Требования к литейным сплавам

Классификация литых заготовок

Сущность и значение технологического процесса формообразования методами литья

Литейным производством называется технологический процесс получения фасонных деталей или заготовок путем заливки расплавленного металла в формы. После затвердевания металла в форме получается отливка, служащая, как правило, заготовкой для изготовления детали.

Отливки получают из черных металлов и сплавов (стали, серого и ковкого чугуна), а также из цветных металлов и сплавов (алюминиевых, магниевых, медных – бронзы, латуни и т. д.). Детали из них составляют от 25 до 90 % веса отдельных машин. Литьем изготовляют как простые, так и самые сложные детали автомобилей, тракторов (поршни, поршневые кольца, гильзы и блоки цилиндров двигателей, корпуса насосов, компрессоров, коробки передач, шестерни и др.), металлорежущих станков, прокатных станов и т. д.

Метод литья является универсальным: используя его, можно изготовлять изделия весьма сложной конфигурации, которые при помощи других видов обработок – ковки, штамповки, сварки – получить или значительно труднее, или невозможно. Стоимость литой детали в большинстве случаев оказывается ниже стоимости аналогичной детали, изготовленной другими методами.

Для изготовления отливок применяют различные способы литья: в песчаные формы, в оболочковые формы, литье по выплавляемым моделям, в кокиль, под давлением, центробежное литье и др.

По условиям эксплуатации, независимо от способа изготовления, различают отливки:

• общего назначения, т. е. отливки для деталей, не рассчитываемых на прочность;

• ответственного назначения, т. е. отливки для деталей, рассчитываемых на прочность и работающих при статических нагрузках;

• особо ответственного назначения, т. е. отливки для деталей, рассчитываемых на прочность и работающих при циклических и динамических нагрузках.

В зависимости от способа изготовления, массы, конфигурации поверхностей, габаритного размера, толщины стенок, количества стержней, назначения и особых технических требований отливки делят на 6 групп сложности.

В качестве примера рассмотрим отливки первой и шестой группы. Первая группа характеризуется гладкими и прямолинейными наружными поверхностями с наличием невысоких усиливающих ребер, буртов, фланцев.

Внутренние поверхности имеют простую форму. Типовые детали – крышки, рукоятки, диски, фланцы, муфты, колеса вагонеток, маховики для вентилей и т. д.

Шестая группа – отливки с особо сложными закрытыми коробчатыми и цилиндрическими формами. На наружных криволинейных поверхностях под различными углами пересекаются ребра, кронштейны и фланцы. Внутренние полости имеют особо сложные конфигурации с затрудненными выходами на поверхность отливки. Типовые детали – станины специальных металлорежущих станков (МРС), сложные корпуса центробежных насосов, детали воздуходувок, рабочие колеса гидротурбин.

В зависимости от способа изготовления типовых деталей, их габаритных размеров и типа сплавов ГОСТ 26645−85 устанавливает 22 класса точности.

Требования к материалам, используемым для получения отливок:

• состав материалов должен обеспечивать получение в отливке заданных физико-механических и физико-химических свойств; свойства и структура должны быть стабильными в течение всего срока эксплуатации отливки;

• материалы должны обладать хорошими литейными свойствами (высокой жидкотекучестью, небольшой усадкой, низкой склонностью к образованию трещин и поглощению газов, герметичностью), хорошо свариваться, легко обрабатываться режущим инструментом;

• материалы не должны быть токсичными и вредными для производства;

• материалы должны обеспечивать технологичность в условиях производства и быть экономичными.