- •Розділ III ливарне виробництво
- •Глава I Виготовлення ливарних форм
- •§ 1. Основні положення по конструюванню литих деталей
- •§ 2. Ливарні сплави і їхні властивості.
- •§ 3. Модельний комплект і принципи його виготовлення.
- •§ 4. Формувальні й стрижневі матеріали.
- •§ 5. Підготовка формувальних і стрижневих
- •Глава II
- •§ 3. Машинне формування ливарних форм.
- •§ 4. Виготовлення стрижнів.
- •§ 5. Сушіння форм і стрижнів.
- •§ 6. Ливникова система.
- •Глава III Заливання форм, вибивання й очищення лиття.
- •§ 1. Заливання форм металом.
- •§ 2. Вибивання опок.
- •§ 3. Очищення й обрубання литва.
- •Глава IV Виробництво виливків із чавуну.
- •§ 1. Особливості виготовлення форм для чавунного
- •§ 2. Плавка чавуну.
- •Глава V Виробництво виливків зі сталі
- •§ 1. Сталі для виробництва виливків.
- •§ 2. Особливості виготовлення форм.
- •§ 3. Розливання стали.
- •Глава VI
- •§ 1. Кольорові сплави, застосовувані для лиття.
- •§ 2. Особливості виготовлення форм для кольорових сплавів.
- •§ 3. Плавка кольорових металів.
- •Глава VII Спеціальні види лиття.
- •§ 1. Класифікація спеціальних видів лиття.
- •§ 2. Лиття точних виливків у разові форми.
- •§ 3. Лиття в напівпостійні форми.
- •§ 4. Лиття в металеві форми.
Розділ III ливарне виробництво
Є одним з найпоширеніших способів виготовлення різноманітних металевих деталей вагою від декількох грамів до кількох сотень тон.
Виливки широко застосовують у машинобудуванні, металургії, будівництві. Лиття в середньому становить приблизно половину маси машин і механізмів, тому ливарне виробництво вважається основною заготівельною базою машинобудування. Литі деталі коштують значно дешевше деталей, виготовлених іншими способами, причому виливки можуть бути складної конфігурації з будь-яких сплавів.
Сучасна техніка пред'являє до виливків різноманітні вимоги: високі механічні й робочі властивості, жаростійкість, жароміцність, антикорозійні й антифрикційні властивості.
У вітчизняному машинобудуванні 74% всіх виливків виготовляють із сірого чавуну, 21% - зі сталі, 3% - з ковкого чавуну, 2% - з кольорових сплавів (алюмінієвих, мідних і ін.).
При виборі виливків потрібно враховувати їхню вартість. Якщо прийняти середню вартість виливків із сірого чавуну за 100%, то вартість виливків з ковкого чавуну буде – 130%, зі сталі – 160%, з кольорових сплавів – 300…600%...
Сутність виробництва литих виробів полягає у виготовленні форми, що заповнюють рідким металом. Після затвердіння метал приймає обриси й розміри форми й називається виливком.
Технологічний процес одержання виливків складається з великої кількості окремих процесів:
виготовлення моделі,
готування формувальних і стрижневих сумішей,
виготовлення стрижнів і ливарних форм,
зборка ливарних форм,
розплавлювання металу,
заливання металу у форми й затвердіння виливка,
звільнення затверділого виливка з форми,
обрубання й очищення лиття,
контроль якості виливка.
Глава I Виготовлення ливарних форм
§ 1. Основні положення по конструюванню литих деталей
При конструюванні машин конструктор повинен вибрати конфігурацію деталі, розрахувати навантаження, які діють на вузли деталей, з урахуванням умов роботи машини, вибрати відповідно до цього матеріал, товщину стінок і розміри деталей, а також передбачити їхню технологію виготовлення.
При цьому конструктор повинен створити найбільш легко виготовляєму тобто технологичну, конструкцію деталей.
При конструюванні литої деталі враховують властивості металу, технологію виготовлення моделі, форми й стрижня, зборку форм, очищення й обрубку литва. Для умов масового виробництва повинні враховуватися також можливості механізації й автоматизації виробництва.
§ 2. Ливарні сплави і їхні властивості.
Ливарні сплави, крім заданих міцностних і фізико-хімічних властивостей, повинні мати цілий комплекс технологічних ливарних властивостей, що характеризують придатність їх для заповнення ливарних форм і що дозволяють одержувати якісні виливки.
До ливарних властивостей рідкого металу відносять: температуру плавлення, рідкотекучість, усадку й ліквацію.
При невисокій температурі плавлення сплав легко розплавити й перегріти до температури, необхідної для кращого заповнення форми. Перегрівом наз. різницю в температурах плавлення сплаву й заливання його у форму. Чим вище температура перегріву сплаву, тим краще його рідкотекучість, а значить і заповнення форми. Однак високий перегрів веде до поглинання значної кількості газів (окису вуглецю, кисню, водню, азоту й ін.), що знижує ливарні властивості сплаву.
Рідкотекуість – здатність розплаву заповнювати й точно відтворювати порожнину ливарної форми. На рідкотекучість впливають багато факторів:
температура плавлення;
фізична природа й хім. склад сплаву;
технологія виготовлення форми;
тривалість заливання;
конструкція ливникової системи;
наявність неметалічних домішок у металі.
Усадка – властивість металів і сплавів при затвердінні зменшуватися в об'ємі. Величина усадки залежить від роду сплаву, його хім. сполуки, температури й способу заливання, швидкості охолодження, форми виливка й ін. факторів.
Усадка приводить до утворення у виливку усадочних раковин, пористості, які утворюються в найбільш масивних частинах виливка, затверднення яких проходить в останню чергу. Усадочні раковини виводяться в прибуткову частину виливка й потім відрізаються.
Усадка у виливку викликає внутрішні напруження, які деформують і навіть руйнують виливок.
Ливарні напруги можуть викликатися у виливку тепловими явищами, які виникають внаслідок різної швидкості охолодження товстих і тонких частин виливка.
Правильною конструкцією моделі й форми, регулюванням охолодження, дотриманням технологічних режимів зменшують і навіть усувають внутрішні напруження у виливку.