- •Проектирование и производство заготовок. Введение.
- •§§ Общие положения по выбору заготовок. § Факторы, влияющие на выбор способа получения заготовок.
- •§ Последовательность выбора вида заготовки.
- •§ Общие рекомендации по выбору заготовок.
- •§§ Материалы, применяемые для производства отливок. § Выбор марки литейного сплава.
- •§ Чугуны.
- •§ Сталь
- •§ Медные литейные сплавы
- •§§ Заготовки, получаемые литьем в песчаные формы.
- •§ Модельно-опочная оснастка
- •Модельные плиты
- •§ Формовочные и стержневые смеси
- •Смеси «по-сухому»
- •Способы ручного изготовления стержней:
- •Изготовление стержней на машинах:
- •Сушка форм и стержней
- •§ Изготовление форм и стержней по нагреваемой оснастке
- •Литье в оболочковые формы
- •§ Изготовление форм и стержней, отверждающихся в оснастке без нагрева
- •§ Стержни
- •§ Выбор разъема формы. (Основные требования).
- •§ Изготовление форм «по – сырому».
- •§ Литниковые системы, прибыли и заливка форм.
- •§§ Основы конструирования литых заготовок. § Требования, предъявляемые к конструкциям отливок.
- •§ Основные конструкционные принципы получения качественных отливок.
- •§ Конструктивное оформление элементов литых заготовок.
- •§ Взаимосвязь литейных баз с базами механической обработки.
- •Литейными базами служат необрабатываемые поверхности или их оси. От этих плоскостей проставляют размеры до всех необрабатываемых и до базовых обрабатываемых (чистовых баз) поверхностей.
- •§§ Литье по выплавляемым моделям
- •§ Пресс-формы
- •§ Технология изготовления моделей
- •§ Изготовление оболочковых форм
- •§ Изготовление форм
- •Заливка формы
- •§§Литье в кокиль (литье в металлические формы)
- •§ Кокили
- •§ Операции технологического процесса
- •§ Литниковые системы кокилей (лпс)
- •§ Автоматизация литья в кокиль
- •§§ Литье под давлением § Сущность процесса, основные операции, область использования
- •§ Особенности формирования и качества отливок
- •§ Эффективность производства и область применения.
- •§ Пресс-формы, машины и автоматизация литья под давлением.
- •§ Проектирование технологического процесса.
- •Раздел 2 Способы производства заготовок пластическим деформированием и их технологические характеристики.
- •§ Основные операции кузнечного производства.
Заливка формы
Температура форм перед заливкой зависти от толщины стенок и материала отливки. Обычно расплав заливают в горячие формы сразу после прокаливания (температура форм 750-900С). Стали и жаропрочные сплавы для тонкостенных отливок заливают при температуре 1520-1600С, медные сплавы при 900-1100С, алюминиевые при 700-800С. Сплавы склонные к окислению заливают в вакуумных камерах, а с плохой текучестью центробежным способом .
Выбивку форм с сыпучими опорными смесями производят на привальных решетах, с ЖСС — на выбивных решетах.
Очистка отливок от оболочковой формы производится на виброустановках. Стояк ЛПС зажимают в приспособлении и подвергают вибрации: под действием вибрации оболочка отделяется от отливки.
Вибрацией отделяют и отливки от ЛПС, когда питатели имеют пережимы. Чаще отрезку отливок производят на металлорежущих станках. Используют обрезные прессы, когда ЛПС I типа. Газопламенную резку для отделения крупных отливок от прибылей и стояков; анодно-механическую резку для отливок из труднообрабатываемых сплавов.
§§Литье в кокиль (литье в металлические формы)
Кокиль — металлическая форма, обладающая по сравнению с песчаной значительно большей теплопроводимостью, теплоемкостью, прочностью, практически нулевой газопроницаемостью и газотворностью.
Эти свойства определяют особенности формирования отливок.
-
Высокая эффективность теплового взаимодействия между отливкой и формой приводят к тому, что расплав и отливка охлаждаются быстрее к кокиле, чем в песчаной форме — это снижает жидкотекучесть и ограничивает минимальную толщину отливки и размеры отливок; с повышением скорости охлаждения структура отливки измельчается — повышается прочность и пластичность металла отливок; однако у чугунов повышается хрупкость и появляется отел.
-
кокиль практически неподатлив и механическое торможение усадки отливок велико, отсюда внутренние напряжения, трещины, коробление и т.д. Однако точность рабочей полости высока, отсутствуют погрешности от расталкиванию моделью и остаточной деформации формы, как у песчаных форм. Поэтому точность отливок (12-15) JT (квалитетов), а коэффициент точности отливок по массе ~ 0,71 , что способствует уменьшение припусков на обработку (при l=1600 мм — припуск 4 мм.; l=25 мм — 0,7 мм) – для черных сплавов и цветных .
-
Физико-химическое воздействие на металл отливки минимальное, поэтому качество поверхности отливок высокое, не имеет пригаров. Шероховатость определяется составом облицовок и красок и соответствует Rz =8010 мкм.
-
Кокиль практически газонепроницаем , поэтому для предупреждения раковин расположение отливки в форме, способ подвода расплава и вентиляция должны обеспечивать удаление газов и воздуха из кокиля при заливке.
Преимущества литья в кокиль:
-
Повышение производительности труда в 2-3 раза за счет исключения смесеприготовления, формовки, очистки отливки от пригара. Снижение первичных затрат на производство, увеличение съема с 1 м2 площади цеха.
-
повышение качества отливки и стабильность ее свойств: механических, структурных, пластичность, точность, шероховатость.
-
Устранение ил уменьшение вредных условий труда и повышение охраноспсобности здоровья и среды.
-
Многократность использования кокиля и отсутствие формовочных смесей упрощают автоматизацию литья.
Недостатки литья в кокиль:
-
Высокая стоимость, сложность и трудоемкость кокиля;
-
ограниченная стойкость кокиля: в зависимости от материала отливок и веса
Стальные отливки (чугунный кокиль) мелкие – до 600 отливок
крупные — до 100 отливок
Чугунные отливки (чугунный кокиль) мелкие – до 8000 отливок
крупные — 200-1000 отливок
Медные отливки (чугунный кокиль) мелкие – до 1000 отливок
(стальной кокиль) крупные — 500 -3000 отливок
Al,Mg,Zn (чугунный кокиль) несколько тыс. – сотни тыс.
-
Сложность получения отливок с поднутрениями, т.к. приходится делать дополнительные разъемы, использовать вставки, разъемные металлические стержни и песчаные стержни.
-
Ограничения по толщине стенок и отбел поверхности у чугунов, внутренние напряжения в отливках и трещины.
Таким образом литье в кокиль с полным основанием следует отнести к трудо- материалосберегающим, малооперационным и малоотходным технологическим процессам, улучшающих условия труда в литейных цехах и уменьшающих вредные влияние на окружающую среду.