Литье из цинка — под давлением, центробежное литье, в кокиль

Ручная заливка металла в форму

Литьё — заполнение чего-либо (формы, ёмкости, полости) материалом, находящимся в жидком агрегатном состоянии.

По ГОСТ 3.1109-82: изготовление заготовки или изделия из жидкого материала заполнением им полости заданных форм и размеров с последующим затвердением.

В наиболее распространённом понимании — типовой процесс-операция получения изделий, заключающийся в заполнении специальной ёмкости (формы), формирующей поверхность или часть поверхности изготавливаемого изделия, жидким материалом (металлы и неметаллы) с дальнейшим термо-временным переходом жидкого материала в твердое агрегатное состояние и получения, в результате, твердой заготовки, близкой по конфигурации, размерам и свойствам к изделию.

Литьём называют также продукцию литейного производства, художественные изделия и изделия народных промыслов, полученные с помощью литья. Сущность процессов литья металлов и задача литейного производства. Литьём (или литейным производством) называют метод производства, при котором изготовляют фасонные заготовки деталей путём заливки расплавленного металла в заранее приготовленную литейную форму, полость которой имеет конфигурацию заготовки детали. После затвердевания и охлаждения металла в форме получают отливку-заготовку детали. Основной задачей литейного производства является изготовление литейных сплавов отливок, имеющих разнообразную конфигурацию с максимальным приближением их формы и размеров к форме и размерам детали (при литье невозможно получить отливку, форма и размеры которой соответствует форме и размерам детали) .

Основные операции технологического процесса

Перед заливкой расплава новый кокиль подготовляют к работе: поверхность рабочей полости и разъем тщательно очищают от следов загрязнений, ржавчины, масла, проверяют легкость перемещения подвижных частей, точность их центрирования, надежность крепления. Затем на поверхность рабочей полости и металлических стержней наносят слой огнеупорного покрытия – облицовки и краски (рисунок 3.2, а). Состав облицовок и красок зависит в основном от типа заливаемого сплава, а их толщина – от требуемой скорости охлаждения отливки: чем толще слой огнеупорного покрытия, тем медленнее отливка охлаждается. Вместе с тем слой огнеупорного покрытия предохраняет рабочую поверхность формы от резкого повышения ее температуры при заливке, оплавления и схватывания с металлом отливки.

Рисунок 3.2 – Последовательность изготовления отливки в кокиле (стрелки – направление движения деталей кокиля): а – окраска кокиля; б – установка стержней; в – сборка и заливка формы; г – затвердевание отливки; д – разборка кокиля

Перед нанесением огнеупорного покрытия кокиль нагревают газовыми горелками или электрическими нагревателями до температуры 150 – 280оС. Краски наносят на кокиль обычно в виде водной суспензии через пульверизатор. Вода капель водной суспензии, попадающих на поверхность нагретого кокиля, испаряется, а огнеупорная составляющая ровным слоем покрывает поверхность.

После нанесения огнеупорного покрытия кокиль нагревают до рабочей температуры, зависящей в основном от состава заливаемого сплава, толщины стенки отливки, ее размеров и требуемых свойств. Затем в кокиль устанавливают песчаные или керамические стержни (рисунок 3.2, б), если таковые необходимы для получения отливки, половины кокиля соединяют (рисунок 3.2, в) и скрепляют специальными зажимами, а при установке кокиля на кокильной машине – с помощью ее механизма запирания, после чего заливают расплав в кокиль. Часто в процессе затвердевания и охлаждения отливки, после того как она приобретет достаточную прочность (рисунок 3.2, г), металлические стержни «подрывают», т.е. частично извле-кают из отливки. Это делают для того, чтобы уменьшить давление затвердевающей отливки на металлический стержень и облегчить последующее извлечение его из отливки. После охлаждения отливки до заданной температуры кокиль раскрывают, полностью извлекают металлический стержень и удаляют из кокиля отливку (рисунок 3.2, д). Из отливки выбивают песчаный стержень, обрезают литники, прибыли, выпоры, контролируют качество отливки. Затем описанный выше цикл повторяется.

Перед повторением цикла осматривают рабочую поверхность кокиля, плоскость разъема. Обычно огнеупорную краску наносят на рабочую поверхность кокиля 1 – 2 раза в смену, изредка восстанавливая ее в местах, где она отслоилась от рабочей поверхности. Так как за время извлечения отливки и окраски рабочей поверхности кокиля он охлаждается, в частности при литье тонкостенных отливок охлаждается чрезмерно, для повторения цикла требуется подогрев кокиля до рабочей температуры. Если же отливка достаточно массивная, то за счет ее теплоты кокиль может нагреваться до температуры более высокой, чем требуемая рабочая. Для такого случая в кокиле предусмотрены специальные системы охлаждения, и на следующую заливку он поступает охлажденным.

Процесс литья в кокиль является малооперационным. Манипуляторные операции достаточно простые и кратковременные, а лимитирующей по продолжительности операцией является охлаждение отливки в форме до заданной температуры. Практически все операции могут быть выполнены механизмами машины или автоматической установки, что относится к существенным преимуществам способа. Самым важным является то, что исключается трудоемкий и материалоемкий процесс изготовления разовой формы – кокиль используется многократно.

Ëèòåéíîå ïðîèçâîäñòâî — îäíà èç âàæíåéøèõ îòðàñëåé ìàøèíîñòðîèòåëüíîé ïðîìûøëåííîñòè. Èçãîòîâëåíèå îòëèâîê ëèòüåì ïîä äàâëåíèåì: ñóùíîñòü ìåòîäà è îáëàñòü ïðèìåíåíèÿ. Óñëîâèÿ òåõíîëîãè÷íîñòè ëèòûõ äåòàëåé. Îáîðóäîâàíèå è òåõíîëîãèÿ ëèòüÿ ïîä äàâëåíèåì

Ñòóäåíòû, àñïèðàíòû, ìîëîäûå ó÷åíûå, èñïîëüçóþùèå áàçó çíàíèé â ñâîåé ó÷åáå è ðàáîòå, áóäóò âàì î÷åíü áëàãîäàðíû.

Ôåäåðàëüíîå àãåíòñòâî ïî îáðàçîâàíèþ

Ãîñóäàðñòâåííîå îáðàçîâàòåëüíîå ó÷ðåæäåíèå

Âûñøåãî ïðîôåññèîíàëüíîãî îáðàçîâàíèÿ

«Íàöèîíàëüíî èññëåäîâàòåëüñêèé òåõíîëîãè÷åñêèé óíèâåðñèòåò

«ÌÈÑèÑ»

ÍÎÂÎÒÐÎÈÖÊÈÉ ÔÈËÈÀË

Êàôåäðà Ìåòàëëóðãè÷åñêèõ Òåõíîëîãèé

Ðåôåðàò

Òåìà

Äèñöèïëèíà: «Ëèòåéíîå ïðîèçâîäñòâî»

Ëèòüå ïîä äàâëåíèåì, öåíòðîáåæíîå ëèòü¸

Âûïîëíèë: ñòóäåíò

Ãðóïïû 52ÇÌ×Ì

Òèõîìèðîâà Ã.Ì.

Íîâîòðîèöê 2010ã.

Особенности формирования и качество отливок

Металлическая форма по сравнению с песчаной обладает значительно большими теплопроводностью, теплоемкостью, прочностью, практически нулевыми газопроницаемостью и газотворностью. Этими свойствами материала кокиля обусловлены рассмотренные далее особенности его взаимодействия с металлом отливки.

1. Высокая эффективность теплового взаимодействия отливки и формы: расплав и затвердевшая отливка охлаждаются в кокиле быстрее, чем в песчаной форме, т.е. при одинаковых гидростатическом напоре и температуре заливаемого расплава заполняемость кокиля обычно хуже, чем песчаной формы. Это осложняет получение в кокилях отливок из сплавов с пониженной жидкотекучестью и ограничивает минимальную толщину стенок и размеры отливок. Вместе с тем повышенная скорость охлаждения способствует получению плотных отливок с мелкозернистой структурой, что повышает прочность и пластичность металла отливок. Однако в отливках из чугуна, получаемых в кокилях, вследствие особенностей кристаллизации часто образуются карбиды, феррито-графитная эвтектика, отрицательно влияющие на свойства чугуна, так как снижают показатели ударной вязкости и износостойкости. Резко возрастающая твердость в отбеленном поверхностном слое затрудняет обработку резанием таких отливок и приводит к необходимости подвергать их термической обработке (отжигу) для устранения отбела.

2. Кокиль практически неподатлив и более интенсивно препятствует усадке отливки, что затрудняет извлечение ее из формы и может вызвать появление внутренних напряжений, коробления отливки и трещин в ней. В то же время неподатливая форма не деформируется по причине увеличения объема некоторых расплавов при кристаллизации из-за предусадочного расширения, например, в результате выделения графита в чугуне. В этом случае уменьшается опасность формирования усадочной пористости при затвердевании отливки.

При литье в кокиль отсутствуют погрешности, вызываемые упругими и остаточными деформациями песчаной формы, снижающими точность ее рабочей полости и соответственно отливки. Размеры рабочей полости кокиля могут быть выполнены значительно точнее, чем размеры песчаной формы, и отливки в кокилях соответственно получаются более точными. Точность отливок в кокилях обычно соответствует классам 5 – 9 для отливок из цветных сплавов и классам 7 – 11 для отливок из черных металлов (ГОСТ 26645-85 (изм. № 1, 1989)). При этом наибольшая точность обеспечивается для размеров в одной части формы. Точность размеров в двух и более частях формы, а также размеров, оформляемых подвижными частями формы, ниже. Точность отливок, полученных в кокиле, по массе примерно на один класс выше по сравнению с песчаными формами, при этом обеспечивается возможность уменьшения припусков на обработку резанием.

3. Физико-химическое взаимодействие металла отливки и кокиля минимально, что определяет высокое качество поверхности отливки. Отливки в кокиль не имеют пригара. Шероховатость поверхности отливок зависит от состава облицовок и красок, наносимых на поверхность рабочей полости формы, и соответствует Rz = 40 – 10 мкм, но может быть и меньше.

4. Кокиль практически газонепроницаем и имеет минимальную газотворность, определяемую в основном составами огнеупорных покрытий, наносимых на поверхность рабочей полости. Однако газовые раковины в кокильных отливках – явление нередкое. Причины их появления различны, но в любом случае расположение отливки в форме, способ подвода расплава и вентиляционная система должны обеспечивать удаление воздуха и газов из кокиля при заливке.

Литература

1. Механические и технологические свойства металлов. Справочник. Бобылев А.В. М., «Металлургия», 1980. 296 с.
2. Воздвиженский В.М. и др. Литейные сплавы и технология их плавки в машиностроении. — М.: Машиностроение, 1984. — 432 с., ил
3. Могилев В.К., Лев О.И. Справочник литейщика. М. Машиностроение, 1988. — 272 с.: ил.
4. Энциклопедия неорганических материалов. В двух томах. К.: Высшая школа, 1977.
5. ГОСТ 25140-93 «Сплавы цинковые литейные»

Ëèòåéíîå ïðîèçâîäñòâî ÿâëÿåòñÿ îäíîé èç âàæíåéøèõ îòðàñëåé ìàøèíîñòðîèòåëüíîé ïðîìûøëåííîñòè.  êîíñòðóêöèÿõ ñîâðåìåííûõ ìàøèí è ïðèáîðîâ áîëüøàÿ ÷àñòü äåòàëåé ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé îòëèâêè èç ñòàëè, ÷óãóíà, ìåäíûõ, àëþìèíèåâûõ, ìàãíèåâûõ è äðóãèõ ñïëàâîâ. Ëèòûå äåòàëè ñîñòàâëÿþò 60-80% îáùåãî âåñà ìàøèí. Îñîáåííî áîëüøîå ìåñòî çàíèìàþò îòëèâêè â êîíñòðóêöèÿõ ìåòàëëóðãè÷åñêîãî îáîðóäîâàíèÿ, ñòàíêîâ, òóðáèí, êóçíå÷íî-ïðåññîâûõ ìàøèí. Ìåòîäîì ëèòüÿ ìîæíî èç ëþáûõ ìåòàëëîâ è èõ ñïëàâîâ èçãîòàâëèâàòü èçäåëèÿ ñëîæíîé êîíôèãóðàöèè, áîëüøèíñòâî èç êîòîðûõ íåâîçìîæíî ïîëó÷èòü äðóãèìè ïðîèçâîäñòâåííûìè ïðîöåññàìè (íàïðèìåð, øòàìïîâêîé, ìåõàíè÷åñêîé îáðàáîòêîé). Ìàññà îòëèâîê ìîæåò áûòü ñàìîé ðàçëè÷íîé — îò íåñêîëüêèõ ãðàììîâ äî ñîòåí òîíí. Ñòîèìîñòü ëèòîé çàãîòîâêè èëè äåòàëè, êàê ïðàâèëî, ïîëó÷àåòñÿ ìåíüøå èçãîòîâëåííîé äðóãèìè ìåòîäàìè. Îòëèâêà ìîæåò ïðåäñòàâëÿòü ñîáîé âïîëíå çàêîí÷åííóþ äåòàëü èëè çàãîòîâêó, êîòîðàÿ ïîäâåðãàåòñÿ çàòåì îáðàáîòêå íà ìåòàëëîðåæóùèõ ñòàíêàõ

Ïî ìåðå ñîâåðøåíñòâîâàíèÿ ëèòåéíîé òåõíîëîãèè è óëó÷øåíèÿ ñòðóêòóðû ëèòîãî ìåòàëëà óâåëè÷èâàåòñÿ ïðî÷íîñòü ïîëó÷àåìûõ îòëèâîê, èõ òî÷íîñòü è ÷èñòîòà ïîâåðõíîñòè.  ðåçóëüòàòå îòëèâêè ïî êîíôèãóðàöèè è ðàçìåðàì âñå áîëüøå ïðèáëèæàþòñÿ ê îêîí÷àòåëüíûì äåòàëÿì è òðåáóþò çíà÷èòåëüíî ìåíüøåé ìåõàíè÷åñêîé îáðàáîòêè

Ïîâûøåíèå ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ëèòûõ äåòàëåé ïîçâîëÿåò â íàñòîÿùåå âðåìÿ ïîëó÷àòü ïóòåì ëèòüÿ òàêèå îòâåòñòâåííûå äåòàëè, êàê êîëåí÷àòûå âàëû äâèãàòåëåé, ðàìíûå êðåïëåíèÿ ëîêîìîòèâîâ, äåòàëè àâòîìàøèí, ëîïàòêè òóðáèí, çóá÷àòûå êîëåñà ðåäóêòîðîâ è äð.  ðåçóëüòàòå ñîâåðøåíñòâîâàíèÿ ñîâðåìåííûõ ìåòîäîâ ëèòüÿ îòëèâêè èç íîâûõ òðóäíîîáðàáàòûâàåìûõ ñïëàâîâ íàõîäÿò ïðèìåíåíèå â ðàêåòîñòðîåíèè, ðàäèîýëåêòðîíèêå, ïðèáîðîñòðîåíèè, àâèàöèè è äðóãèõ îòðàñëÿõ. Äàëüíåéøåå ðàçâèòèå õèìè÷åñêîãî ìàøèíîñòðîåíèÿ òàêæå òðåáóåò ðàñøèðåíèÿ ïðîèçâîäñòâà îòëèâîê èç æàðîïðî÷íûõ è ñòîéêèõ ïðîòèâ êîððîçèè ñïëàâîâ

Âñå ýòî õàðàêòåðèçóåò çíà÷åíèå ëèòåéíîãî ïðîèçâîäñòâà â íàðîäíîì õîçÿéñòâå. Ïîýòîìó ñîâåðøåíñòâîâàíèþ òåõíîëîãèè è îáîðóäîâàíèÿ ëèòåéíîãî ïðîèçâîäñòâà ÿâëÿåòñÿ âàæíîé è àêòóàëüíîé çàäà÷åé

 íàñòîÿùåì ïîñîáèè ïðèâåäåíû îñíîâíûå ñâåäåíèÿ ïî ôèçè÷åñêèì è ýêñïëóàòàöèîííûì ñâîéñòâàì îòëèâîê, ñâîéñòâàì ðàñïëàâîâ, ñòðóêòóðå ÷óãóíîâ è ñòàëåé, òåðìîäèíàìè÷åñêèì îñíîâàì ãðàôèòèçàöèè, ðàçëè÷íûì òåõíîëîãè÷åñêèì îïåðàöèÿì ïîëó÷åíèÿ êà÷åñòâåííûõ îòëèâîê. Äàþòñÿ òàêæå õàðàêòåðèñòèêè âàæíåéøèõ ìàòåðèàëîâ è óñòðîéñòâ, ïðèìåíÿåìûõ êàê äëÿ ïîëó÷åíèÿ ëèòåéíûõ ôîðì, òàê è äëÿ âûïëàâêè íåîáõîäèìûõ ëèòåéíûõ ñïëàâîâ

Ñóùíîñòü ñîñòîèò â òîì, ÷òî æèäêèì ìåòàëëîì ïðèíóäèòåëüíî çàïîëíÿþò ìåòàëëè÷åñêóþ ïðåññ-ôîðìó ïîä äàâëåíèåì, êîòîðîå ïîääåðæèâàþò äî ïîëíîé êðèñòàëëèçàöèè îòëèâêè. Äàâëåíèå îáåñïå÷èâàåò áûñòðîå è õîðîøåå çàïîëíåíèå ôîðìû, âûñîêóþ òî÷íîñòü è ìàëóþ øåðîõîâàòîñòü ïîâåðõíîñòè îòëèâêè. Ïðèíóäèòåëüíîå ïèòàíèå îòëèâêè æèäêèì ìåòàëëîâ èñêëþ÷àåò âîçìîæíîñòü îáðàçîâàíèÿ óñàäî÷íûõ ðàêîâèí, ïîðèñòîñòè è íå òðåáóåò óñòàíîâêè ïðèáûëåé. Óñêîðåííàÿ êðèñòàëëèçàöèÿ ìåòàëëà â ìåòàëëè÷åñêîé ïðåññ-ôîðìå ïîä äàâëåíèåì îáóñëîâëèâàåò îáðàçîâàíèå ìåëêîçåðíèñòîé ñòðóêòóðû. Áëàãîäàðÿ âíåøíåìó äàâëåíèþ ðàñòâîðåííûå â ìåòàëëå ãàçû îñòàþòñÿ â òâåðäîì ðàñòâîðå, ÷òî ñíèæàåò ãàçîâóþ ïîðèñòîñòü ìåòàëëà. Îòëèâêè, ïîëó÷åííûå ýòèì ìåòîäîì, êàê ïðàâèëî, íå èìåþò ïðèïóñêîâ íà ìåõàíè÷åñêóþ îáðàáîòêó è ïîñëå óäàëåíèÿ èç ôîðìû ÿâëÿþòñÿ ãîòîâûìè äåòàëÿìè. Ëèòüåì ïîä äàâëåíèåì ìîæíî ïîëó÷àòü îòëèâêè ñ òîëùèíîé ñòåíêè äî 0,5 ìì, ñëîæíîé êîíôèãóðàöèè è ñ îòâåðñòèÿìè äèàìåòðîì äî 1 ìì

Âûñîêàÿ ñòîèìîñòü ïðåññ-ôîðì, èìåþùèõ ñëîæíóþ êîíôèãóðàöèþ è òðåáóþùèõ âûñîêîé òî÷íîñòè èçãîòîâëåíèÿ, îáóñëîâëèâàåò öåëåñîîáðàçíîñòü ïðèìåíåíèÿ ëèòüÿ ïîä äàâëåíèåì òîëüêî â êðóïíîñåðèéíîì è ìàññîâîì ïðîèçâîäñòâàõ òîíêîñòåííûõ îòëèâîê äîñòàòî÷íî ñëîæíîé êîíôèãóðàöèè èç ñïëàâîâ öâåòíûõ ìåòàëëîâ ìàññîé äî 50 êã. Âûñîêàÿ ïðîèçâîäèòåëüíîñòü è àâòîìàòèçàöèÿ ïðîèçâîäñòâà, íàðÿäó ñ íèçêîé òðóäî¸ìêîñòüþ íà èçãîòîâëåíèå îäíîé îòëèâêè, äåëàåò ïðîöåññ ËÏÄ íàèáîëåå îïòèìàëüíûì â óñëîâèÿ ìàññîâîãî è êðóïíîñåðèéíîãî ïðîèçâîäñòâ

Ìèíèìàëüíûå ïðèïóñêè íà ìåõîáðàáîòêó èëè íå òðåáóþùèå îíîé, ìèíèìàëüíàÿ øåðîõîâàòîñòü íåîáðàáàòûâàåìûõ ïîâåðõíîñòåé è òî÷íîñòü ðàçìåðîâ, ïîçâîëÿþùàÿ äîáèâàòüñÿ äîïóñêîâ äî ±0,075 ìì íà ñòîðîíó

Òàêæå âûäåëÿþò ñëåäóþùèå íåãàòèâíîå âëèÿíèå îñîáåííîñòåé ËÏÄ, ïðèâîäÿùèå ê ïîòåðå ãåðìåòè÷íîñòè îòëèâîê è íåâîçìîæíîñòè èõ äàëüíåéøåé òåðìîîáðàáîòêè:

-âîçäóøíàÿ ïîðèñòîñòü, ïðè÷èíîé îáðàçîâàíèÿ êîòîðîé ÿâëÿþòñÿ âîçäóõ è ãàçû îò âûãîðàþùåé ñìàçêè, çàõâà÷åííûå ïîòîêîì ìåòàëëà ïðè çàïîëíåíèè ôîðìû. ×òî âûçâàíî íåîïòèìàëüíûìè ðåæèìàìè çàïîëíåíèÿ, à òàêæå íèçêîé ãàçîïðîíèöàåìîñòüþ ôîðìû

-íåìåòàëëè÷åñêèå è ãàçîâûå âêëþ÷åíèÿ, ïîÿâëÿþùèåñÿ èç-çà íåòùàòåëüíîé î÷èñòêè ñïëàâà â ðàçäàòî÷íîé ïå÷è, à òàêæå âûäåëÿþùèåñÿ èç òâ¸ðäîãî ðàñòâîðà

Çàäàâøèñü öåëüþ ïîëó÷åíèÿ îòëèâêè çàäàííîé êîíôèãóðàöèè, íåîáõîäèìî ÷¸òêî îïðåäåëèòü å¸ íàçíà÷åíèå: áóäóò ëè ê íåé ïðåäúÿâëÿòüñÿ âûñîêèå òðåáîâàíèÿ ïî ïðî÷íîñòè, ãåðìåòè÷íîñòè èëè æå å¸ èñïîëüçîâàíèå îãðàíè÷èòñÿ äåêîðàòèâíîé îáëàñòüþ. Îò ïðàâèëüíîãî ñî÷åòàíèÿ òåõíîëîãè÷åñêèõ ðåæèìîâ ëèòüÿ ïîä äàâëåíèåì, çàâèñèò êà÷åñòâî èçäåëèé, à òàêæå çàòðàòû íà èõ ïðîèçâîäñòâî. Ñîáëþäåíèå óñëîâèé òåõíîëîãè÷íîñòè ëèòûõ äåòàëåé, ïîäðàçóìåâàåò òàêîå èõ êîíñòðóêòèâíîå îôîðìëåíèå, êîòîðîå, íå ñíèæàÿ îñíîâíûõ òðåáîâàíèé ê êîíñòðóêöèè, ñïîñîáñòâóåò ïîëó÷åíèþ çàäàííûõ ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ, ðàçìåðíîé òî÷íîñòè è øåðîõîâàòîñòè ïîâåðõíîñòè ïðè ìèíèìàëüíîé òðóäî¸ìêîñòè èçãîòîâëåíèÿ è îãðàíè÷åííîì èñïîëüçîâàíèè äåôèöèòíûõ ìàòåðèàëîâ. Âñåãäà íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü, ÷òî êà÷åñòâî îòëèâîê, ïîëó÷àåìûõ ëèòü¸ì ïîä äàâëåíèåì, çàâèñèò îò áîëüøîãî ÷èñëà ïåðåìåííûõ òåõíîëîãè÷åñêèõ ôàêòîðîâ, ñâÿçü ìåæäó êîòîðûìè óñòàíîâèòü ÷ðåçâû÷àéíî ñëîæíî èç-çà áûñòðîòû çàïîëíåíèÿ ôîðìû

Ñî÷åòàíèåì ýòèõ îñíîâíûõ ïàðàìåòðîâ, äîáèâàþòñÿ ñíèæåíèÿ íåãàòèâíûõ âëèÿíèé îñîáåííîñòåé ïðîöåññà ëèòüÿ ïîä äàâëåíèåì. Èñòîðè÷åñêè âûäåëÿþòñÿ ñëåäóþùèå òðàäèöèîííûå êîíñòðóêòîðñêî-òåõíîëîãè÷åñêèå ðåøåíèÿ ïî ñíèæåíèþ áðàêà:

Ëèòüå ïîä äàâëåíèåì îñóùåñòâëÿþò íà êîìïðåññîðíûõ è ïîðøíåâûõ ìàøèíàõ âûñîêîé ïðîèçâîäèòåëüíîñòè, äàþùèõ 200-400 îòëèâîê â ÷àñ. Ïîðøíåâûå ìàøèíû âûïóñêàþò ñ ãîðÿ÷åé èëè õîëîäíîé êàìåðîé ñæàòèÿ, ðàñïîëîæåííîé ãîðèçîíòàëüíî èëè âåðòèêàëüíî. Ìàøèíû ñ ãîðÿ÷åé êàìåðîé ñæàòèÿ, â êîòîðûõ êàìåðà íàõîäèòñÿ íåïîñðåäñòâåííî â ðàñïëàâå, ïðèìåíÿþò äëÿ ïîëó÷åíèÿ îòëèâîê èç ñïëàâîâ ñ íèçêîé òåìïåðàòóðîé ïëàâëåíèÿ íà îñíîâå öèíêà, îëîâà è ñâèíöà. Ìàøèíû ñ õîëîäíîé êàìåðîé ñæàòèÿ, â êîòîðûõ êàìåðà âûíåñåíà çà ïðåäåëû ðàñïëàâà, èñïîëüçóþò äëÿ ïîëó÷åíèÿ îòëèâîê èç áîëåå òóãîïëàâêèõ öâåòíûõ ñïëàâîâ íà îñíîâå ìåäè, àëþìèíèÿ è ìàãíèÿ

Âåðõíèé ïîðøåíü 1, îïóñêàÿñü, äàâèò íà ðàñïëàâ è íà íèæíèé ïîðøåíü 10, êîòîðûé ïðè äâèæåíèè âíèç îòêðûâàåò ëèòíèêîâûé êàíàë 3. Ìåòàëë çàïîëíÿåò ïîëîñòü 2 ïðåññ-ôîðìû, ñîñòîÿùåé èç äâóõ ïîëîâèí 6 è 7 (ïîëîæåíèå II). Îáúåì æèäêîãî ìåòàëëà äîëæåí áûòü áîëüøå îáúåìà ïîëîñòè ôîðìû, ÷òîáû ìåæäó âåðõíèì è íèæíèì ïîðøíåì îñòàâàëñÿ èçáûòîê ìåòàëëà. Äàâëåíèå âåðõíåãî ïîðøíÿ ïîääåðæèâàþò äî ïîëíîé êðèñòàëëèçàöèè îòëèâêè, ïîñëå ÷åãî ïðåññ-ôîðìó ðàñêðûâàþò è îòëèâêó 9 âìåñòå ñ ëèòíèêîì 12 âûòàëêèâàþò èç ôîðìû òîëêàòåëÿìè 8. Íèæíèé ïîðøåíü âûòàëêèâàåò íàðóæó èçáûòîê ìåòàëëà 11 (ïîëîæåíèå I), è åãî îòïðàâëÿþò â ïåðåïëàâ

Íà (ðèñóíêå 1á) ïîêàçàíà ðàáîòà ìàøèíû ñ ãîðèçîíòàëüíîé õîëîäíîé êàìåðîé ñæàòèÿ. Âñå îïåðàöèè íà íåé âûïîëíÿþòñÿ â òîé æå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè

Íà (ðèñóíêå 1â) ïðèâåäåíà ñõåìà ðàáîòû ïîðøíåâîé ìàøèíû ñ ãîðÿ÷åé êàìåðîé ñæàòèÿ. ×óãóííûé òèãåëü 13 ñ æèäêèì ìåòàëëîì âñå âðåìÿ ïîäîãðåâàþò ñíèçó ãàçîì ÷åðåç ôîðñóíêó 21. Ïåðåä çàëèâêîé ïðåññ-ôîðìó 19 çàêðûâàþò è ìóíäøòóê 18 ñîåäèíÿåòñÿ ñ êàíàëîì 17. Ïðè âåðõíåì ïîëîæåíèè ïîðøíÿ 16 ÷åðåç îòâåðñòèå 14 ñïëàâ çàïîëíÿåò êàìåðó ñæàòèÿ 15 è êàíàë. Ïðè äâèæåíèè âíèç ïîðøåíü âïðåññîâûâàåò æèäêèé ìåòàëë â ïîëîñòü ôîðìû. Ïîñëå çàòâåðäåâàíèÿ ìåòàëëà äàâëåíèå ñíèìàþò, ïîðøåíü äâèæåòñÿ ââåðõ, ôîðìó ðàñêðûâàþò è îòëèâêó âûòàëêèâàþò òîëêàòåëÿìè 20

Ìàøèíû ñ ãîðÿ÷åé êàìåðîé ñæàòèÿ áîëåå ïðîèçâîäèòåëüíû è ðàñõîäóþò ìåíüøå æèäêîãî ìåòàëëà, îäíàêî èõ íåëüçÿ ïðèìåíÿòü äëÿ ëèòüÿ ñïëàâîâ ñ òåìïåðàòóðîé ïëàâëåíèÿ áîëåå 500 °Ñ èç-çà áûñòðîãî èçíàøèâàíèÿ ïîðøíÿ

 ìàøèíàõ ñ õîëîäíîé êàìåðîé ñæàòèÿ ïîðøåíü êîíòàêòèðóåò ñ ðàñïëàâîì â òå÷åíèå êîðîòêîãî ïðîìåæóòêà âðåìåíè è ïîýòîìó ìàëî èçíàøèâàåòñÿ. Çäåñü ìîæíî çíà÷èòåëüíî ïîâûñèòü äàâëåíèå, ÷òî ãàðàíòèðóåò âûñîêóþ ïëîòíîñòü è ïðî÷íîñòü îòëèâîê. Åñëè â ìàøèíàõ ñ ãîðÿ÷åé êàìåðîé ñæàòèÿ äàâëåíèå äîñòèãàåò 20 ÌÏà, òî â ìàøèíàõ ñ õîëîäíîé êàìåðîé ñæàòèÿ ïðè ëèòüå àëþìèíèåâûõ è ìåäíûõ ñïëàâîâ äàâëåíèå ìîæåò äîñòèãàòü 100-300 ÌÏà

Öåíòðîáåæíîå ëèòü¸ èñïîëüçóåòñÿ ïðè ïîëó÷åíèè îòëèâîê, èìåþùèõ ôîðìó òåë âðàùåíèÿ. Ïîäîáíûå îòëèâêè îòëèâàþòñÿ èç ÷óãóíà, ñòàëè, áðîíçû è àëþìèíèÿ

Ñóùíîñòü ñîñòîèò â òîì, ÷òî æèäêèé ìåòàëë çàëèâàþò âî âðàùàþùóþñÿ ñ îïðåäåëåííîé ñêîðîñòüþ ëèòåéíóþ ôîðìó. Îíà âðàùàåòñÿ â òå÷åíèå âñåãî âðåìåíè êðèñòàëëèçàöèè ìåòàëëà îòëèâêè. Ïðè ýòîì ìåòàëë öåíòðîáåæíîé ñèëîé ïðèæèìàåòñÿ ê ñòåíêàì ôîðìû, ÷òî îáåñïå÷èâàåò ïîëó÷åíèå ïëîòíûõ, ñ ïîâûøåííîé ïðî÷íîñòüþ îòëèâîê, òàê êàê ãàçû è øëàê, îáëàäàþùèå ìåíüøåé ïëîòíîñòüþ â ðåçóëüòàòå ñåïàðàöèè, âûòåñíÿþòñÿ âî âíóòðåííèå ïîëîñòè îòëèâêè è çàòåì èõ óäàëÿþò ìåõàíè÷åñêîé îáðàáîòêîé

Ïðè ýòîì, êàê ïðàâèëî, â îòëèâêàõ íå áûâàåò ãàçîâûõ ðàêîâèí è øëàêîâûõ âêëþ÷åíèé. Îñîáûìè ïðåèìóùåñòâàìè öåíòðîáåæíîãî ëèòüÿ ÿâëÿåòñÿ ïîëó÷åíèå âíóòðåííèõ ïîëîñòåé áåç ïðèìåíåíèÿ ñòåðæíåé è áîëüøàÿ ýêîíîìèÿ ñïëàâà â âèäó îòñóòñòâèÿ ëèòíèêîâîé ñèñòåìû. Âûõîä ãîäíûõ îòëèâîê ïîâûøàåòñÿ äî 95 %

Îñü âðàùåíèÿ ôîðìû ìîæåò áûòü ãîðèçîíòàëüíîé, âåðòèêàëüíîé è íàêëîííîé. Åñëè äèàìåòð îòëèâêè çíà÷èòåëüíî ìåíüøå åå äëèíû (òðóáû, ãèëüçû, âòóëêè), òî îñü âðàùåíèÿ ôîðìû ðàçìåùàþò ãîðèçîíòàëüíî (ðèñóíîê 2à). Åñëè æå äèàìåòð îòëèâêè áîëüøå, ÷åì åå âûñîòà (êîëåñà, øêèâû, øåñòåðíè), òî îñü âðàùåíèÿ ðàñïîëàãàþò âåðòèêàëüíî (ðèñóíîê 2á).  îáîèõ ñëó÷àÿõ îñü îòëèâêè ñîâïàäàåò ñ îñüþ âðàùåíèÿ ôîðìû è âíóòðåííÿÿ ïîëîñòü ïîëó÷àåòñÿ áåç ñòåðæíåé, à òîëùèíà ñòåíêè îòëèâêè îïðåäåëÿåòñÿ êîëè÷åñòâîì çàëèâàåìîãî ìåòàëëà. Ýòîò ñïîñîá èñïîëüçóþò ïðè èçãîòîâëåíèè îòëèâîê, èìåþùèõ ôîðìó òåëà âðàùåíèÿ. Ïðè èçãîòîâëåíèè ìåëêèõ ôàñîííûõ îòëèâîê îñü âðàùåíèÿ ôîðìû ìîæåò íå ñîâïàäàòü ñ îñüþ îòëèâêè.  ýòîì ñëó÷àå âíóòðåííèå ïîëîñòè îáðàçóþò ñ ïîìîùüþ ñòåðæíåé, à ìåòàëë çàëèâàþò â öåíòðàëüíûé îáùèé ëèòíèê, èç êîòîðîãî ïî ðàäèàëüíî ðàñïîëîæåííûì ïèòàòåëÿì îí ïîïàäàåò â ïîëîñòü ôîðìû (ðèñóíîê 2â). Òàêîé ñïîñîá íàçûâàåòñÿ öåíòðèôóãèðîâàíèåì

Èñïîëüçîâàíèå âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíûõ öåíòðîáåæíûõ óñòàíîâîê, îòñóòñòâèå ñòåðæíåé è ðàáîò, ñâÿçàííûõ ñ èõ ïðîèçâîäñòâîì, íàìíîãî ïîâûøàåò ïðîèçâîäèòåëüíîñòü òðóäà, à îòñóòñòâèå ËÏÑ è ïðèáûëåé çíà÷èòåëüíî ýêîíîìèò ìåòàëë

Öåíòðîáåæíîå ëèòüå ïðèìåíÿþò â ìàññîâîì, ñåðèéíîì è åäèíè÷íîì ïðîèçâîäñòâå îòëèâîê èç ðàçëè÷íûõ ñïëàâîâ â ìåòàëëè÷åñêèõ è ïåñ÷àíûõ ôîðìàõ. Ýòèì ñïîñîáîì îòëèâàþò òðóáû, öèëèíäðîâûå âòóëêè, ãèëüçû àâòîòðàêòîðíûõ äâèãàòåëåé, çàãîòîâêè äëÿ ïîðøíåâûõ êîëåö, øåñòåðíè, øêèâû, îðóäèéíûå ñòâîëû, à òàêæå ïîëó÷àþò äâóõñëîéíûå (áèìåòàëëè÷åñêèå) îòëèâêè, ïîî÷åðåäíî çàëèâàÿ ôîðìó ðàçëè÷íûìè ñïëàâàìè

Öåíòðîáåæíûé ñïîñîá ïîëó÷åíèÿ ëèòûõ ÷óãóííûõ òðóá ÿâëÿåòñÿ ñàìûì ðàñïðîñòðàíåííûì. Íà ðèñóíêå 2ã ïðèâåäåíà ñõåìà öåíòðîáåæíîé ìàøèíû. Ìåòàëëè÷åñêàÿ ôîðìà 3 âðàùàåòñÿ ýëåêòðîäâèãàòåëåì 1 è îõëàæäàåòñÿ âîäîé. Ôîðìà óñòàíîâëåíà íà ðåëüñîâîé òåëåæêå ñ óêëîíîì 2-5°. Æèäêèé ÷óãóí èç êîâøà 5 ïî íåïîäâèæíîìó æåëîáó 4 ïîïàäàåò â ôîðìó. Ôîðìà, ïîìèìî âðàùåíèÿ, ïî ìåðå çàïîëíåíèÿ ìåòàëëîì ïåðåìåùàåòñÿ âëåâî.  êðàéíåì ëåâîì ïîëîæåíèè ôîðìà ïðîäîëæàåò âðàùàòüñÿ äî ïîëíîé êðèñòàëëèçàöèè ìåòàëëà. Çàòåì ôîðìà âîçâðàùàåòñÿ â èñõîäíîå ïîëîæåíèå âïðàâî, à òðóáà âìåñòå ñî ñòåðæíåì 2 (îáðàçóþùèì ðàñòðóá òðóáû) óäàëÿåòñÿ èç ôîðìû êëåùàìè âëåâî

 òðóáîëèòåéíûõ öåõàõ óñïåøíî ýêñïëóàòèðóþò ëèíèè öåíòðîáåæíîãî ëèòüÿ ÷óãóííûõ òðóá äèàìåòðîì 80-125, 100-150 è 200-300 ìì ñ àâòîìàòè÷åñêèìè óñòàíîâêàìè äëÿ èçãîòîâëåíèÿ ñòåðæíåé ðàñòðóáà. Ïîâåðõíîñòü òðóá ïðè ýòîì ïîëó÷àåòñÿ îòáåëåííîé, è âîçíèêàþò çíà÷èòåëüíûå âíóòðåííèå íàïðÿæåíèÿ. Ïîýòîìó ïîñëå óäàëåíèÿ èç ôîðìû òðóáû îòæèãàþò ïðè òåìïåðàòóðå 850-920 °Ñ

Ïî ñðàâíåíèþ ñ ëèòü¸ì â íåïîäâèæíûå ôîðìû öåíòðîáåæíîå ëèòü¸ èìååò ðÿä ïðåèìóùåñòâ: ïîâûøàþòñÿ çàïîëíÿåìîñòü ôîðì, ïëîòíîñòü è ìåõàíè÷åñêèå ñâîéñòâà îòëèâîê, âûõîä ãîäíîãî. Îäíàêî äëÿ åãî îðãàíèçàöèè íåîáõîäèìî ñïåöèàëüíîå îáîðóäîâàíèå; íåäîñòàòêè, ïðèñóùèå ýòîìó ñïîñîáó ëèòüÿ: íåòî÷íîñòü ðàçìåðîâ ñâîáîäíûõ ïîâåðõíîñòåé îòëèâîê, ïîâûøåííàÿ ñêëîííîñòü ê ëèêâàöèè êîìïîíåíòîâ ñïëàâà, ïîâûøåííûå òðåáîâàíèÿ ê ïðî÷íîñòè ëèòåéíûõ ôîðì

Ëèòåðàòóðà

1. Áðàòêîâñêèé Å.Â., Çàâîäÿíûé À.Â. Êóðñ ëåêöèé îï äèñöèïëèíå: «Ëèòåéíîå ïðîèçâîäñòâî» äëÿ ñòóäåíòîâ «Ìåòàëëóðãèÿ ÷åðíûõ ìåòàëëîâ». — Íîâîòðîèöê: ÍÔ ÌÈÑèÑ, 2010.

2. Èâàíîâ Â.Í. Ñëîâàðü-ñïðàâî÷íèê ïî ëèòåéíîìó ïðîèçâîäñòâó. — Ì.: Ìàøèíîñòðîåíèå, 1990. — 384 ñ.

3. Ðîìàíîâ Ë.Ì. Ëèòåéíûå ñïëàâû è ïëàâêà. Ïðîèçâîäñòâî îòëèâîê èç ÷óãóíà è ñòàëè. Ó÷åáíîå ïîñîáèå. / Ë.Ì. Ðîìàíîâ, À.Í. Áîëäèí — Ì.: ÌÃÈÓ, 2005

4. Øóëüòå Þ.À. Ýëåêòðîìåòàëëóðãèÿ ñòàëüíîãî ëèòüÿ. — Ì.: Ìåòàëóðãèÿ, 1970.

5. Îñíîâû ïðîèçâîäñòâà è îáðàáîòêè ìåòàëëîâ. / Ïîä ðåäàêöèåé ïðîô. È.Á. Êóìàíèíà: Ì.: Ìàøèíîñòðîåíèå, 1971.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...