуются с помощью вставок в литейные формы, называемыми стержнями.
|
|
|
Стержни устанавливаются внутрь формы в процессе её сборки перед заполнением металлом, а затем после его кристаллизации извлекают из отливки. Стержни и литейные формы могут быть разовыми, выдерживающими однократное заполнение металлом (их изготовляют на основе песчаных формовочных смесей), и многократными – постоянными, выдерживающими многократное заполнение металлом (их изготовляют из металла или огнеупорных материалов).
Отливки получают различными способами: литьём в песчаные формы, по выплавляемым моделям, в оболочковые формы, в металлические формы (кокили), литьём под давлением, центробежным литьём и др.
Область применения перечисленных способов получения литых заготовок и деталей определяется объёмом и характером производства, требованиями к отливкам по точности и шероховатости поверхности, технологическими особенностями и физико-химическими свойствами применяемых литейных сплавов и экономической целесообразностью применения того или иного способа.
Литое изделие может быть заготовкой, требующей механической обработки перед сборкой, или деталью, поступающей на сборку без предварительной механической обработки.
|
|
|
Изготовление форм и стержней в общей трудоёмкости производства литых изделий составляет 50…60%. В настоящее время доля литья, полученного с применением машинной формовки, составляет примерно 75%, на автоматических линиях – 10%, ручным способом, примерно, – 15%
В машиностроении около 50% всех деталей изготавливают литьём.
Литейные свойства сплавов
Получение качественных отливок определяется литейными свойствами сплавов. Наиболее важными литейными свойствами являются жидкотекучесть, усадка, трещиностойкость, газонасыщение.
Жидкотекучесть – это способность металлов и сплавов течь в расплавленном состоянии по каналам литейной формы, полностью заполнять её полости и точно воспроизводить очертания отливки. Она зависит от температурного интервала кристаллизации сплава, вязкости и поверхностного натяжения сплава, температуры сплава и формы, теплопроводности материала формы.
Для измерения жидкотекучести применяют заливку специальных технологических проб в виде тонких прутков или спиралей.
Усадка – это свойство литейных сплавов уменьшать линейные размеры и объём при затвердевании и охлаждении. Она зависит от химического состава сплава, его температуры, скорости охлаждения сплава, конструкции отливки и формы. Усадка может вызвать в отливке усадочные раковины и усадочную пористость. Усадочная раковина – это крупные полости, расположенные в тех местах отливки, которые затвердевают последними. Усадочная пористость – это скопление мелких пустот, которые образуются в тех местах отливки, которые затвердевают последними без доступа к ним расплавленного металла.
|
|
|
Трещиностойкость – этоспособность сплава противостоять образованию трещин в отливках. Причиной появления трещин являются внутренние напряжения. Они возникают вследствие неравномерных затвердевания, охлаждения и, соответственно, усадки крупных и мелких частей отливок. Кроме трещин внутренние напряжения могут привести к короблению отливок, т.е. к изменению её формы и размеров.
Газонасыщение сплавов происходит в расплавленном состоянии, когда они способны поглощать различные газы из атмосферы, влаги и т.д. С увеличением температуры растворимость газов повышается. При затвердевании газы выделяются из сплава и образуются газовые раковины и поры. Для уменьшения этого явления плавка ведётся под слоём флюса или в среде инертных газов, снижается влажность формовочной смеси, подсушивается форма и т.д.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 583; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!