Hydratool.ru

Журнал "ГидраТул"
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Литье в специальные формы

Литье в специальные формы.

Литье в кокиль – это процесс получения отливок свободной (под действием сил тяжести) заливкой расплавленного металла в многократно используемые металлические формы.

Важным элементом кокиля является защитное покрытие его рабочей поверхности, которое уменьшает интенсивность теплообмена между отливкой и формой, снижает термические напряжения в стенке формы, предохраняет ее от эрозионного разрушения, создает в форме определенную газовую атмосферу, обеспечивает в некоторых случаях поверхностное легирование отливки, воздействует на силу трения между отливкой и кокилем.

Литье в кокиль нашло применение в производстве отливок из серого и высокопрочного чугунов, алюминиевых, магниевых, цинковых и медных сплавов. В кокилях получают также детали из ковкого чугуна и стали.

Конструкции отливок, получаемых в кокилях, очень разнообразны. Это простые по форме отливки типа опорных плит и втулок и сложные отливки типа картеров двигателя, головок блоков цилиндров, корпусов электродвигателей и т.д.

Литьем в кокиль получают детали с особыми эксплуатационными свойствами: повышенной герметичностью, износостойкостью, окалиностойкостью и т.д.

Основные разновидности кокилей.

Отличительный признакРазновидности кокилей
1. Отношение глубины рабочего гнезда к среднему габаритному размеру в поверхности разъема– Плоские; – Цилиндрические.
2. Расположение в пространстве поверхности разъема– Неразъемные (вытряхные); – С горизонтальной плоскостью разъема; – С вертикальной плоскостью разъема; – С комбинированной плоскостью разъема.
3. Конструктивное исполнение рабочей стенки– Цельные; – Составные из неунифицированных и унифицированных элементов (парал-лелепипедов, иголок и т.д.).
4. Способ охлаждения– С воздушным охлаждением (естествен-ное, принудительное); – С жидкостным охлаждением (водяное, масляное); – С комбинированным охлаждением.
5. Способ подвода охлаждающей среды к рабочей стенке– Однослойные; – Двухслойные.
6. Материал рабочей стенки– Чугунные; – Стальные; – Алюминиевые; – Медные; – Из специальных сплавов.
7. Долговечность теплозащит-ного покрытия– С периодически наносимым теплоза-щитным покрытием; – С постоянным теплозащитным покрытием (чугунные и стальные с плазменным напылением, алюминиевые с анодированной поверхностью).

Технологические основы процесса литья в кокиль.

Общие требования к отливкам, получаемым литьем в кокиль:

· Габаритные размеры отливок должны быть как можно меньше, а их конфигурация должна обеспечивать возможность использования кокилей с плоскими разъемами и металлическими стержнями. Число разъемов формы и число стержней должно быть минимальным;

· Необходимо предусмотреть оптимальную конфигурацию отливок, т.е. конфигурацию без резких (острых) углов, резких переходов от одной поверхности к другой, без высоких ребер и выступов, без глубоких отверстий и карманов;

· Необходимо правильно выбирать толщины и уклоны стенок отливок, чтобы обеспечить заливку и условия питания всех элементов;

· В отливках должно быть предусмотрено сочетание конструктивных элементов, при котором уменьшается торможение усадки и обеспечивается легкая разборка формы.

Коэффициент габаритности равен отношению габаритного объема отливки к массе отливки:

Чем меньше коэффициент габаритности, тем технологичнее конструкция отливки.

Классы точности размеров и масс и ряды припусков на обработку отливок резанием, получаемых литьем в кокиль, регламентируются ГОСТ 26645-85.

Выбор положения отливки в форме и разъема кокиля.

Зазор 2-3мм между плоскостью разъема кокиля и отливкой выполняется во избежание выкрашивания отливки.

Оборудование для литья в кокиль.

Кокиль изготавливается из стали 4Х5МФС, а отливка — из сплава ЖЛС.

Точность отливки 12-13 квалитет;

кокиля 11-12 квалитет.

Шероховатость поверхности отливки 4 класс;

Схема заливки металла

Основные технологические операции при литье в кокиль.

1. Очистка кокиля от загрязнения;

2. Нанесение защитного покрытия на рабочую поверхность кокиля;

3. Установка оформляющих стержней в кокиль;

4. Соединение и скрепление полуформ;

5. Заливка жидкого металла из ковша в кокиль;

6. Выдержка металла до начала кристаллизации и остывания кокиля;

7. Раскрытие кокиля и извлечение из него отливки;

8. Охлаждение кокиля и подготовка к следующей заливке.

Основные характеристики отливок, получаемых литьем в кокиль:

· Точность отливок 12¸15 квалитет;

· Шероховатость поверхности отливки 3¸5 класс (преимущественно), но достигает и 6 класса;

· Припуск на механическую обработку 0,5¸2мм;

· Тип производства – серийный;

· Масса отливок – 0,1¸50кг;

· Толщина стенок h ³ 3мм;

· Коэффициент использования материала заготовки КИМ = 0,71¸0,75.

Содержание кокильного покрытия:

· Мел тонкого помола;

При переходе литья в песчаные формы на кокильное расход металла уменьшается на 10-20% за счет сокращения литниковой системы. Трудоемкость механической обработки уменьшается в 1,5-2 раза за счет уменьшения припусков и высокой точности размеров. Замена литья в песчаные формы на кокильное при достаточно большой программе выпуска, уменьшает себестоимость отливок приблизительно на 30% и увеличивает производительность труда в 4-6раз.

Дата добавления: 2016-12-27 ; просмотров: 3026 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Характеристика отливок по сложности, массе и точности.

На выбор материала и способ получения отливки существенное влияние оказывают сложность детали и ее масса.

Различают геометрическую и качественную сложность. Под геометрической сложностью понимают конфигурацию отливки, т.е. ее внешние и внутренние очертания. Качественная сложность подразумевает технологическую сложность обеспечения тех или иных качеств и свойств: прочность, плотность, шероховатость и т.д.

Как по геометрической, так и по качественной сложности все отливки делятся на 5 групп, характеристики которых приведены в [2].

Читайте так же:
Доклад о профессии токарь

Классификация чугунных отливок по технологической сложности производится с учетом массы и толщины стенок. Для характеристики сложности чугунных отливок служит коэффициент габаритного объема:

где А, Б, В – габаритные размеры отливки [дм];

— черновая масса отливки [кг].

Группа технологической сложности в этом случае может быть определена по таблице [2].

Для стальных отливок группа технологической сложности определяется по прейскуранту №25-01 “Оптовые цены на отливки, поковки и горячие штамповки”, М:1980г. Согласно ГОСТ 26645-85 устанавливают 22 класса точности размеров и масс отливок из металлов и сплавов. Класс точности устанавливается конструктором в зависимости от назначения детали, от вида металла или сплава, способа литья, типа производства и других условий по таблице [2].

Меньшие значение классов точности отливок назначают на простые отливки в условиях массового автоматизированного производства. Большие значения — на сложные, мелкосерийно и единично изготовляемые отливки. На одну отливку рекомендуется устанавливать одинаковые классы точности размеров и масс. (Таблицы 4.3…4.5, стр. 43, 44, 46, 47).

§ 3.4 Технологические возможности способов литья
и области их применения.

Основные способы изготовления отливок:

· Литье в песчаные формы;

· Литье по выплавляемым моделям;

· Литье в оболочковые формы; специальные виды литья

· Литье под давлением;

Разновидностями литья в кокиль и центробежного литья являются прогрессивные и успешно применяемые в настоящее время методы электрошлакового кокильного и центробежного литья.

Литье в песчаные формы.

· Заливка формы и охлаждение отливки;

· Удаление отливки из формы;

· Удаление литников и зачистка отливок.

Формы бывают разовые, полупостоянные и постоянные. В зависимости от размеров отливки и типа производства применяют ручную и машинную формовку. Существует ручная формовка по деревянным моделям; машинная формовка по деревянным и металлическим моделям, а также по металлическим моделям со сборкой стержней в кондукторах.

В песчаных формах можно получать отливки самой сложной конфигурации с широким диапазоном по массе (10¸1000кг), толщина стенок h³ 3мм.

Получаемые отливки характеризуются:

· Низкой точностью размеров (14¸17 квалитет);

· Низким качеством поверхности (Rz = 320¸80мкм);

· Большими припусками механическую обработку.

По сравнению с другими методами литья, литье в песчаные формы требует наибольших затрат металла (КИМ = 0,55¸0,7). Стоимость изготовления отливок незначительна, но стоимость их механической обработки больше, чем заготовок, полученных другими способами литья.

В песчаных формах получают, преимущественно, отливки из стали, чугуна (серого и ковкого) и, реже, из цветных металлов. Этот метод применяется, чаще всего, в единичном и серийном производстве. Применение его в массовом производстве возможно только при высокой степени механизации.

Область применения: изготовление фланцев, крышек, втулок, корпусов насосов, редукторов и т.д.

Форма состоит из верхней и нижней полуформ, которые взаимофиксируются при помощи литейных стержней. Для подвода расплавленного металла предусмотрена литниковая система. В качестве формовочного материала используется кварцевый песок, формовочная глина и вспомогательные материалы (графит, тальк, древесная мука и др.). Для изготовления форм используются облицовочные, наполнительные и единые смеси.

Облицовочной называется смесь, из которой изготавливают рабочий слой формы. Рабочим называют слой, соприкасающийся с расплавленным металлом. Его наносят на модель слоем толщиной 15-30мм. Облицовочная смесь содержит 50-90% формовочных материалов, а остальные 50-10% — это оборотная смесь для повторного потребления в качестве составляющей части формовочной смеси.

Наполнитель – смесь, используемая для наполнения форм после нанесения на поверхность модели облицовочного слоя. В состав наполнителя входит 90-98% оборотной смеси и 10-2% свежих формовочных материалов.

Единая смесь используется одновременно в качестве облицовочной и наполнительной. В ее состав входит 85-90% оборотной смеси и 15-10% свежих материалов. Единая смесь используется при механизированном производстве отливок.

Для приготовления формовочных смесей и стержней сушат и просеивают кварцевый песок и формовочную глину. Из отработанной смеси удаляют брызги металла, перемешивают составляющие с последующим вылеживанием для равномерного распределения влаги и разрыхления.

Формовочная пленка нагревается, провисает и обволакивает модель. Модель изготовляется из дерева. Под действием вакуума пленка плотно прилегает к модели, точно повторяя ее форму. Вакуумный насос удерживает песок в опоке. Вакуум держится в процессе заливки и отключается только после затвердевания отливки.

Литье в специальные формы.

Литье в кокиль.(ГОСТ 18169-86).

Литье в кокиль – это процесс получения отливок свободной (под действием сил тяжести) заливкой расплавленного металла в многократно используемые металлические формы.

Важным элементом кокиля является защитное покрытие его рабочей поверхности, которое уменьшает интенсивность теплообмена между отливкой и формой, снижает термические напряжения в стенке формы, предохраняет ее от эрозионного разрушения, создает в форме определенную газовую атмосферу, обеспечивает в некоторых случаях поверхностное легирование отливки, воздействует на силу трения между отливкой и кокилем.

Литье в кокиль нашло применение в производстве отливок из серого и высокопрочного чугунов, алюминиевых, магниевых, цинковых и медных сплавов. В кокилях получают также детали из ковкого чугуна и стали.

Конструкции отливок, получаемых в кокилях, очень разнообразны. Это простые по форме отливки типа опорных плит и втулок и сложные отливки типа картеров двигателя, головок блоков цилиндров, корпусов электродвигателей и т.д.

Читайте так же:
Блок питания 18v для шуруповерта

Литьем в кокиль получают детали с особыми эксплуатационными свойствами: повышенной герметичностью, износостойкостью, окалиностойкостью и т.д.

Основные разновидности кокилей.

Отличительный признакРазновидности кокилей
1. Отношение глубины рабочего гнезда к среднему габаритному размеру в поверхности разъема– Плоские; – Цилиндрические.
2. Расположение в пространстве поверхности разъема– Неразъемные (вытряхные); – С горизонтальной плоскостью разъема; – С вертикальной плоскостью разъема; – С комбинированной плоскостью разъема.
3. Конструктивное исполнение рабочей стенки– Цельные; – Составные из неунифицированных и унифицированных элементов (парал-лелепипедов, иголок и т.д.).
4. Способ охлаждения– С воздушным охлаждением (естествен-ное, принудительное); – С жидкостным охлаждением (водяное, масляное); – С комбинированным охлаждением.
5. Способ подвода охлаждающей среды к рабочей стенке– Однослойные; – Двухслойные.
6. Материал рабочей стенки– Чугунные; – Стальные; – Алюминиевые; – Медные; – Из специальных сплавов.
7. Долговечность теплозащит-ного покрытия– С периодически наносимым теплоза-щитным покрытием; – С постоянным теплозащитным покрытием (чугунные и стальные с плазменным напылением, алюминиевые с анодированной поверхностью).

Технологические основы процесса литья в кокиль.

Общие требования к отливкам, получаемым литьем в кокиль:

· Габаритные размеры отливок должны быть как можно меньше, а их конфигурация должна обеспечивать возможность использования кокилей с плоскими разъемами и металлическими стержнями. Число разъемов формы и число стержней должно быть минимальным;

· Необходимо предусмотреть оптимальную конфигурацию отливок, т.е. конфигурацию без резких (острых) углов, резких переходов от одной поверхности к другой, без высоких ребер и выступов, без глубоких отверстий и карманов;

· Необходимо правильно выбирать толщины и уклоны стенок отливок, чтобы обеспечить заливку и условия питания всех элементов;

· В отливках должно быть предусмотрено сочетание конструктивных элементов, при котором уменьшается торможение усадки и обеспечивается легкая разборка формы.

Коэффициент габаритности равен отношению габаритного объема отливки к массе отливки:

Чем меньше коэффициент габаритности, тем технологичнее конструкция отливки.

Классы точности размеров и масс и ряды припусков на обработку отливок резанием, получаемых литьем в кокиль, регламентируются ГОСТ 26645-85.

Выбор положения отливки в форме и разъема кокиля.

Зазор 2-3мм между плоскостью разъема кокиля и отливкой выполняется во избежание выкрашивания отливки.

Оборудование для литья в кокиль.

Кокиль изготавливается из стали 4Х5МФС, а отливка — из сплава ЖЛС.

Точность отливки 12-13 квалитет;

кокиля 11-12 квалитет.

Шероховатость поверхности отливки 4 класс;

Схема заливки металла

Основные технологические операции при литье в кокиль.

1. Очистка кокиля от загрязнения;

2. Нанесение защитного покрытия на рабочую поверхность кокиля;

3. Установка оформляющих стержней в кокиль;

4. Соединение и скрепление полуформ;

5. Заливка жидкого металла из ковша в кокиль;

6. Выдержка металла до начала кристаллизации и остывания кокиля;

7. Раскрытие кокиля и извлечение из него отливки;

8. Охлаждение кокиля и подготовка к следующей заливке.

Основные характеристики отливок, получаемых литьем в кокиль:

· Точность отливок 12¸15 квалитет;

· Шероховатость поверхности отливки 3¸5 класс (преимущественно), но достигает и 6 класса;

· Припуск на механическую обработку 0,5¸2мм;

· Тип производства – серийный;

· Масса отливок – 0,1¸50кг;

· Толщина стенок h ³ 3мм;

· Коэффициент использования материала заготовки КИМ = 0,71¸0,75.

Содержание кокильного покрытия:

· Мел тонкого помола;

При переходе литья в песчаные формы на кокильное расход металла уменьшается на 10-20% за счет сокращения литниковой системы. Трудоемкость механической обработки уменьшается в 1,5-2 раза за счет уменьшения припусков и высокой точности размеров. Замена литья в песчаные формы на кокильное при достаточно большой программе выпуска, уменьшает себестоимость отливок приблизительно на 30% и увеличивает производительность труда в 4-6раз.

1. МАРКИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.2 . По настоящему стандарту могут изготовляться отливки деталей арматуры из других марок сплавов, химический состав и механические свойства которых соответствуют стандартам или техническим условиям, утвержденным в установленном порядке. Изменение марки сплава должно быть согласовано с разработчиком.

1.4 . Сдаточными характеристиками механических свойств для отливок всех марок сплавов являются временное сопротивление и относительное удлинение.

Для отливок, изготавливаемых литьем под давлением, в кокиль и по выплавляемым моделям из сплавов, не подвергаемых термической обработке, определение механических свойств не обязательно, кроме случаев, специально оговоренных в чертеже или технических условиях изделия.

(Измененная редакция, Изм. № 5).

1.5 . Определение твердости следует производить по требованию чертежа или технических условий.

1.6 . Конфигурация и размеры отливок должны соответствовать чертежам деталей с учетом припусков на механическую обработку и допусков на размеры в соответствии с ГОСТ 26645-85 .

1.7 . Классы точности размеров и массы отливок и ряды припусков на механическую обработку устанавливаются в чертеже отливок предприятием-изготовителем литья по ГОСТ 26645-85 .

1.8 . Припуски на механическую обработку по внутренним поверхностям центробежных отливок и припуски, компенсирующие коробление, сглаживающие местные углубления и выступы, а также напуски, создающие направленное затвердевание металла, устанавливает предприятие-изготовитель литья.

1.9 . Допускаемые отклонения по размерам отливок, как изменяемым, так и не изменяемым механической обработкой, устанавливаются в зависимости от номинальных размеров, класса точности и должны соответствовать ГОСТ 26645-85 .

Класс точности определяется в зависимости от наибольшего габаритного размера отливки, группы сложности отливки и способа литья в соответствии с ГОСТ 26645-85.

Читайте так же:
Как снять реле регулятор

Наибольшим габаритным размером при центробежном литье следует считать наибольший диаметр отливки. Отливки арматуры относятся ко второй и третьей группе сложности.

1.10 . Ко второй группе сложности относятся отливки преимущественно плоскостные, круглые или полусферические, открытой коробчатой формы. Наружные поверхности прямолинейные и криволинейные с наличием ребер, буртов, кронштейнов, бобышек, фланцев с отверстиями и углублениями простой конфигурации. Отдельные части выполняются стержнями. Внутренние полости простые, большой протяженности или высокие: поверхность имеет вид простейших геометрических фигур с небольшими выступами и углублениями. Например, крышки вентилей, маховики, гайки накидные, стойки, детали простой конфигурации для приводных устройств и др.

К третьей группе сложности относятся отливки открытой коробчатой, сферической, полусферической, цилиндрической и другой формы. Наружные поверхности криволинейные и прямолинейные с наличием нависающих частей, ребер, кронштейнов, бобышек, фланцев с отверстиями и углублениями сравнительно сложной конфигурации. Значительные части поверхности могут выполняться стержнями. Внутренние полости имеют вид отдельных или сочлененных геометрических фигур большой протяженности или высокие с незначительными выступами и углублениями. Расположены в один и частично в два яруса со свободными широкими выходами полостей. Например, корпуса арматуры и приводных устройств, стойки сложной конфигурации и др.

1.11 . Допускаемые отклонения по толщине необрабатываемых стенок и ребер отливок устанавливаются в зависимости от класса точности и должны соответствовать ГОСТ 26645-85 .

1.12 . Для особо сложных и впервые осваиваемых отливок допуски могут быть установлены по согласованию с предприятием-потребителем литья.

1.13 . При формовке отливок по разъемным моделям или металлическим формам смещение одной части отливки относительно другой допускается в пределах допуска на толщину стенок по ГОСТ 26645-85 .

1.14 . Формовочные уклоны устанавливаются по ГОСТ 3212 -80, при литье под давлением и в кокиль — по НТД предприятия-изготовителя литья.

1.15 . Отливки не должны иметь острых внутренних углов, радиусы закруглений, не указанные в чертеже выбираются предприятием-изготовителем литья.

1.16 . Допускаемые отклонения по массе отливок устанавливаются в зависимости от класса точности массы отливок и должны соответствовать ГОСТ 26645-85 . Номинальной массой отливки является масса детали, установленная с учетом припусков на механическую обработку, и припусков, связанных с технологией изготовления, и определенная взвешиванием отливки при запуске в производство. Нижние отклонения по массе ограничиваются минусовыми отклонениями по размерам.

1.17 . Отливки должны быть очинены от формовочной и стержневой смеси, окалины и др.

Прибыли, литники долины быть удалены. Размеры остатков от прибылей, литников, места их расположения должны соответствовать чертежам отливок, согласованным с заказчиком.

Заливы, заусенцы должны быть удалены и зачищены заподлицо с поверхностью отливки.

Прибыли и литники на отливках из сплава марки АЛ27 должны удаляться путём отрезки (без ударов) ввиду хрупкости сплава в литом состоянии (без термической обработки).

1.18 . Наличие на поверхности отливок пригара, механических повреждений и других дефектов (спаев, засоров и т.д.), снижающих прочность и влияющих на товарный вид изделия, не допускается.

Наличие на внутренних поверхностях корпусных деталей, соприкасающихся с рабочей средой, пригара, приливов или неровностей, препятствующих свободному проходу среды, не допускается.

1.19 . Шероховатость поверхностей отливок при литье по выплавляемым моделям и под давлением, а также шероховатость наружных поверхностей при литье в оболочковые формы и в кокиль должны быть не ниже Ú 12,5 по ГОСТ 2789-73 .

(Измененная редакция, Изм. № 3).

1.20 . При условии соблюдения требований по шероховатости поверхности в отливках, получаемых способом литья под давлением и в кокиль, допускаются следующие дефекты:

а) следы от мелких поверхностных трещин пресс-формы и кокиля;

б) следы стыков составных частей формы и выталкивателей глубиной или высотой не более 0,3 мм;

в) следы от смазки пресс-формы и кокиля в виде тёмных пятен;

г) следы от разгара пресс-формы и кокиля.

1.21 . На обрабатываемых поверхностях отливок допускаются без исправления дефекты, глубина которых не превышает припуска на механи ческую обработку.

1.22 . На необрабатываемых поверхностях отливок допускаются без исправления раковины (чистые от земли, шлака и окалины), глубина которых не превышает 15 % толщины стенки в данном сечении:

а) диаметром не более 3 мм — для отливок Ду до 100 мм и деталей с площадью поверхности до 1800 см 2 ;

б) диаметром не более 5 мм — для отливок Ду свыше 100 мм и деталей с площадью поверхности свыше 1800 см 2 .

Раковины не должны быть расположены в одном месте и влиять на прочность отливок. Допускаемое количество раковин в зависимости от размеров отливок приведено в табл. 1.

Корпусные детали приводных устройств с габаритными размерами:

— до 350 ´ 250 ´ 215 относить к арматуре Ду до 100 мм,

— от 350 ´ 250 ´ 215 до 700 ´ 650 ´ 600 — к арматуре Ду св. 100 до 400 мм,

— свыше 700 ´ 650 ´ 600 — к арматуре Ду свыше 400 мм.

Количество раковин на поверхности 100 см 2 , шт., не более

Допускаемое количество раковин (дефектов) на одной отливке, шт., не более

Читайте так же:
Как пользоваться клеем холодная сварка

Отливки корпусов арматуры Ду до 20 и детали с площадью поверхности до 200 см 2

Отливки корпусов арматуры Ду от 25 до 50 и детали с площадью поверхности от 200 до 1800 см 2

Отливки корпусов арматуры Ду от 65 до 125 и детали с площадью поверхности от 1800 до 5000 см 2

Отливки корпусов арматуры Ду от 150 до 250 и детали с площадью поверхности от 5000 до 10000 см 2

Отливки корпусов арматуры Ду св. 250 и детали с площадью поверхности свыше 10000 см 2

(Измененная редакция, Изм. № 4).

1.23 . На обработанных уплотнительных поверхностях затвора, на трущихся поверхностях, на рабочих поверхностях пневмоцилиндров и поверхностях, обеспечивающих взрывозащиту приводных устройств, раковины не допускаются. Поверхности, обеспечивающие взрывозащиту деталей приводных устройств должны быть указаны в чертеже.

1.24 . На обработанных поверхностях допускаются без исправления раковины, не влияющие на герметичность и работоспособность изделия:

а) на уплотнительных поверхностях фланцев — единичные раковины с зачищенными кромками на расстоянии не менее 4 мм от кромок глубиной до 10 % толщины фланца, диаметром до 3 мм для отливок Ду до 100 мм и диаметром до 5 мм для отливок Ду свыше 100 мм;

б) на резьбовых поверхностях — единичные раковины с зачищенными кромками длиной не более 3 мм, шириной не более одной нитки и глубиной не более 2 мм в количестве одной штуки на резьбовую поверхность, раковины не должны выходить на заходные нитки;

в) в отверстиях под запрессовку втулок или сальниковой набивки — раковины диаметром до 3 мм, глубиной до 10 % толщины стенки, но не более 3 мм, на расстоянии не менее 4 мм от края отверстия в количестве не более двух штук на отверстие;

г) на направляющих трущихся поверхностях арматуры общепромышленного назначения — раковины диаметром до 1,5 мм и глубиной до 1,0 мм в количестве не более трех штук.

1.25 . На обработанных поверхностях отливок специальных заказов следует определять пористость.

Общая пористость не должна превышать эталона 3, зональная пористость — эталона 4 в соответствии с табл. 2. Зональная пористость допускается на площади не более 25 % контролируемой зоны при условии, что нет других указаний в технических требованиях чертежа или другой технической документации на изделие.

Литье металла: процесс и способы

Pic5

Металл занимает важное место в хозяйственной деятельности. Ежегодно человечество добывает и вырабатывает миллионы тонн металла и его сплавов. Существует много технологий металлопереработки, но наиболее часто используется литье. Определение литью дает ГОСТ 3.1109-82: это производство изделий из жидкого металла путем его заливки в предварительно подготовленные формы. Технологии литья металлов постоянно совершенствуются, повышается качество отливок, снижается себестоимость процесса.

Металл для литья

Для обработки металла методом литья важна его текучесть. В расплавленном виде жидкий металл или сплав должен легко перетекать из одной формы в другую, заполняя все выемки. Чем выше текучесть материала, тем тоньше и сложнее изделия из него можно отливать. Сплавы с низкой текучестью схватываются и затвердевают раньше, чем заполняется отливная форма. Показатель текучести металла зависит от температуры и давления, например, литая сталь становится текучей для литья под давлением 7500 кг/см². Хорошие показатели текучести у чугуна, меди, свинца. Именно эти материалы используются для отлива изделий в промышленном производстве и в кузницах.

Устаревшая технология литья

«Земляной» метод — самая простая и древняя технология литья. Суть метода заключается в том, что жидкий металл заливается в специальную форму, собранную из двух половинок. Нагревание металла до состояния текучести осуществляется в вагранках — печах для чугуна или в домнах — печах для стали. Для расплава материала также используются инвенторные, мартеновские и другие виды печей. Перед заливкой расплава формы наполняют формовочной смесью. Если в готовом изделии предусмотрены пустоты, то в этих местах устанавливаются стержни. Поверхности формы, с которыми контактирует жидкий металл, обрабатываются специальной краской, которая предотвращает химические реакции между формовочной смесью и расплавом.

Жидкий металл заливается в формы ковшом, если речь идет о кустарном литье, или конвейером. Расплав заполняет форму и остывая приобретает нужную конфигурацию. После полного остывания половинки формы разъединяются, с готового изделия удаляется окалина, остатки формовочной смеси.

Несмотря на то, что «земляной» метод литья имеет множество недостатков: низкая производительность, возможность отливки только простых форм, энергоемкость, вредность производства, именно этим способом были отлиты практически все советские танки времен ВОВ. В настоящее время «земляной» метод используется преимущественно в частных кузнях, изготавливающих простые изделия домашнего обихода. В промышленном производстве используются более совершенные литьевые технологии, позволяющие получать качественные и сложные по конфигурации изделия.

Современные технологии литья

Новые технологии позволяют создавать отливки, к которым предъявляют высокие требования по экологичности, толщине стенок, точности размеров. Основные требования к отливкам, независимо от технологии их изготовления, устанавливает ГОСТ Р 53464-2009.

Литье в ХТС

Другое название технологии — литье в кокиль. Технология похожа на традиционное «земляное литье. Для создания металлического изделия изготавливается кокиль — разборная форма. Но в отличие от устаревшего метода в кокиль заливают не расплав, холодно-твердеющую смесь (ХТС), не требующую предварительного нагрева в печах. В состав ХТС входят отвердители, поэтому залитая смесь набирает нужную прочность на воздухе в течение 10-20 минут. При изготовлении объемных металлических конструкций для ускорения твердения кокиль с залитой ХТС продувают струями воздуха.

Читайте так же:
Вакуумно формовочный автомат бизнес

После затвердевания ХТС кокиль раскрывается, а готовое изделие извлекается из него и отправляется на обжиг для удаления с поверхности карбидов. Кокиль можно использовать много раз, но его изготовление обходится недешево. Поэтому технология литья ХТС применяется при изготовлении серийных и крупносерийных изделий, у которых соотношение массы кокильной формы к массе самого изделия не превышает 3:1.

Литье ХТС используется для изготовления отливок из чугуна, стали, вольфрамовых, магниевых, алюминиевых сплавов. Технология позволяет получить отливки с гладкой или мелкозернистой поверхностью. По технологии литья ХТС изготавливает 45% металлических изделий и конструкций.

  • отливки 7-го класса точности по ГОСТ Р 53464-2009;
  • высокое качество поверхности;
  • отсутствие газовых дефектов;
  • отсутствие мелких включений и засоров в отливке;
  • высокая герметичность изделий;
  • высокая производительность.

Недостатком технологии считается невозможность литья материалов с невысокими показателями текучести, например, некоторых марок стали.

Литье по газифицируемым моделям

Pic4

По качеству получаемой отливки, энергозатратам и производительности этот способ считается оптимальным. Технология литья по газифицируемым моделям позволяет изготавливать металлические конструкции без ограничений по массе, объему или линейным размерам. Вместо формы или кокиля в этом случае используются модели из пенополистирола или другого синтетического материала. Перед заливкой металлического расплава модель под давлением 50 кПа обрабатывают мелкофракционной песчаной смесью. Горячий металл при заливке в модели газифицирует пенополистирол и заполняет образующиеся в нем пустоты. Выделяемые в ходе газификации летучие вещества отводятся специальной вакуумной системой. Расплавленный материал заполняет модель и принимает ее форму. Остывание расплава происходит в течение 5-7 минут. Остывшие изделия извлекаются и очищаются от антипригарного покрытия.

Литье по газифицируемым моделям может использоваться для стали марок: 25Л, 35Л, 45Л, 40Х9С2Л, 30ХНЛ, 35ХМЛ, 40Х24Н12СЛ, 20Х25Н19С2Л, 40Х23Н10СЛ, 110Г13Л и многих других. Способ подходит для литья чугуна марок: ВЧ40, ЧХ16М2, ЧХ28, СЧ15, СЧ18, ЧХ30, сплавов меди, бронзы, алюминия и пр. Точность полученных отливок в зависимости от размеров соответствует 6-10 классу по ГОСТ Р 53464-2009.

  • возможность изготовления деталей массой от 100 г до 10 тонн;
  • низкая энергоемкость и себестоимость;
  • не требуется сложная обработка готовых изделий;
  • минимальная шероховатость поверхности;
  • высокая скорость отливки при низкой трудоемкости.

Литье металла по газифицируемым моделям — высокотехнологичный способ изготовления деталей, которые требуют высокой точности. Именно этот метод литья используют в судостроении, авиастроении.

Литье под давлением

Технология ЛПД используется преимущественно для изготовления мелких и средних тонкостенных деталей для ПК, телефонов, бытовой техники. В России литье под давлением широко применяется в машиностроении, станкостроении. Масса отлитых изделий — от нескольких граммов до 50 кг. Для отливки используются формы из высокомарочной стали. Форма может иметь очень сложную конструкцию, в т. ч. многоступенчатую. Жидкий металл заливается в форму под давлением, которое создает мощное нагнетательное оборудование.

Метод литья под давлением используется для алюминиевых, медных, оловянно-свинцовых сплавов. Температура плавления у этих материалов относительно невысокая, поэтому способ считается высокопроизводительным и малозатратным.

  • низкая металлоемкость, экономный расход металла;
  • высокое качество поверхности;
  • отсутствие финишной обработки изделий.

Точность отливок ЛПД зависит от качества формы, мощности нагнетательного оборудования, физических свойств металла.

Литье по выплавляемым моделям

При использовании этой технологии заливка металла выполняется в формы из парафина или воска, которые помещаются в первичную заготовку. Горячий сплав растворяет парафин и заполняет объем первичной заготовки. Особенность этого метода заключается в том, что полученную конструкцию не нужно извлекать из опоки. Готовые детали имеют высокоточные размеры и идеально ровную поверхность.

Литье в оболочковые формы

Технология применяется для отливки изделий, прочность для которых не важна. Расплав заливается в оболочковую форму из синтетического материала, которая формируется под действием высокого давления и температуры. Оболочка упрочняется металлическим кожухом. Способ используется для отливки деталей простой конфигурации и массой до 25 кг.

Электрошлаковое литье

Инновационная технология, которая только начинает использоваться для массового производства отливок простых форм без особых требований к точности.

Расплав металла при этом способе получают путем воздействия на сырье электродуговыми разрядами высокой мощности. Для плавки железа электродуга не используется: материал плавится под действием тепла, выделяемого шлаком на который действуют разряды.

Центробежное литье

Чугунное литье 1

Жидкий металл выливается в форму, которая вращается одновременно в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Под действием центробежных сил металл равномерно распределяется по форме, что обеспечивает тонкостенность и высокое качество. Технология центробежного литья применяется при производстве труб.

Вакуумное литье

Технология применяется для работы с «элитными» металлами, такими как бронза, титан, высокомарочная сталь. Металл расплавляется в условиях вакуума, чтобы не допустить попадания инородных включений. Затем нагнетательным оборудованием расплав подается в форму, которая предварительно также вакуумируется. Изделия, полученные вакуумным литьем, отличаются высокой чистотой, а их масса не превышает 100 кг.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector