1.1 Классификация литых заготовок

По условиям эксплуатации независимо от способа изготовления различают от­ливки общего, ответственного и особо ответственного назначений.

К группе общего назначения относят отливки для деталей, не рассчитываемых на прочность. Конфигурация и размеры их определяются только конструктивными и технологическими соображениями.

К группе ответственного назначения относят отливки для изготовления дета­лей, рассчитываемых на прочность и ра­ботающих при статических нагрузках.

Отливки особо ответственного назна­чения используют для изготовления дета­лей, рассчитываемых на прочность и ра­ботающих при циклических и динамиче­ских нагрузках.

В зависимости от способа изготовления, массы, конфигурации поверхностей, мак­симальных габаритных размеров, толщины стенок, количества стержней, назначения и особых технических требований отливки делят на шесть групп сложности.

Первая группа характеризуется глад­кими и прямолинейными наружными поверхностями с наличием невысоких уси­ливающих ребер, буртов, фланцев, отвер­стий. Внутренние поверхности – простой формы. Типовые детали: крышки, рукоят­ки, диски, фланцы, муфты, колеса вагоне­ток, маховики для вентилей и др.

Шестая группа характеризуется отлив­ками 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. К этой группе относят станины специальных металлоре­жущих станков, сложные корпуса центро­бежных насосов, детали воздуходувок, рабочие колеса гидротурбин и другие уникальные отливки.

В зависимости от способа изготовле­ния отливок, их габаритных размеров и типа сплава ГОСТ 26645 – 85 устанавлива­ет 22 класса точности. Так, литьем в пес­чаные формы и центробежным литьем получают отливки 6–14 классов точно­сти, в оболочковых формах и кокилях – 4–11 классов точности, в формах по вы­плавляемым моделям - 3–8 классов точ­ности; литьем под давлением - 3–7 клас­сов точности.

2.1 Литейная форма и ее элементы

При изготовлении отливок роль основ­ного инструмента выполняет литейная форма.

Литейная форма – это система эле­ментов, образующих рабочую полость, при заливке которой расплавленным ме­таллом формируется отливка. На рис. 2.1, а показана литейная форма для тройника (рис. 2.1, б).

Рис. 2.1 – Литейная форма и ее элементы: а – литейная форма; б – тройник; в – литейный стержень; г – литейная модель; д – стержневой ящик; е – отливка с литниковой системой; 1 – стержень; 2 – нижняя полуформа; 3, 5 – опоки; 4 – центрирующий штырь; 6 – верхняя полуформа; 7 – литейная модель; 8-12 – литниковая система.

Форма обычно состоит из нижней 2 и верхней 6 полуформ, которые изготовляют по литейным моделям 7 (рис. 2.1, г) в литейных опоках 3, 5.

Литейная опока – приспособление для удержания формовочной смеси при изго­товлении формы. Верхнюю и нижнюю полуформы взаимно ориентируют с по­мощью цилиндрических металлических штырей 4, вставляемых в отверстия при­ливов у опок.

Для образования полостей, отверстий или иных сложных контуров в формы устанавливают литейные стержни 1 (рис. 2.1, в), которые фиксируют с помо­щью выступов (стержневых знаков), вхо­дящих в соответствующие впадины в форме. Литейные стержни изготовляют по стержневым ящикам (рис. 2.1, д).

Для под­вода расплавленного металла в полость литейной формы, ее заполнения и питания отливки при затвердевании используют литниковую систему 8–12. После заливки расплавленного металла, его затвердева­ния и охлаждения форму разрушают, из­влекая отливку (рис. 2.1, ё).

По виду материалов, используемых для изготовления литейных форм, их разделя­ют на две группы:

- формы из неметалличе­ских материалов и

- металлические формы.

К первой группе относят песчаные формы (сырые, сухие, подсушенные, химически твердеющие и т.д.); песчаные формы, изготовленные без связующего по пенополистироловым моделям или пленочно-вакуумной формовкой; формы, из­готовленные по разовым моделям, и др. Эти формы, как правило, используют для изготовления отливок один раз и разру­шают при извлечении отливок.

Вторая группа литейных форм пред­ставляет собой формы многократного ис­пользования. К этой группе относят кокили – металлические формы, пресс-формы для литья под давлением, кристаллизато­ры для непрерывного литья, изложницы для центробежного литья и др.

Многообразие современных литейных форм дает возможность изготовлять раз­личные по массе, конфигурации, точности и свойствам металла отливки из любых сплавов.