3. Сущность литейного производства и виды технологических процессов литья.

Литейное производство - отрасль машиностроения, занимающаяся изготовлением фасонных заготовок или деталей путем заливки расплавленного металла в специальную форму, полость которой имеет конфигурацию заготовки. При охлаждении залитый металл затвердевает и в твердом состоянии сохраняет конфигурацию той полости, в которую он был залит. Конечную продукцию называют отливкой. В процессе кристаллизации расплавленного металла и последующего охлаждения формируются механические и эксплуатационные свойства отливок. Литьем можно получать детали от грамм до тонн, от миллиметра до десятков метров, с толщиной стенки от 0,5 мм и самой сложной формы. Суть - в создании фасонных отливок путем заполнения литейной формы, получении отливок деталей и заготовок для дальнейшей обработки. Современное литейное производство использует следующие виды литья: - в песчано-глинистые формы - в металлические формы (под давлением, по выплавленным моделям) - центробежное литье - в оболочковые формы - электрошлаковое литье - под низким давлением - вакуумное всасывание – выжимание - жидкая штамповка

Формы для заливки металлов бывают разовые и многоразовые.

Литье в песчано-глинистые формы.

При производстве крупногабаритных установок, преимущественно из чугуна и стали, используют этот способ. Для изготовления формы существует модельный комплект: стержень для формовки, модели изделия, модели литниковой системы. Формовка происходит в формовочных ящиках в виде рам(опоках). Технологический процесс:

1. на подмодельную доску устанавливается опока, в ее нижней части располагается полумодель, которая засыпается песчано-глиняной смесью и утрамбовывается;

2. опока с полумоделью переворачивается, на неё ставится вторая полумодель и опока, снова засыпается та же смесь и устанавливается литниковая модель(через нее заливается металл), отверстия для газов;

3. верхняя опока снимается, вынимается модель, стержни вставляются для отвода, форма собирается, сушится и поступает на заливку.

Процесс формовки механизирован. Форма разбивается, вынимаются стержни и продукт поступает на обрубку и зачистку.

Литье по выплавляемым (выжигаемым) моделям. Литье в оболочковые формы.

Литье по выплавляемым (выжигаемым) моделям.

Суть в том, что модель из легкоплавкого металла выплавляется(сгорает) при заливке в форму основного металла. Этапы: - изготовление пресс-форм для моделей деталей и литниковых систем. - прессование моделей - сборка моделей и литниковых систем и обработка оболочки - сборка моделей в опоке - заливка металла; с выплавкой(выжиганием) моделей получение отливки высокой прочности и хорошей чистоты обработки.

Используются для режущих инструментов, лопат и т.д. Высокая производительность, автоматизированность, изделия из цветных металлов.

Литьё в оболочковые формы.

Суть состоит в том, что разовую литейную форму изготовляют в виде оболочки, используются для формовочной смеси в качестве связующего материала фенольные смолы с наполнителем. Литьё применяют в крупносерийном и массовом производстве. Технологический процесс состоит из следующих этапов: - установка модели на подмодельную плиту и ее разогрев; - установка плиты на бункер с формовочной смесью, переворот бункера и обсыпка модели смесью, образование из расплавленных на поверхности модели смеси тонкой оболочки; - снятие получившейся оболочковой полуформы; - сборка формы, установка ее в ящик и засыпка песком, заливка металлом.

В оболочковых формах льют детали из чугуна, стали, цветных металлов. Преимущества: легкость формовки, механизация производства оболочек, высокая точность и чистота обработки.

Литье в кокиль. Кокиль представляет собой метал. форму многоразового пользования в которую заливают металл. Литье в кокиль даёт высокую точность, не требует дальнейшей обработки поверхности, отличается высокой производительностью, не требует изготовления модельно-опочной оснастки. Недостатки: высокая стоимость пресс-формы, возможность образования трещин из-за неподатливости металлических пресс-форм. Применяют при массовом производстве отливок из черных и цветных металлов. Технологический процесс состоит из:

1. очистки поверхности кокиля, ее смазки, сборки;

2. заливки металла.

Центробежное литье. При таком литье металл заливают во вращающуюся до его застывания форму. При вращении формы металл центробежными силами прижимается к ее стенкам, что позволяет получать более плотные отливки, так как шлак вытесняется к центру и затем удаляется механической обработкой. Используют при получении тел вращения в массовом и серийном производстве, в т.ч. при производстве чугунных канализационных труб диаметром от 80 до 300 мм.

Изготовление отливок литьем под давлением. При таком литье металлическая пресс-форма заполняется металлом под давлением, которое поддерживается до полной кристаллизации. Давление обеспечивает быстрое и полное заполнение пресс-формы, высокую точность и малую шероховатость отливки, исключает появление остаточных раковин(пустоты внутри металла) и пористости. Полученные этим методом отливки, как правило, не имеют допусков, и после удалённые из пресс-формы являются готовыми изделиями. Можно получать отливки с толщиной стенок до 0,5 мм, сложной конфигурации, с отверстиями D=1 мм. Высокая стоимость пресс-форм обуславливает использование такого литья в массовом и крупносерийном производстве.