Введение
Настоящие методические указания предназначены для обеспечения необходимого уровня теоретической подготовки студентов при изучении курса "Технологические процессы машиностроительного производства" (ТПМП) и, в частности, технологических процессов литья.
В методических указаниях дана общая характеристика технологических процессов литья, классификация литейных форм и процессов литья, устройство песчаной формы, описаны особенности ручной и машинной формовки, приведены основные технологические данные по наиболее широко применяемым специальным видам литья - по выплавляемым моделям, в оболочковые формы, в металлические формы, под давлением, центробежного.
Общая характеристика технологического процесса литья
Литейное производство - один из наиболее универсальных и рациональных способов производства заготовок и деталей в машиностроении. Доля литых заготовок в конструкциях машин составляет от 20 до 90% по массе.
Литьё вошло в жизнь человека 5 тысячелетий назад и, по-видимому, ещё долго останется в его практике, постоянно совершенствуясь и развиваясь. Археологические находки свидетельствуют о высоком уровне получения отливок в Киевской Руси. Мастера тех времён умело отливали бронзовые зеркала и котлы, ювелирные изделия, топоры, наконечники копий и стрел, предметы церковного обихода. Вершина древнего русского литейного мастерства была достигнута " литцами " колоколов и пушек. Первые колокола на Руси появляются в Х веке. Из 12 крупнейших колоколов разных стран половина-русские (рис 1.1), из них три - уникальные: Московский Царь - колокол (205 т.), Успенский (190 т.), Алексеевский (130 т.).
История литья пушек в России богата непревзойдёнными достижениями умельцев и мастеров. Бронза русских пушек XVI - XVII вв. содержала от 7 до 10, 9% олова, что соответствует составу " пушечной " бронзы по современным технологиям. Более 40 т. весит знаменитая Царь - пушка (XVI в.). Для неё предназначались ядра массой около 1 т.
Уникальный по художественному совершенству и литейному мастерству памятник Петру I "Медный всадник " в Санкт - Петербурге, памятник А. С. Пушкину в Москве, колокол - памятник " Тысячелетие России " в Новгороде, литые чугунные узоры оград и решёток, художественное литьё Каслинского чугунолитейного завода[1].
Огромных успехов достигли русские и советские литейщики в области машиностроения. Современное литейное производство - это комплекс технологических процессов получения литых заготовок и деталей, масса которых составляет от нескольких грамм до 300 т., а габаритные размеры - от
Рис.1.1. Крупнейшие колокола разных стран [1]:
1 – Московский Царь-колокол (вес 205 т), 2 – Успенский (вес 190 т), 3 – Алексеевский (вес 130 т), 4 – Бирманский (вес 80 т), Японский (вес 75 т), 6 – Успенский (1817г., вес 65 т), 7 – Святой Иван (вес 57 т), 8 – Корейский (вес 150 т), 9 - Корейский (силла, вес 48 т), 10 – Маха Ганди (вес 42 т), 11 – Пекинский (вес 40 т), 12 - Годуновский (вес 36 т)
нескольких миллиметров до 20 метров. Многие способы литья позволяют управлять процессом кристаллизации металла, получать отливки с уникальными свойствами и микроструктурой.