- •Содержание
- •1 Производство чугуна
- •1.1 Исходные материалы и подготовка их к плавке
- •1.2 Основные физико-химические процессы в современных доменных печах
- •1.3 Продукты доменного производства и области их применения:
- •2 Производство стали
- •2.1 Физико-химические процессы получения стали
- •2.2 Процессы производства стали
- •3 Производство цветных металлов
- •3.1 Производство магния
- •3.2 Производство меди
- •3.3 Производство титана
- •4 Охрана труда и окружающей среды в металлургическом производстве
- •5 Строение и основные свойства металлов и сплавов
- •5.1 Атомно-кристаллическое строение металлов
- •5.2 Понятие о строении сплавов
- •5.3 Нагрузки, напряжения и деформации
- •5.4 Механические свойства
- •5.5 Теоретическая и техническая прочность
- •6 Железо и его сплавы
- •6.1 Влияние легирующих элементов на свойства стали
- •6.2 Конструкционные легированные стали, их маркировка и области применения
- •6.3 Инструментальные стали, их маркировка и области применения
- •6.4 Твердые сплавы и композиционные материалы
- •7 Цветные металлы и сплавы
- •7.1.Алюминий и его сплавы
- •7.2 Магний и его сплавы
- •7.3.Медь и ее сплавы
- •7.4 Титан и его сплавы
- •7.5 Подшипниковые сплавы и материалы
- •8 Неметаллические материалы
- •8.1 Классификация, строение и свойства неметаллических материалов
- •8.2 Типовые термопластичные материалы
- •8.3 Типовые термореактивные материалы
- •8.4 Резиновые материалы, области их применения
- •9 Основные конструктивные и технологические характеристики изделия
- •9.1 Определение детали, размера и понятие о взаимозаменяемости
- •9.2 Точность обработки и качество обработанной поверхности
- •10 Основы технологии термической обработки стали
- •10.1 Виды термической обработки
- •10.2 Виды отжига. Нормализация стали
- •10.3 Закалка и отпуск стали
- •10.4 Термомеханическая обработка стали
- •10.5 Химико-термическая обработка стали
- •11 Литейное производство
- •11.1 Классификация способов изготовления отливок
- •11.2 Эффективность использования металла
- •11.3 Сведения о литейных сплавах
- •11.4 Изготовление отливок из серого, высокопрочного и ковкого чугунов
- •11.5 Особенности изготовления стальных отливок
- •11.6 Особенности изготовления отливов из цветных металлов
- •11.7 Контроль качества отливок. Способы исправления литейных дефектов
- •12 Основы технологии обработки металлов давлением
- •12.1. Классификация способов обработки металлов давлением
- •12.2 Пластичность металлов и сопротивление деформированию
- •13 Прокатка, прессование и волочение
- •13.1 Сущность процесса прокатки
- •13.2 Технологический процесс прокатки
- •14 Ковка и штамповка
- •14.1 Сущность процесса ковки
- •14.2 Сущность процесса горячей объемной штамповки
- •14.3 Классификация способов холодной штамповки
- •15 Основы технологии сварочного производства
- •15.1 Физическая сущность и классификация способов сварки
- •15.2 Свариваемость однородных и разнородных материалов
- •15.3 Сварка углеродистых и легированных сталей и чугунов
- •15.4 Сварка меди, алюминия, титана и их сплавов
- •16 Пайка металлов и сплавов
- •16.1 Сущность и схема процесса
- •16.2. Способы пайки
- •16.3 Контроль качества сварных и паяных соединений
- •17 Технология изготовления изделий из пластмасс
- •17.1 Способы переработки пластмасс в вязкотекучем состоянии
- •17.2 Классификация резинотехнических изделий
- •17.3 Понятие о технологии изготовления изделий из резины
- •18 Основы технологии обработки конструкционных материалов резанием
- •18.1 Способы обработки металлов резанием и классификация движений в металлорежущих станках
- •18.2.Физические явления, сопровождающие процесс резания. Износ и стойкость режущего инструмента
- •18.3 Принцип классификации металлорежущих станков
- •18.4 Характеристика метода обработки сверлением и растачиванием
- •18.5 Характеристика методов обработки фрезерованием
- •18.6 Характеристика методов обработки заготовок зубчатых колёс
- •19 Обработка заготовок на шлифовальных и отделочных станках
- •19.1 Характеристика метода обработки шлифованием
- •19.2 Технология обработки шлифованием
- •19.3 Методы отделки поверхностей
- •20 Механизация и автоматизация технологических процессов механической обработки
- •20.1 Автоматизация металлорежущих станков и производства
- •20.2 Автоматические линии и комплексная автоматизация производства
- •21 Основы технологии упрочняющей обработки деталей машин
- •21.1 Качество машин
- •21.2 Технологические способы упрочняющей обработки деталей машин
- •21.3.Технологические способы упрочняющей обработки наплавкой, напылением, нанесением покрытий на рабочие поверхности деталей
- •Список литературы
11 Литейное производство
11.1 Классификация способов изготовления отливок
Основными способами изготовления металлических заготовок и деталей являются литье, обработка давлением и обработка резанием. Изделия сложной формы могут быть получены также сваркой, пайкой или клепкой деталей, полученных предварительно литьем или обработкой давлением. Все большее количество заготовок и деталей машин производят с использованием методов порошковой металлургии.
Литейное производство является одной из отраслей машиностроения. Задача литейного производства – изготовление изделий любой массы, разнообразных по форме и размерам (в том числе с внутренними полостями) из металлов и сплавов, обладающих жидко текучестью. 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. Разовую форму после получения в ней отливки разрушают; постоянная форма пригодна для производства большого количества отливок.
Выбор способа литья определяется служебным назначением детали, производственной программой, экономической целесообразностью, а также требуемой точностью и качеством поверхности отливок.
Большая часть отливок изготовляется литьем в песчаные формы. В некоторых случаях эти отливки не удовлетворяют предъявляемым требованиям. Поэтому применяют специальные способы литья: в оболочковые формы, по выплавляемым моделям, в постоянные металлические формы – кокили, под давлением, под регулируемым давлением, центробежное, электрошлаковое и др.
Основные операции технологического процесса изготовления отливок могут быть объединены в три группы: формовки; плавки и заливки; выбивки и очистки отливок. Процесс формовки включает операции изготовления модельного комплекта, приготовления формовочных и стержневых смесей, изготовления элементов формы и стержней и сборку литейной формы. В процессе плавки и заливки осуществляют операции подготовки и загрузки плавильной печи; плавления, доводки и заливки расплава в литейную форму. После затвердевания и охлаждения отливки выбивают из форм, очищают их от остатков формы и стержней, а также удаляют литники и прибыли отливок.
Для снятия внутренних напряжений, получения заданных структуры и механических свойств металла отливки подвергают соответствующей термической обработке.
11.2 Эффективность использования металла
Расход металла при литье определяется по коэффициенту выхода годных отливок, представляющему отношение (в %):
Кв.г = Мо.ч /Мш, (4)
где: Мо.ч, – масса отливок (чистовая); Мш — масса металлическойшихты, включающая массу отливок, массу элементов литниковых систем и массу безвозвратных потерь (угар и др.).
Увеличение выходя годных отливок уменьшает расход металла, модельных и формовочных материалов, электрической энергии; повышает производительность труда н снижает себестоимость отливок.
Выход годных сложных отливок из чугуна составляет 50...60%, простых – 75...80%. При использовании стали выход годных отливок достигает 40...70 %•
Эффективность применения выбранного метода литья характеризуется коэффициентом использования металла (КИМ):
КИМ = Мд/М0.ч., (5)
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.
При литье в оболочковые формы по сравнению с литьем в песчаные формы повышается Кв.г; за счет уменьшения (почти в 2 раза) припусков на механическую обработку возрастает и КИМ. Так, при чугунном литье КИМ изменяется от 0,85 до 0,90.
Литье по выплавляемым моделям (точное литье) используется для получения сложных по конфигурации отливок из трудных для механической обработки металлов. Установлено, что при литье по выплавляемым моделям по сравнению с получаемыми обработкой давлением поковками снижается расход металла, трудоемкость механической обработки и себестоимость деталей на 22...80 %. В частности, для деталей из высокопрочной стали подобная замена приводит к повышению коэффициента использования металла с 0,182 до 0,754. Точное литье позволяет экономить 1,5...2 т проката на тонне литья. По отливкам часто назначается механическая обработка лишь для сопрягаемых поверхностей.
Литье в кокиль обеспечивает повышение коэффициента выхода годных отливок до 75...90 %. В сравнении с литьем в песчаные формы припуски на механическую обработку отливок уменьшаются в 2...3 раза.
Преимущества литья под давлением позволяют назначать припуски на механическую обработку не более 0,3...1,0 мм. Часто литьем под давлением получают готовые детали, у которых лишь зачищаются места среза литников и облоя.
Центробежное литье характеризуется весьма малым расходом металла из-за отсутствия литников, вследствие чего Квг= 100 % .
Весьма эффективным по выходу годных отливок при получении точных крупных заготовок является э л е к трошлаковое литье.