Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Практикум по производственным технологиям.docx
Скачиваний:
1
Добавлен:
08.05.2019
Размер:
2.64 Mб
Скачать

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный

инженерно-экономический университет»

Факультет экономики и управления в машиностроении

Кафедра управления качеством и машиноведения

Учебный практикум

Раздел 1 . Проектирование литых заготовок

Дисциплина Б3.В.05: Производственные технологии 1

Направление подготовки 080200- Менеджмент

Профиль подготовки : Производственный менеджмент

Отраслевая специализация - машиностроение

Квалификация (степень) : бакалавр(Вильдау)

Санкт-Петербург

2012

Допущено

редакционно-издательским советом СПбГИЭУ

в качестве методического издания

Составители

канд. техн. наук, доц. Л.В. Виноградов

Рецензент

д-р экон. наук, проф. В.П. Семенов

Подготовлено на кафедре

управления качеством и машиноведения

Одобрено научно-методическим советом специальности

080502(1 )– Экономика и управление на предприятиях машиностроения

Отпечатано в авторской редакции с оригинал-макета,

представленного составителем

ã СПбГИЭУ, 2012

Содержание

Введени

ВВЕДЕНИЕ

Способ получения изделий путём литья их из металла известен более пяти

тысяч лет. Первыми отливками были несложные предметы домашнего обихода и украшения, отливаемые из меди и бронзы: котлы, рукомойники, серьги, кресты, кольца и т.д. В настоящее время литейным производством называется отрасль машиностроения, которая занимается изготовлением фасонных деталей или заготовок путём заливки расплавленного металла в огнеупорную форму.

Полость формы имеет конфигурацию детали. При охлаждении металл в форме затвердевает и получается отливка – готовая деталь или заготовка, которая при необходимости (повышение точности размеров и снижения шероховатости поверхности) подвергается последующей механической обработке. В связи с этим перед литейным производством стоит задача получения отливок, размеры и форма которых максимально приближена к размерам и форме готовой детали. В машинах и промышленном оборудовании от 50%-ти до 95%-ти всех деталей изготовляют литьём.

В методическом указании рассмотрены особенности изготовления литых

изделий, технология литья в одноразовые песчаные формы и принципы разработки чертежа отливки по чертежу детали. Эти знания необходимы студентам при изучении раздела «Литейное производство» в курсе «Материаловедение. Технология конструкционных материалов.

Тема 1. Литейное производство

    1. Литейные сплавы

Изготовление литых изделий осуществляется из литейных сплавов, к которым относятся :

1. Чугуны – серый литейный, ковкий и высокопрочный.

2. Медные сплавы – латуни и бронзы.

3. Алюминиевые сплавы.

4. Стали – углеродистые и легированные.

5. Магниевые сплавы.

В настоящее время примерно 75% литья осуществляется из серого литейного чугуна, 20% - из стали, 3% - из ковкого чугуна и 2% из цветных сплавов.

Литейные сплавы должны обладать хорошими литейными свойствами. Жидкотекучесть способность сплавов при заливке воспроизводить рельеф

полости формы. При низкой жидкотекучести (высокой вязкости) расплава литейная форма может заполняться сплавом не полностью («недолив») и отливка бракуется.

Жидкотекучесть зависит от физико-химических свойств сплава и его температуры в момент заливки. Наличие в структуре сплава эвтектики и повышение температуры увеличивает жидкотекучесть.

Усадка – свойство металла уменьшаться в объёме и линейных размерах при затвердевании и охлаждении. На величину усадки влияет химический состав и температура заливки сплава. С увеличением температуры усадка увеличивается.

Усадка создаёт многие затруднения при производстве литых изделий. Она

является причиной возникновения напряжений в отливке, которые вызывают её коробление (изменение формы) и образование трещин. Трещины бывают горячими и холодными в зависимости от того, в какой период охлаждения они возникают.

Горячие трещины возникают вскоре после затвердевания, когда сплав имеет ещё низкую прочность. При остывании металла между его наружными холодными и внутренними горячими слоями возникают напряжения. Если они превысят предел текучести сплава – отливка искривится, если предел прочности сплава – появятся холодные трещины.

Линейная усадка. Отливки из серого чугуна имеют линейную усадку, равную

1%, из стали – 2%, из цветных сплавов 1 – 1,5%.

Объёмная усадка. Затвердевание отливки происходит послойно, от стенок

формы в глубь изделия. Усадка затвердевшей части отливки восполняется за счёт не затвердевших частей. В результате этого, в том месте, где металл затвердевает в последнюю очередь, образуется усадочная раковина. Ликвация – химическая неоднородность литого металла. Неоднородность

состава приводит к неоднородности свойств литого изделия. Ликвация зависит от химического состава и скорости охлаждения сплава. Некоторые сплавы склонны к ликвации, о чём говорит большой интервал температур между началом и окончанием процесса кристаллизации (между ликвидусом и солидусом). Чем медленнее охлаждается отливка, тем больше развивается ликвация. Газовые раковины – образуются, когда пузыри газов, растворённых в жидком металле и выделяющихся при его затвердевании, не успевают всплыть на поверхность металла, залитого в форму.

При проектировании деталей в первую очередь учитывают механические

свойства сплавов, и, прежде всего прочность (предел прочности на растяжение)и пластичность (относительное удлинение – δ).

Кроме этих свойств учитываются и другие: коррозионная стойкость, жидкотекучесть, плотность, износостойкость, стоимость и т.д.

Например, если стоимость отливок из серого литейного чугуна принять за единицу, то стоимость отливок из ковкого чугуна будет составлять – 1,3; из стали – 1,5; из цветных сплавов – 3 ¸ 6. При проектировании конкретной детали конструктор должен учитывать всю совокупность этих свойств.

При выборе расположения ребра жёсткости в конструкции траверсы, представленной на рис. 1, рациональнее выбрать вариант – в, отлив её из дешёвого чугуна, хорошо работающего на сжатие.

Рис.1 Различные варианты конструкции траверсы.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.