Основы литейного производства

Литейная технология – это процесс получения литых заготовок путем заливки расплавленного металла в формы, полость которых повторяет конфигурацию отливки. При охлаждении металл отвердевает и принимает конфигурацию полости формы.

Литьем получают разнообразные конструкции отливок массой от нескольких грамм до 300т, длиной от нескольких сантиметров до 20м, со стенками толщиной 0,5-500 мм(блоки цилиндров, поршни, коленчатые валы, корпуса и крышки редукторов, зубчатые колеса, станины станков, станины прокатных станов, турбинные лопатки и т.д.). Отливки получают из черных сплавов (чугуны, стали) и цветных сплавов(алюминиевых, магниевых, медных, цинковых, титановых и др.).

Для получения расплава применяют шихтовые материалы:

- небольшие слитки металлургического производства (чушки)

- отходы собственного производства

- лом.

Типы литейных форм. Разовые (песок иглина), полупостонянные (высококач. Огнеупоров) постоянные (металлич .формы).

Опока – рамка для удержания форомв. Смеси.

Литниковая чаша (воронка) предназначена для приема расплава из разливочного ковша и задержание шлаков.

Стояк – вертикальный канал, передающий расплав из литниковой чаши к другому элементу лит. Системы.

шлакоуловитель – горизонтальный канал, который служит для задержания шлака и передачи расплава от стояка к питателю

Питатель – каналы для подачи расплава в пол лит. Формы. Должны обеспечить пост. плавное поступление. Обычно нижний пол.

Выпор служит для отвода газов из полости форм, для контроля окончания заливки.

Коллектор – распределительный канал для направления расплава к разным частям отливки. Расположен горизонтально по разъему формы

Прибыль – для компенсации усадки

Стержень (для получ отверстия) и знаки – места крепления сержней.

Стержневые материалы:

1. По назначению:

Основные(песок,глина,связующие)

Вспомогательные(протовопригарные,газопроводящие)

2. По составу:

Кварцевые,кварцевопалешпатовые, очень жирные пески, глины, жирные пески, средние, тощие

3. По размерам частиц:

Грубый,очень крупный,крупный,средний,тонкий,пылевидный

4. По форме зерен:

Округлые,остроугольные,осколочные

Песок-совокупность миниралов в него входят SiO₂+ различные примеси

Глина-совокупность природных мин-ов обладающих пластичностью при увлажнении

С низкой огнеупорностью- цв металлы

Средняя огнеупорност- чугуны

Высокая огнеупорность- стали

Связующие-нужны для связывания между собой глины и песка:

Сульфитно-спиртовая барда-побочный продукт при получении спирта

Декстрин- продукт от переработанных хвойных пород

Патока- от переработки тросника, батвы свеклы

Жидкое стекло-синтетич. Смола

Вспомогательные материалы:

1. Устраняют пригар ме к поверхности литейных форм

2. Устраняет пригар хим. путем (молотый кокс, графит, лаки, краски) они вступают в реакцию с О₂ и обрабатываемой газ-ой прослойкой, тем самым не дает взаимодействовать с поверхностью литейных форм

3. Устраняет пригар механически-мелкий песок

4. Газопроводящие компоненты- повышает газопроницаемость формы(молотая смола)

Формовочные смеси:

Оборудование-бегуны, приготавливаются смеси в строго опр-ой пропорции

1. Облицовачные- состоят из свежих формовочных материалов,наносятся толщиной 25 мм на поверхность модели

1.2 Наполнительные- состоят из 70% оборотных материалов

1.3 Общие и единые смеси- состоят из 50% свежих и 50% оборотных мат-ов

2. По роду ме:

Для чугунного литья

Для стального

Для цветного

3. По влажности:

Для влажных форм

Для крупных

Для сухих

Стержневые смеси-нужны для изготовления стержней, состоят из песка и связующих(барда+ж.стекло). стержнь высушивается в струе СО₂ , происходит реакция с ж. стеклом тем самым выделяется тепло.

15.

16. Изготовление отливки в двух опоках

Отливка получается в результате заполнения полости литейной формы жидким металлом. После заливки жидкий металл охлаждается в форме и затвердевает, образуя отливку.

Последовательность технологического процесса изготовления отливки рассмотрим на примере отливки чугунной втулки. По чертежу втулки изготовляют деревянную модель.

Модель — это приспособление для получения в форме отпечатка, соответствующего конфигурации и размерам отливки. Модели делают из дерева, металла, гипса, пластмассы и других материалов.

Литейную форму называют разовой, так как ее используют однократно. Обычно разовые литейные формы изготовляют из формовочных смесей, основной составляющей которых является кварцевый песок. В качестве связующей добавки, придающей прочность смеси, используют глину. Прочность таких смесей относительно невысока, а давление жидкого металла на стенки формы достаточно велико, поэтому формы из песчано-глинистых смесей приходится делать толстостенными. Однако, если в качестве связующего использовать специальные материалы, придающие высокую прочность формовочной смеси, то литейную форму можно сделать оболочковой (тонкостенной). Это позволяет резко сократить расход формовочной смеси, а также благодаря ее особым свойствам повысить точность и чистоту поверхности отливок.

В разовых толстостенных формах из песчано-глинистых смесей можно получать отливки весьма сложной конфигурации массой от нескольких граммов до десятков тонн из различных сплавов как в условиях единичного, так и серийного и массового производства. Это объясняется относительной простотой технологического процесса, дешевизной используемых материалов, достаточной точностью отливок, хорошей чистотой поверхности, возможностями механизации и автоматизации процесса их изготовления.