Основные этапы процесса изготовления отливки

Основные этапы процесса изготовления отливки в песчано -глинистых формах. Основы конструирования отливки. Модельный комплект. Литниковые системы. Литейная оснастка

Основные этапы процесса изготовления отливки

Литейным производством называется отрасль машиностроения, занимающаяся изготовлением фасонных деталей или заготовок путем заливки расплавленного металла в форму, полость которой имеет конфигурацию детали. После затвердевания металла в форме получается отливка (литая деталь или заготовка). Заготовки подвергают в дальнейшем механической обработке. В машинах и промышленном оборудовании около 50% всех деталей изготовляют литьем. Например, доля литых деталей в молоте составляет 95%, в металлорежущих станках 80%, в текстильных машинах 72%, в автомобилях и тракторах 55%.

Литьем можно изготовлять изделия очень сложной конфигурации, которые другими видами обработки - ковкой, штамповкой, сваркой, получить затруднительно или невозможно. Стоимость литой детали в большинстве случаев ниже стоимости аналогичной детали, изготовленной другими методами. Масса отливки может быть самой различной - от нескольких граммов (детали приборов) до сотен тонн (станины станков).

Литьем изготовляют такие ответственные детали, как детали двигателей внутреннего сгорания (блоки цилиндров, поршни), рабочие колеса насосов, лопасти газовых турбин, станины станков и т. д.

Литейные формы приготовляют чаще из формовочной смеси. Такие формы служат только один раз и разрушаются после извлечения из них отливки.

Литые детали изготовляют из чугуна, стали, медных, алюминиевых, магниевых и других сплавов.

По мере роста технических достижений в области литейного производства непрерывно повышается качество получаемых отливок, их прочность, а также точность и шероховатость поверхности. Совсем недавно предел прочности лучших (углеродистых) сталей для отливок не превышал 343-490 МН/м², а серого чугуна 98-117 МН/м² при удлинении 0,1%. Для литых деталей сейчас разработаны качественные и специальные стали, которые после надлежащей термической обработки имеют предел прочности при растяжении свыше I960 МН/м² и высокопрочные чугуны с пределом прочности свыше 980 МН/м² при удлинении 11%. Разработаны новые дешевые марки сталей более простого состава, заменяющие дорогостоящие стали.

Перед литейным производством стоит задача получения отливок с максимальным приближением их формы и размеров к форме и размерам готовой детали или изделия, при этом наиболее трудоемкая операция механической обработки должна быть ограничена лишь чистовой обработкой и шлифованием. Этого можно достичь усовершенствованием и внедрением специальных, более точных способов литья (в кокиль, литье под давлением, центробежное литье, литье по выплавляемым моделям, литье в оболочковые формы и др.).

Отливки изготовляют в литейном цехе. Последовательность технологического процесса их изготовления дана на рис. 1.1.

Отливки получают в литейной форме, полость которой соответствует конфигурации отливки. Литейная форма - элемент, образующий рабочую полость, при заливке которой расплавленный металл формирует отливку.

Форму изготовляют из формовочной смеси, состоящей из формовочных материалов (песка, глины с добавлением воды, связующих материалов и др.). Формовочная смесь - многокомпонентная смесь формовочных материалов, состав которой соответствует условиям технологического процесса изготовления неметаллических литейных форм. Формовочную смесь засыпают в литейные опоки и выполняют в них отпечаток модели. Литейная опока - приспособление для удержания формовочной смеси при изготовлении литейной формы, ее транспортировке и заливке жидким металлом. Модель имеет конфигурацию внешней поверхности отливки; ее изготовляют из древесины или металла. Внутренняя поверхность отливки образуется с помощью литейного стержня, который устанавливают в форму.

Литейный стержень - элемент литейной формы для образования отверстия, полости или иного сложного контура в отливке.Литейные стержни выполняют из стержневой смеси, состоящей из песка и связующих материалов. Между полостью формы и стержнем образуется пространство, заливаемое жидким металлом. После его затвердевания образуется отливка.

Модели и стержни изготовляют со стержневыми знаками 1 (рис. 1.2, б) и 5 (рис 1.2, г). Знаки на модели образуют в форме полости, в которые помещают знаковые части стержня. С помощью знаков стержень укрепляют и фиксируют в форме.

Рассмотрим последовательность изготовления отливки в песчаной форме.

В технологическом бюро по чертежу детали разрабатывают чертеж отливки. В модельном цехе по чертежу отливки (рис. 1.2, а) изготовляют деревянные или металлические модели (рис. 1.2, б) и стержневые ящики (рис. 1.2, г). Стержневой ящик - приспособление, имеющее рабочую полость для получения в ней стержня нужных размеров и очертаний из стержневой смеси.Для облегчения изготовления формы и стержня модель и стержневой ящик делают разъемными.

В формовочном отделении из формовочной смеси по модели изготовляют литейную форму. Для этого на плиту устанавливают половину модели, засыпают смесь в опоку 4 и уплотняют ее. Опоку переворачивают на 180°, на заформованную половину модели помещают вторую ее половину (рис. 1.2, в) и модель литниковой системы 2. Литниковая система - система каналов и элементов литниковой формы для подвода в ее полость расплавленного металла, обеспечивающая заполнение и питание отливки при затвердевании.

Затем устанавливают вторую опоку 3, засыпают в нее формовочную смесь и уплотняют. Далее поднимают верхнюю полуформу, извлекают из обеих полуформ половину модели (рис. 1.2, е) и модель литниковой системы, устанавливают в форму стержень б и накрывают нижнюю полуформу верхней (рис. 1.2,ж). В стержневом отделении по стержневому ящику (рис. 1.2, г) из стержневой смеси изготовляют стержень (рис. 1.2, д). Для получения стержней необходимой прочности их сушат в сушилах или непосредственно в стержневом ящике.

В плавильном отделении в специальных плавильных печах расплавляют металл и заливают им формы. После затвердевания металла образуется отливка (рис. 1.2, з), которую извлекают, разрушая форму.

В очистном отделении из отливки выбивают стержни, отбивают или отрезают литники 2 (рис. 1.2, з), очищают отливку от пригоревшей формовочной смеси, зачищают остатки литников и при необходимости подвергают термической обработке. После очистки и контроля отливки направляют в механический цех для обработки или на склад готовой продукции.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: