Глава 7. Основи заготівельного виробництва, у машинобудуванні
У машинобудуванні під заготівлею прийнято розуміти напівфабрикат, що надходить на механічну обробку, в результаті якої він перетворюється на придатну для збирання деталь. Перед заготівельним виробництвом стоїть завдання отримання заготовок з максимальним наближенням до форми та розмірів готової деталі, максимально збільшити коефіцієнт використання металу, тобто. залишити на обробку різанням мінімально необхідні припуски та зменшити кількість металу, що обертається у стружку.
Основними методами одержання заготовок є:
- Отримання заготовок з прокату;
- Отримання заготовок методом зварювання.
§ 7.1 Ливарне виробництво
Ливарне виробництво - це галузь машинобудування, що виготовляє заготовки або деталі (виливки) шляхом заливки розплавленого металу заданого хімічного складу в ливарну форму, порожнина якої має виливкову конфігурацію. Розглянемо деякі способи лиття.
Лиття в земляні форми. Схема лиття показано в землю показано на рис. 7.1. На малюнку позначено 1 – виливок (одержувана заготівля), 2 – канали для заливки розплавленого металу, 3 – формувальна суміш, 4 – опока (сталевий ящик для формувальної суміші), 5 – лінія роз'єму ливарної форми. Спочатку виготовляють металеву чи дерев'яну модель. Цю модель поміщають у незатверділу формувальну суміш і з'єднують дві напівформи. Цей процес називається формуванням. Формувальна суміш складається в основному з піску і смоли, що твердне.Після затвердіння формувальної суміші напівформи роз'єднують, витягають модель, знову з'єднують дві напівформи і в порожнину, що утворилася через канали заливають розплавлений метал. Після застигання металу напівформи роз'єднують по лінії роз'єму та витягують виливок. Формувальна суміш використовується один раз, так як при вилученні виливка форма розбивається, розсипається. Для отримання нового виливка необхідно знову проводити формування. Модель використовується багаторазово.
Мал. 7.1 Лиття в земляні форми
Лиття в землю – найуніверсальніший і найпоширеніший спосіб лиття. Він застосовується у всіх типах виробництва (одиничному, серійному, масовому) і служить для отримання найрізноманітніших за масою та конфігурації виливків з будь-яких ливарних сплавів.
Лиття по виплавлюваних моделях. Цей спосіб заснований на застосуванні моделей з легкоплавких матеріалів, наприклад воску. Схема методу показано на рис. 7.2. На малюнку позначені 1 – модель, 2 – оболонка, 3 – канали для заливання розплавленого металу. Спочатку виготовляють легкоплавку модель. Потім ця модель покривається шаром вогнетривких покриттів. Після затвердіння оболонки виробляють заливку розплавленого металу, не виймаючи модель. При заливці металу модель відразу розплавляється до рідкого стану і витісняється з оболонки металом, що заливається. Після застигання металу оболонка руйнується і залишається вилив необхідної конфігурації.
Даним способом можна одержати виливки масою до 150 кг. Перевагами способу є відсутність лінії роз'єму, більш висока точність та менша шорсткість у порівнянні з литтям у землю.
Мал. 7.2 Лиття за моделями, що виплавляються Мал. 7.3 Лиття в оболонкові форми
Лиття в оболонкові форми. Схема методу показано на рис. 7.3. На малюнку позначені 1 – модель, 2 – оболонка, 3 – канали для заливання розплавленого металу, 4 – лінія роз'єму форми. Спочатку виготовляється металева або дерев'яна модель, яка покривається шаром вогнетривких фарб та покриттів на основі фенолформальдегідних смол. Товщина покриття складає 5...15 мм. Після затвердіння покриття виходить оболонка. Вона розрізається по лінії роз'єму, модель витягується, а дві напівформи знову з'єднуються. Навчається оболонка, усередині якої утворюється порожнину необхідної конфігурації. У цю оболонку заливається розплавлений метал. Після застигання металу оболонка руйнується і залишається вилив необхідної конфігурації.
Даним способом можна одержати виливки масою до 150 кг. Перевагами способу є більш висока точність та менша шорсткість у порівнянні з литтям у землю. Модель може використовуватися багаторазово.
Лиття в кокіль. Кокіль – це металева ливарна форма. Виливки отримують шляхом вільної заливки розплавленого металу кокіль. Схема методу показано на рис. 7.4. На малюнку позначено 1 – порожнину, 2 – деталі кокіля, 3 – канал для заливання розплавленого металу, 4 – лінія роз'єму форми. Перед заливкою внутрішні поверхні кокіля обмазують вогнетривкими фарбами та підігрівають до 300…500ºС. Після застигання металу частини кокіля роз'єднують і виливають виливок.
Мал. 7.4 Лиття в кокіль
Стійкість кокіля становить 300...500 виливків. Точність розмірів виливки та якість поверхні значно вища, ніж при литті в землю. Недоліком способу є трудомісткість виготовлення кокіля. Тому він використовується в серійному та масовому виробництві.
§ 7.2 Одержання заготовок методами
обробки металів тиском
Обробкою тиском називають процеси отримання заготовок та деталей машин методами пластичного деформування матеріалів. Це деформування здійснюється силовим впливом відповідного інструменту вихідну заготовку з пластичного матеріалу.
Кування. Обладнання – кувальні молоти та преси. Інструмент називається молот. Він може мати різну форму. Деформування вихідної заготовки здійснюється за ударного впливу інструменту. Кування складається з чергування основних та допоміжних операцій. До допоміжних операцій відносяться періодичне нагрівання заготівлі та зміна інструменту. До основних операцій належать:
1) осаду - це операція зменшення висоти заготовки зі збільшенням площі поперечного перерізу;
2) протяжка – це операція зменшення площі поперечного перерізу заготовки зі збільшенням її довжини;
3) прошивка - це операція отримання порожнин або отворів у заготівлі за рахунок витіснення металу;
4) відрубка – це операція відділення частини заготівлі по незамкнутому контуру;
5) згинання – це операція надання заготівлі вигнутої форми по незамкнутому контуру.
Мал. 7.5 Кування у підкладних штампах
Для одержання куванням заготовок складнішої форми застосовують підкладні штампи (рис. 7.5). На малюнку позначено: 1 – молот (інструмент), 2 – одержувану заготовку, 3 – підкладний штамп. На малюнку також показано вихідну заготовку простої циліндричної форми. У процесі кування молот завдає по початковій заготівлі удари, здійснюючи основні операції кування. В результаті заготівля приймає конфігурацію підкладного штампу. Причому обсяг і маса вихідної та одержуваної заготовки однакові.
Кування застосовують у всіх типах виробництва, особливо для отримання великогабаритних заготовок. Точність та якість поверхні заготовки після кування невисокі: 14…17 квалитет, Ra 80.
Об'ємне гаряче штампування. Штампування виконується на різних пресах. Інструмент для штампування називається штамп. Штамп призначений для виготовлення одного виду заготівлі чи деталі. Він складається з двох або трьох частин: однієї нерухомої та рухомих. Нерухлива частина називається матрицею, рухома пуансоном. У з'єднаному стані частини штампу утворюють замкнуту порожнину певної конфігурації. Схема штампування показано на рис. 7.6 де зазначені: 1 – частини штампу, 2 – порожнина, яка заповнюється штампованим металом, 3 – лінія роз'єму частин штампу.
Мал. 7.6 Об'ємне гаряче штампування
Як вихідні для штампування приймаються заготівлі простої форми: циліндричної, призматичної. У процесі штампування частини штампу зводяться разом, метал вихідної заготовки пластично деформується та приймає конфігурацію порожнини. Таким чином, у процесі штампування можуть бути отримані заготовки складної конфігурації, з наближенням до форми майбутньої деталі. Причому обсяг вихідної та одержуваної заготовки однаковий.
Штамп – це складний та дорогий інструмент. У той самий час він застосовується щоб одержати одного виду заготовок. Тому штампування застосовується в серійному і масовому виробництві, де штамп обробляє великі партії (сотні або тисячі штук) однакових заготовок, і вартість штампу розподіляється на всі заготовки, що виготовляються.Переваги штампування: велике наближення форми заготівлі до форми майбутньої деталі та, відповідно, високий коефіцієнт використання металу на операціях різання; висока продуктивність; більш висока точність та якість поверхні в порівнянні з операціями кування. Наближення форми заготівлі до форми деталі скорочує кількість операцій обробки різанням і, відповідно, зменшує вартість механічної обробки.
§ 7.3 Одержання заготовок із прокату
Металургійна промисловість випускає прокат різного профілю різних марок матеріалів. На рис. 7.7 показані деякі види прокату: а) дротик – це прокат круглого перерізу різних діаметрів; діаметр d прутків регламентується, довжина прутків, що поставляються, не регламентується і може бути різною: 4 метри, 6 метрів і більше.
б) прокат шестигранного перерізу; регламентується розмір шестигранника S, діаметр описаного кола D - Це довідковий розмір.
в) трубний прокат; регламентуються зовнішній діаметр D та внутрішній діаметр d.
г) прокат квадратного чи прямокутного перерізу; регламентується розмір а.
д) листовий прокат; регламентується товщина листа S, Довжина а та ширина b листа може бути різним, зазвичай не менше 1500 мм.
Мал. 7.7 Профілі прокату
Також існує фасонний прокат складнішого перерізу. На машинобудівні підприємства метал постачається великими партіями. Довжина прокату може бути різною, зазвичай, від 4 до 9 метрів. Для отримання конкретної заготовки від прокату потрібного перерізу та розмірів відрізається шматок необхідної довжини. Наприклад, потрібно отримати заготовку круглого перерізу діаметром 25 мм та довжиною 100 мм.Для цього береться пруток діаметром 25 мм і від нього відрізається заготовка 100 мм довжиною, яка потім надходить на механічну обробку. Для різання металу використовуються різні способи: різання дисковою або стрічковою пилкою, різання абразивним колом, газополум'яне різання, плазмове різання, рубка на гільйотинних ножицях та ін.
Заготівлі із прокату мають просту форму. Над ними не проводиться додаткових заготівельних операцій, тому вони істотно дешевші за штампування. Але така заготівля зазвичай не схожа формою на майбутню деталь. Тому деталь повністю виготовляється методами обробки різанням, що призводить до збільшення кількості операцій різання, зниження коефіцієнта використання металу і, відповідно, підвищення витрат на механічну обробку. Заготівлі з прокату використовуються в одиничному та дрібносерійному виробництві у тих випадках, коли економічно недоцільно виготовляти дорогий штамп та витрачати час на підготовку виробництва.
§ 7.4 Зварні заготівлі
Зварювання – це технологічний процес отримання нероз'ємних сполук з металів, сплавів та інших однорідних та неоднорідних матеріалів внаслідок утворення атомно-молекулярних зв'язків між частинками матеріалів, що з'єднуються. Як вихідні заготовки для зварювання можуть застосовуватися прокат і лиття. Початкові заготовки з'єднують один з одним і зварюють. Внаслідок цього зварна заготовка може мати дуже складну конфігурацію за відносно простої та нетрудомісткої технології виготовлення.
Внаслідок нерівномірних температурних полів при зварюванні та охолодженні зварні заготовки мають внутрішні напруження. Тому для зняття напруг відповідальні заготовки необхідно відпалювати.Внаслідок своєї невеликої трудомісткості та універсальності зварювання застосовують у всіх типах виробництва. Наприклад, в одиничному – для одержання заготовок корпусних деталей; у серійному чи масовому – для з'єднання великогабаритної та дрібної заготовки, для приєднання до базової деталі різних кронштейнів, вушок.
§ 7.5 Завершальні операції заготівельного виробництва
В основному до завершальних операцій відносяться очищення заготовок від залишків формувальної суміші, пригарів, окалини, а також видалення облої та литників (зайвий метал на заготівлі). Для цієї мети використовуються піскоструминне, дробометне очищення, галтування і травлення.
Піскоструминне очищення – це очищення заготовки струменем піску, що подається стисненим повітрям. Піщалки, що летять з великою швидкістю, збивають із заготівлі залишки формувальної суміші, бруд, окалину, залишаючи практично чисту металеву поверхню. При дробометному очищенні замість піску використовується сталевий або скляний дріб (дрібні кульки).
Галтівка використовується для дрібних та середніх заготовок. Заготівлі та пісок або дріб засипаються в барабан, який починає обертатися у різних напрямках. Внаслідок заготівлі в барабані очищаються.
Травлення – це очищення заготовок кислотою (для сталі та чавуну) або лугом (для алюмінію). Це найякісніший, але дорогий метод очищення.
Запитання для самоконтролю
1) У чому полягає суть процесів лиття?
2) Як набувають ливарної форми при лиття в землю?
3) З яких матеріалів виготовляють модель при лиття за моделями, що виплавляються?
4) За яких процесів лиття модель використовується багаторазово?
5) Який спосіб лиття є найуніверсальнішим?
6) За якого способу лиття ливарна форма використовується багаторазово?
7) Наведіть визначення терміна кокіль?
8) У чому полягає суть способів обробки металів тиском?
9) Назвіть основні операції кування?
10) Скільки різних конфігурацій заготовок чи деталей можна одержати з допомогою одного штампу?
11) На скільки змінюється обсяг металу у процесах обробки тиском?
12) У яких типах виробництва доцільно використовувати поковку? Чому?
13) Які ви знаєте профілі прокату?
14) Які переваги мають заготовки з прокату?
15) Як отримати заготівлю із прокату?
16) Які переваги мають зварні заготовки?
17) Що використовується як вихідні заготовки для зварних заготовок?
18) Які існують способи очищення заготовок?
19) Сутність піскоструминного очищення?
20) Сутність галтування?
Сподобалася стаття? Додай її в закладку (CTRL+D) і не забудь поділитися з друзями:
Основи ливарного виробництва
Лиття є одним з найважливіших та поширених способів виготовлення заготовок та деталей машин. Маса литих деталей становить близько 60 % від маси тракторів та сільськогосподарських машин, (70… 85) % від маси прокатних станів та металорізальних верстатів.
Сутність процесу лиття полягає в тому, що розплавлений метал певного хімічного складу заливається в заздалегідь приготовлену ливарну форму, порожнина якої за своїми розмірами та конфігурацією відповідає формі та розмірам необхідної заготовки. Після остигання заготовки або готової деталі, звані виливками, витягають із форми.
Для отримання виливків високої якості ливарні сплави повинні мати певні ливарні властивості: гарну рідину, низьку усадку, мати хімічну однорідність структури, низьку температуру плавлення і т.д.
Більшу частину чавунних та сталевих виливків отримують методом лиття в піщано-глинисті форми (до 60% загального обсягу). Для отримання виливків з високою точністю (мінімальними припусками на механічну обробку) і шорсткістю поверхні, однорідною структурою металу застосовують спеціальні способи лиття: лиття в металеві форми (кокілі), відцентрове лиття, лиття під тиском, лиття по виплавлюваних моделях, лиття в оболонкові форми т.д.
Основними перевагами лиття перед іншими способами отримання заготовок та деталей є:
а) можливість отримання заготовок і деталей різної конфігурації з різних металів і сплавів;
б) можливість отримання фасонних виробів складної конфігурації (порожнистих, об'ємних і т. д.), які неможливо та економічно недоцільно виготовляти іншими методами (наприклад, різанням – велика витрата металу на стружку, значні витрати часу та ін.);
в) універсальність технологій – можливість виготовлення заготовок від кількох грамів сотень тонн;
г) можливість переробки відходів виробництва та шлюбу:
д) відносна простота отримання та низька вартість виливків.
Поряд з переваги лиття має і недоліки:
а) складність отримання однорідного хімічного складу виливки;
б) точність та якість поверхні деталі нижче, ніж при обробці її різанням чи пластичним деформуванням;
в) неоднорідність складу та знижена щільність матеріалу заготовок, а отже, їх нижчі, ніж заготовок, отриманих обробкою тиском, характеристики міцності.
Основними напрямами розвитку ливарного виробництва є: реконструкція та модернізація наявного обладнання; заміна застарілого обладнання високопродуктивними ливарними автоматами та напівавтоматами, робототехнічними комплексами; зниження матеріаломісткості продукції машинобудівного комплексу шляхом збільшення частки лиття з легованих сталей та високоміцного чавуну, а також точного лиття.
Основними техніко-економічними показниками роботи ливарних цехів є: річний випуск виливків у тоннах; випуск виливків на одного виробничого працюючого; знімання лиття з одного квадратного метра виробничої площі цеху; вихід придатного металу; частка шлюбу лиття; рівень механізації та автоматизації; частка лиття, що отримується спеціальними способами; собівартість однієї тонни лиття.
А) Лиття в піщано-глинисті форми
Ливарну форму, що має порожнину, в яку заливають розплавлений метал, виготовляють із формувальної суміші за моделлю. Модель - це пристрій для отримання у формі робочої порожнини майбутнього виливка. Моделі можуть виготовлятися з дерева, пластмаси або металу, розміри їх повинні бути більшими за розміри виливків на величину усадки металу і величину припуску для подальшої механічної обробки.
Формувальні суміші для ливарних форм і стрижнів складаються з кварцового піску, спеціальної глини, води та ряду добавок (лляної олії, каніфолі, декстрину, рідкого скла, дерев'яної тирси або торф'яної крихти), що забезпечують газопроникність і пластичність суміші.При виготовленні форми формувальну суміш, зволожену і ретельно перемішану, засипають в нижню опоку, попередньо встановивши модель виливки (мал.1). Потім суміш ущільнюють вручну різними пристроями або на спеціальних формувальних машинах. суміш і у верхній опоці, попередньо встановивши в її, крім моделі виливки, модель литниковой системи, що утворює канали для заливки рідкого металу в порожнину ливарної форми. із форми.
Потім, встановивши стрижні у форму, роблять її збирання: верхню опоку встановлюють на нижню і фіксують опоки штирями. У такому вигляді форма готова до заливки розплавом.
Плавку металу виконують у різних плавильних пристроях. температури плавлення металу.
Після заливання розплаву в ливарну форму та його охолодження, виливки вибивають з форми і очищають від формувальної суміші вручну, на вібраційних решітках або дробоструминних установках Обрубку елементів литникової системи виконують дисковими фрезами, стрічковими пилками, на обрізних пресах, газопла. від задирок та заток виконують абразивними колами.
Перед відправкою в механічні цехи сталеві виливки обов'язково піддаються термічній обробці - відпалу або нормалізації - для зняття внутрішніх напруг та подрібнення зерна металу. В окремих випадках термічній обробці піддаються виливки та з інших сплавів.
Перевагою лиття в піщано-глинисті форми є невисока вартість формувальних матеріалів та модельного оснащення. Однак цей спосіб лиття є більш трудомістким у порівнянні з іншими. Крім того, лиття в піщано-глинисті форми забезпечує малу точність розмірів і більшу шорсткість поверхні.
Б) Спеціальні способи лиття
Спеціальні способи лиття в порівнянні з литтям у піщано-глинисті форми дозволяють отримувати виливки більш точних розмірів з гарною якістю поверхні, що сприяє: зменшенню витрати металу та трудомісткості механічної обробки; підвищення механічних властивостей виливків та зменшення втрат від шлюбу; значного зниження або виключення витрати формувальних матеріалів; скорочення виробничих площ; поліпшення санітарно-гігієнічних умов та підвищення продуктивності праці.
До них відносять лиття: постійні металеві форми (кокіль); відцентрове; під тиском; в тонкостінні разові форми; по моделях, що виплавляються; кіркове або оболонкове; електрошлакове лиття.
Лиття в оболонкові форми. При цьому способі лиття застосовують спеціальні оболонкові форми, що виготовляються з кварцового піску (92-95%) і термореактивної синтетичної смоли (5-8%).Піщано-смоляну суміш готують перемішуванням піску та подрібненої порошкоподібної смоли з добавкою розчинника (холодний спосіб) або при температурі 100…120 С (гарячий спосіб), внаслідок чого смола обволікає (плакує) зерна піску. Потім суміш додатково дробити до отримання окремих зерен, плакованих смолою, і завантажується в бункер.
Виготовлення оболонкових форм роблять у такий спосіб (рис. 2.). Металеву модель, нагріту до 200 ... 300 С, покривають шаром теплостійкого мастила (силіконова рідина) і поміщають в бункер, потім засипають формувальною сумішшю і витримують 10 ... 30 с. За цей час відбувається попереднє спікання оболонки на моделі. Потім з моделі видаляють надлишки сипучої формувальної суміші і разом з оболонкою витримують печі 1...3 хв. при температурі 300-375 С. При цьому відбувається остаточне спікання оболонки товщиною 7-15 мм. Після охолодження завдяки розділювальному шару теплостійкого мастила оболонка легко знімається з моделі. Виконані таким чином окремі частини форми та литникову систему збирають, склеюючи по площинах роз'ємів та скріплюючи скобами або струбцинами. Виготовлення та складання оболонкових форм легко механізується та автоматизується.
На відміну від лиття в піщано-глинисті форми, лиття в оболонкові форми забезпечує більшу точність розмірів і меншу шорсткість. Припуск на механічну обробку становить 05-3 мм. Однак обмежена маса виливків (до 250...300 кг) і складніша технологічна оснастка є недоліками цього способу лиття. Тому лиття в оболонкові форми використовують у серійному та масовому виробництві виливків малих та середніх розмірів.
Лиття по моделях, що виплавляються. Процес отримання виливків полягає у наступному. У прес-формі з легкоплавкої суміші стеарину (50%) та парафіну (50%) відливають модель виливки та елементів литникової системи. Температура пресування суміші 42...45°С. Модель і литникову систему збирають у блок, покривають керамічною оболонкою (товщиною 2...8 мм). Керамічне покриття складається з 60...70% пилоподібного кварцу або тонко подрібненого кварцового піску і 30...40% сполучної речовини (розчин етилсилікату). Потім із керамічної ливарної форми водою, парою або гарячим повітрям виплавляють модель. Звільнені від моделі форми поміщають в опоки з піском, ущільнюють і прожарюють при 900...950 С протягом 3...5 год. При цьому відбувається вигоряння залишків модельного складу та відпал керамічної форми. Після прожарювання готові форми надходять на заливку металом.
Лиття по моделях, що виплавляються, забезпечує отримання розмірів виливки більшої точності. Цим способом можна отримати виливки найскладнішої форми з товщиною стінок до 0,3...0,8 мм із мінімальним припуском на механічну обробку (до 0,7 мм).
Недоліки – вартість виливків, одержуваних за моделями, що виплавляються, вище, ніж виготовляються іншими способами лиття.
Лиття в металевих форм. Металеві ливарні форми (кокілі) виготовляють роз'ємними та нероз'ємними в основному зі сталі та чавуну. Для отримання складних порожнин використовують металеві та піщані стрижні.
Процес лиття в кокіль включає наступні операції: очищення кокіля, нанесення на його внутрішню поверхню вогнетривкої обмазки (з кварцу, графіту, азбесту та рідкого скла), нагрівання кокіля до 150…450 С, заливку розплавленого металу.Нанесення вогнетривкої обмазки забезпечує збільшення терміну служби кокіля, попередження приварювання металу до стінок кокіля та усунення вилучення виливків. Підігрів оберігає кокіль від розтріскування та полегшує заповнення форми металом. Після затвердіння виливок витягають із кокіля за допомогою виштовхувача.
Перевагами лиття в кокіль порівняно з литтям у разові піщано-глинисті форми є: отримання виливків точніших розмірів та форм; дрібнозернистої структури металу та відповідно з кращими фізико-механічними властивостями; забезпечення високої продуктивності праці; нижчої вартості виливків; покращення умов праці ливарника.
Недоліки способу – висока вартість кікілів; низька газопроникність та податливість металевої форми, що призводить до утворення газових раковин та тріщин у виливках; швидке охолодження металу ускладнює отримання виливків складної форми, викликає небезпеку появи у чавунних виливків вибілених поверхонь, що важко обробляються.
Лиття під тиском. Сутність процесу лиття у тому, що розплавлений метал заповнює прес-форму під тиском поршня (рис.3а). Після затвердіння металу форма розкривається та виливок витягується.
Перед початком роботи прес-форму підігрівають до 150…400 С залежно від сплаву, що заливається, і змащують мастилом на основі мінеральних масел з графітом.
Продуктивність поршневих машин досягає 500 виливків на годину. В умовах масового виробництва застосування лиття під тиском дозволяє знизити трудомісткість отримання виливків у 10…12 разів, а трудомісткість механічної обробки – у 5…8 разів.За рахунок високої точності виготовлення та забезпечення підвищених механічних властивостей виливків, отриманих під тиском, досягається економія до 30 ... 50% металу порівняно з литтям у разові форми. Створюється можливість повної автоматизації процесу.
Відцентровий спосіб лиття - Високопродуктивний спосіб виготовлення порожнистих виливків типу тіл обертання (втулок, труб, гільз) з кольорових і залізовуглецевих сплавів, а також біметалів. Сутність способу полягає в заливанні рідкого металу в металеву або керамічну форму, що обертається (виливницю). Рідкий метал за рахунок відцентрових сил відкидається до стінок форми, розтікається вздовж них і твердне. Неметалічні включення збираються на внутрішній стороні виливки та видаляються при подальшій механічній обробці (рис.3б). Після охолодження готовий виливок за допомогою спеціальних пристроїв витягується з форми.
Виливки виходять точної конфігурації, з малою шорсткістю поверхонь і мають щільну дрібнозернисту структуру металу.
Як і при кокільному литті, металеві форми перед заливкою рідкого металу підігріваються і на них наносяться захисні покриття.
Відцентрове лиття високопродуктивне (за 1 год. можна відлити 40…50 чавунних труб діаметром 200…300 мм), дає можливість отримувати порожнисті виливки без застосування стрижнів і біметалічні виливки послідовною заливкою двох сплавів (наприклад, сталі та бронзи), порівняно з литтям стаціонарні піщано-глинисті та металеві форми забезпечує більш високу якість виливків, майже усуває витрату металу на прибутки та випори, збільшує вихід придатного лиття на 20…60 %.
До недоліків способу слід віднести високу вартість форм та обладнання, обмеженість номенклатури виливків.
Безперервне лиття - це спосіб отримання протяжних виливків постійного поперечного перерізу шляхом безперервної подачі розплаву у форму і витягування з неї затверділої частини виливки. Залежно від напрямку витягування розрізняють вертикальне та горизонтальне безперервне лиття. Вертикальне лиття зазвичай застосовують для отримання злитків та труб.
Схема горизонтального лиття наведено на рис.4. Кристалізатор 2, встановлений в металоприймачі 1, виготовляється з міді, графіту і, рідше, сталі. Він має внутрішню порожнину, профіль якої відповідає поперечному перерізу виливки. На вихідній частині кристалізатора встановлюється сорочка водяного охолодження 3. Злиток 6 витягується з кристалізатора роликами 5, що тягнуть, і розділяється на мірні шматки за допомогою пили 7 або плазмового різання. Центральна частина злитка після його виходу з кристалізатора залишається рідкою, у зв'язку з чим з метою прискорення затвердіння та виключення прориву розплаву через оболонку твердого металу встановлюється душовий пристрій для охолодження водою 4.
Безперервним литтям отримують заготовки постійного перерізу у вигляді кола, смуги або складнішого профілю. Недоліком цього методу лиття є обмеженість номенклатури виливків, пов'язана з неможливістю отримання складних форм заготовок.
Лиття вакуумним всмоктуванням - цим методом одержують виливки типу втулок, кілець, заготовок зубчастих коліс, гільз тощо.На поверхні розплаву, що знаходиться в металоприймачі 3, поміщають плоске кільце з вогнетривкого матеріалу 2, на яке зверху опускається металева водоохолоджувана форма - кристалізатор 1. Усередині форми насосом створюється розрядження і розплавлений метал 4 втягується у форму. Знімаючи розрядження у формі, можна видаляти з неї розплав і одержувати порожнисті виливки. За рахунок спрямованої кристалізації від поверхні до центру і підживлення твердіє виливки з металоприймача вдається отримати щільну виливок без усадкових дефектів і газової пористості. Особливістю цього процесу є високий вихід придатного металу, тому що відсутня необхідність у литниковій системі та прибутках.
Дефекти виливків - обумовлені неправильною конструкцією виливків, порушенням технології лиття або помилками під час її розробки. До основних дефектів відносять раковини, тріщини, дефекти поверхні та невідповідність конфігурації та розмірів вимогам креслення.
Сподобалася стаття? Додай її в закладку (CTRL+D) і не забудь поділитися з друзями:
