Литейное производство. Способы литья в единичном и мелкосерийном производстве. Специальные способы литья.
1. Литейное производство
Основные способы изготовления металлических заготовок и деталей являются: литье, обработка давлением и обработка резанием, сваркой, пайкой или клепкой деталей, порошковой металлургии, полученных предварительно литьем или обработкой давлением.
Задача литейного производства - изготовление изделий любой массы, разнообразных по форме и размерам (в том числе с внутренними полостями) из металлов и сплавов, обладающих жидкотекучестью. Доля литых деталей в большинстве изготовляемых машин составляет в среднем 40...50%, а по стоимости изготовления их - 10... 15 %.
При литье металлический расплав заливают в заранее приготовленные литейные формы, которые бывают разовыми или постоянными.
Расход металла при литье определяется по коэффициенту выхода годных отливок, представляющему отношение (в % ):
где Мо.ч - масса отливок (чистовая);
Мш - масса металлической шихты, включающая массу отливок, массу элементов литниковых систем и массу безвозвратных потерь (угар и др.).
Выход годных сложных отливок из чугуна составляет 50...60%, простых - 75...80%. При использовании стали выход годных отливок достигает 40...70 %.
2. Способы литья в единичном и мелкосерийном производстве
Эффективность применения выбранного способа литья характеризуется коэффициентом использования металла (КИМ):
где МД - масса обработанной детали.
КИМ при литье в песчаные формы достигает 0,75...0,95; в случае специальных способов литья - 0,9...0,95.
В зависимости от назначения детали, производственной программы, экономической целесообразности, требуемой точности и качества поверхности отливок существуют следующие способы литья:
В песчаные формы (единичное и мелкосерийное производство);
В оболочковые формы;
По выплавляемым моделям;
В постоянные металлические формы (кокили);
Под регулируемым давлением;
Центробежное;
Электрошлаковое;
Основные операции технологического процесса:
Формовка (изготовление модельного комплекта, приготовление формовочных и стержневых смесей, изготовление элементов литейной формы и стержней и сборку литейной формы);
Плавка и заливка (подготовка и загрузка плавильной печи, плавления, доводки и заливки расплава в литейную форму);
Выбивка и очистка отливок (выбивка из форм, очистка их от остатков формы и стержней).
Термическая обработка* (для снятия внутренних напряжений, получения заданных структуры и механических свойств).
Основные приспособления и литейная оснастка.
Модельный комплект
- модель отливки – копия отливки с учетом припусков на усадку и механическую обработку (материал модели – дерево, пластмасса, полимерные и композиционные материалы, алюминий, чугун или сталь);
- модели элементов литниковой системы;
- модельные плиты;
- стержневые ящики;