Специальные виды литья. Основные способы обработки материалов и изготовления из них изделий

Основные виды литья.

ЛИТЬЁ.

Основные способы обработки материалов и изготовления из них изделий.

К основным способам обработки металлов относятся: литье, сварка, обработка металлов давлением, обработка металлов резанием.

Рассмотрим каждый способ.

Процесс получения отливки складывается из следующих основных операций:

- изготовление литейной формы;

- плавка металла;

- заливка металла в форму;

- затвердевание металла и охлаждение отливки;

- выбивка отливки из формы;

- обрубка и очистка отливки;

- контроль качества отливки;

- сдача отливки в механическую обработку.

Каждая из перечисленных сложных и многопереходных по характеру операций должна осуществляться таким образом, чтобы был обеспечен высокий уровень качества отливки по всем показателям, включая точность размеров и чистоту поверхности, благоприятную структуру металла, а также отсутствие наружных и внутренних литейных и металлургических дефектов.

Виды литья отличаются друг от друга по материалу литейной формы и по способу подачи в нее заливаемого металла. Сложились две основные группы видов литья:

- литьё в песчано-глинистые формы (ПГФ);

- специальные виды литья.

Литьё в песчано-глинистые формы – наиболее простой и распространенный способ получения литых заготовок. Материалами для изготовления форм в данном случае служат формовочные смеси, состоящие из песчаной основы, в которую в качестве связующих материалов добавляются определенные количества глины и воды. Кроме того в смесь вводятся противопригарные добавки в виде молотого каменного угля, маршаллита (пылевидного кварца), мазута и другие вещества, способствующие улучшению качества отливки (древесные опилки, сульфито-спиртовая барда).

Литейная форма обычно состоит из двух полуформ, изготовляемых ручным или машинным способом: нижней и верхней. Каждая из полуформ изготовляется в специальных металлических ящиках без доньев и крышек, называемых опоками. При сборке опоки устанавливаются друг на друга и скрепляются.

Собранная форма, состоящая из скрепленных опок, с помощью специального ковша заливается через литниковую систему и остается на месте заливки до завершения кристаллизации и охлаждения тела отливки. Затем опоки раскрепляются и на специальной установке производится выбивка отливки из формы.

Применяются для устранения недостатков литья в песчано-глинистые формы – низкой точности размеров и чистоты поверхности, приводящих к большим припускам на механическую обработку и потерям металла на стружку.

1) При литье в металлические формы – кокили – форма изготавливается из чугуна или из стали. Основными преимуществами являются высокие точность размеров и чистота поверхности отливки, а также мелкое зерно металла отливки, что снижает металлоемкость изделий и повышает прочность металла.

2) Центробежное литье – литье в быстровращающиеся металлические формы. Таким способом отливаются короткие и длинные тела вращения – трубы, втулки и другие аналогичные им изделия. Преимущества те же, что и при кокильном литье, однако качество внутренней поверхности вследствие усадочных явлений хуже наружной.

3) При литье под давлением – жидкий металл вводится в замкнутую металлическую пресс-форму под значительным давлением и кристаллизуется, оставаясь под давлением, что устраняя пористость и рыхлость, улучшает металлургическое качество отливки.

4) При литье в оболочковые формы – литейная форма собирается из двух частей, изготавливаемых на специальной установке из смеси, состоящей из мелкого кварцевого песка и синтетической термореактивной смолы – пульвер-бакелита. Преимущества метода: более высокие чем при литье в ПГФ, точность размеров, чистота поверхности отливок и производительность. Недостаток – выделение токсичных фенолсодержащих газов, что требует мощной вентиляции.

5) Литье по выплавляемым моделям – один из самых точных видов литья, который применяется для получения сложных по очертаниям изделий из обычных материалов, а также инструмента и других изделий из твердых, труднообрабатываемых режущим инструментом материалов. Изготовленные данным способом изделия не требуют механической обработки.

Преимущество данного вида литья – самая высокая точность размеров и чистота поверхности отливок, а также высокая производительность.

Недостаток - трудоемкость и дороговизна изготовления формы.