З.2. Производство заготовок способом литья. Основы технологии формообразования отливок из черных и цветных металлов и сплавов

Сущность технологического способа литья. Роль литья в машиностроении и перспективы его развития.

Физические основы литейного производства. Условия затвердевания отливок. Продолжительность затвердевания отливок. Формирование кристаллической структуры сплавов в отливках. Литейные свойства сплавов: жидкотекучесть, усадка, ликвация, склонность к поглощению газов. Образование напряжений в отливках. Влияние теплового, химического и механического взаимодействия металла и литейной формы на возникновение дефектов в отливках: усадочных раковин, пор, трещин, недоливов, искажение геометрических размеров литейной формы и отливок. Методы устранения дефектов литейных форм и отливок.

Технологические основы литейного производства. Литейная форма. Классификация способов литья по материалу литейных форм, кратности их применения, способам заполнения. Литейная технологическая оснастка. Материалы, применяемые для изготовления моделей и модельно-опочной оснастки. Литниково-питающая система и ее разновидности. Формовка, способы ее осуществления (ручная и машинная формовка, изготовление форм на автоматических формовочных линиях и др.). Свойства, составы, методы приготовления формовочных и стержневых смесей. Песчано-глинистые и специальные формовочные смеси. Припылы и краски. Противопригарные покрытия.

Способы литья. Литье в песчаные формы. Специальные способы литья: литье в кокиль, под давлением, под низким давлением, по выплавляемым моделям, в оболочковые формы, центробежное, непрерывное и полунепрерывное литье, литье выжиманием, вакуумным всасыванием, намораживанием, электрошлаковое литье. Штамповка жидких сплавов. Направленная кристаллизация при изготовлении отливок. Получение монокристаллических отливок. Принципиальные схемы, технологические особенности и возможности способов литья. Термообработка и основные виды термической обработки отливок. Технология термической обработки.

Механизация и автоматизация литейного производства. Использование катковых, центробежных и лопастных смесителей при изготовлении формовочных и стержневых смесей, автоматических линий безопочной формовки на базе пескодувно-прессового уплотнения и линий получения отливок с применением челночных автоматов, промышленных манипуляторов и роботов для съема отливок с выбивных решеток, при сборке форм, заливке металла, газовой резке отливок и т.д.

Особенности изготовления отливок из различных сплавов. Принципиальные особенности технологии получения качественных отливок из чугуна, низко- и высоколегированных сталей, медных, алюминиевых и пр. сплавов. Свойства отливок, области применения.

Принципы выбора способа изготовления и конструирования отливок. Составление алгоритма выбора способа изготовления отливки с учетом конструкции детали (степень сложности формы, масса, габаритные размеры), литейных свойств заданного сплава, серийности производства, требований к изделию по физико-механическим свойствам и условиям работы, а также с учетом технологических возможностей способа получения отливок требуемого качества. Правила разработки чертежа отливки и литейной формы в сборе. Расчленение сложной детали на простые технологические отливки. Использование комбинированных методов изготовления изделий (непрерывное литье и прокатка, литье и прессование и др.). Способы обеспечения качества отливок. Основные технико-экономические показатели способов литья. Области применения. Проблемы экологии и техники безопасности производства.