Технологическая схема изготовления отливок.

Литейное производство

Литейное производство - это технологический процесс получения фасонных изделий (отливок) путем заполнения литейной формы расплавленным металлом. После затвердевания металла получают готовую деталь или заготовку для последующей механической обработки. Более 50% по массе заготовок в машиностроении и приборостроении получают различными способами литья. Литье позволяет изготавливать заготовки сложной формы, имеющие массу от десятых долей грамма до сотен тонн, из различных сплавов, в том числе труднообрабатываемых или совсем не поддающихся механической обработке и пластической деформации. Литые заготовки являются наиболее дешевыми и имеют минимальный припуск на механическую обработку. Коэффициент использования материала (КИМ) - отношение массы детали к массе заготовки при использовании отливок составляет от 0,9 для способов точного литья до 0,6 при литье в песчаные формы, в то время как при использовании заготовок из проката и поковок он в среднем составляет 0,3 - 0,4.

Технологическая схема изготовления отливок.

Технологический процесс изготовления отливок состоит из четырех основных этапов:

1. Выплавка металлического сплава требуемого состава и нагрев его до температуры, обеспечивающей качественное заполнение формы. Для приготовления литейных сплавов применяют различные плавильные агрегаты: шахтные, тигельные, пламенные, дуговые, индукционные печи.

2. Изготовление литейной формы, внутренняя полость которой соответствует размерам и форме изготавливаемой отливки с учетом изменения размеров (усадки) при кристаллизации литейного сплава и его охлаждении до комнатной температуры. Форма должна быть огнеупорной и не разрушаться при контакте с расплавленным металлом, иметь достаточную прочность и пластичность, быть газопроницаемой, чтобы отводить газы, выделяющиеся при охлаждении отливки, легко отделяться от металла. Применяют разовые формы или многократные. Разовые формы служат для получения одной отливки, многократные - для получения нескольких отливок.

3. Заливка формы металлам, кристаллизация и охлаждение отливки. Существует несколько способов заливки металла в форму: свободная заливка, при которой металл заполняет форму свободно под действием гравитационных сил; заливка металла под давлением, создаваемым специальными литейными машинами; заливка формы вакуумным всасыванием. От условий заполнения формы зависит точность получаемой отливки, шероховатость ее поверхности, а также качество металла отливки (наличие пористости, посторонних включений, неоднородность состава).

4. Удаление отливки из формы, очистка ее поверхности, отделение технологических частей (прибылей, стояка), подготовка к последующей механической обработке или эксплуатации.

Более 70% отливок по массе изготавливают в разовых песчаных формах. Этот способ позволяет изготавливать отливки различной формы, и размеров из чугуна, стали, цветных металлов. Он не требует применения дорогой технологической оснастки, универсален и наиболее прост при освоении новых изделий. Недостатками способа являются низкая точность отливок и высокая трудоемкость.

Для устранения этих недостатков разработаны и внедрены в промышленность специальные способы литья. Для устранения ручного труда и повышения точности отливок литейные формы изготавливают из жидких самотвердеющих смесей (ЖСС), применяют оболочковые формы, изготовленные из кварцевого песка и термореактивных смол, используют многократные металлические формы - кокили.

Для изготовления точных мелких отливок сложной формы применяют литье по выплавляемым моделям. В массовом производстве мелкие точные отливки из цветных сплавов изготавливают литьем под давлением.