Лекция №16

3.2. Способы обработки материалов

Различают следующие основные способы обработки металлов и сплавов:

1. Литейное производство.

2. Обработка давлением.

3. Сварка и пайка.

4. Размерная обработка (обработка резанием).

Литейное производство

Литейным производством называется процесс получения фасонных заготовок или деталей в процессе заливки расплавленного металла в литейную форму, внутренняя полость которой с определенным допуском имеет конфигурацию будущей детали. Такую продукцию называют отливкой.

Достоинства литейной технологии:

1) универсальность, позволяющая получать отливки из любого сплава, различной массы (от нескольких граммов до сотен тонн), различных размеров и конфигурации;

2) экономичность процесса в серийном производстве.

Недостатки процесса литья:

1) пониженные пластичность и прочность литой заготовки по сравнению с деталями, полученными обработкой давлением;

2) необходимость проведения сложных и дорогостоящих операций по обеспечению техники безопасности и экологической защиты окружающей среды.

В машиностроении масса литых деталей – примерно 50 % массы машин и механизмов, в станкостроении – около 80 %. Методом литья получают до 82% изделий из чугуна, до 23 % – из стали, 3–6 % – из цветных металлов.

Литейная форма представляет собой конструкцию, состоящую из элементов, образующих рабочую полость, заполнение которой расплавом обеспечивает получение отливки заданных размеров и конфигурации.

В настоящее время используется много способов литья. Их условно классифицируют:

– на литье в песчано-глинистые формы;

– специальные способы литья.

Литье в песчано-глинистые формы – наиболее простой и распространенный способ получения отливок.

Литейную форму, имеющую полость, в которую заливают расплавленный металл, изготавливают из формовочной смеси по модели.

Модель – это приспособление для получения в форме рабочей полости будущей отливки. Модели могут быть деревянными или металлическими, размеры моделей должны быть больше размеров отливки на величину усадки металла и величину припуска для последующей механической обработки (2–15 мм) или (0,8–2 %).

Формовочные смеси для литейных форм состоят из песка (основа), глины, воды и ряда добавок, обеспечивающих газопроницаемость и противопригарность смеси.

Формовочную смесь, увлажненную и тщательно перемешанную, засыпают в специальные ящики без доньев и крышек, называемых опоками, предварительно установив модель отливки. Затем смесь уплотняют вручную или на специальных формовочных машинах.

Преимуществом литья в песчано-глинистые формы является невысокая стоимость формовочных материалов и модельной оснастки. Однако этот способ литья является более трудоемким в сравнении с другими, обеспечивает малую точность размеров и большую шероховатость поверхности, в отливках могут образовываться раковины и трещины.

Недостатками также являются невысокая производительность и тяжелые санитарно-технические условия труда.

Однако при индивидуальном производстве и изготовлении массивных отливок этот способ является целесообразным.

Литьем в песчаные формы получают отливки из чугуна, стали, алюминиевых, магниевых и цинковых сплавов.

Специальные способы литья позволяют получать отливки точных размеров, с малой шероховатостью, минимальными припусками на механическую обработку, а иногда полностью исключающие ее. Ввиду высокой стоимости технологического оборудования и используемых материалов высокопроизводительные способы литья применяют главным образом в массовом и крупносерийном производстве.

Различают следующие специальные способы литья:

– литье в оболочковые формы;

– литье по выплавляемым моделям;

– литье в металлические формы (кокили);

– литье под давлением;

– центробежное литье.