6.2. Литейное производство
Литьё является одним из наиболее распространённых способов производства заготовок для деталей машин. Около 70% заготовок получают литьём, а в некоторых отраслях машиностроения, например в станкостроении, - 90%. Нет ни одной отрасли машиностроения или приборостроения, в которой не применяли бы литые детали.
Широкое распространение литейного производства объясняется большими его преимуществами по сравнению с другими способами изготовления заготовок (ковкой, штамповкой): литьём можно получать заготовки практически любой сложности с минимальными припусками на механическую обработку, что уменьшает расход металла, сокращает затраты на обработку резанием, снижает себестоимость изделий.
Принципиальная схема изготовления отливок
В настоящее время наибольшее количество отливок получают в разовых (песчаных) формах. Сущность метода заключается в том, что с помощью модели (деревянной или металлической), представляющей копию изготовляемой детали чуть больше натуральной величины*, в формовочной смеси делается пустое пространство соответствующей конфигурации, которое затем заполняется расплавленным металлом. После затвердевания металла разрушают форму и извлекают готовое изделие.
Порядок операций при изготовлении отливки рассмотрим на примере изготовления простейшей детали - втулки (рис. 6.26).
Рис.6.26. Литейная форма из формовочной смеси:
1 - отливаемая деталь; 2 - разъемная модель; 3 - стержневые знаки модели;
4 - стержень; 5,6- нижняя и верхняя опоки; 7 - литниковая система; 8 - выпор;
9 - отливка
В стальную рамку - опоку, установленную на ровную поверхность - модельную плиту, укладывают разъёмом вниз половину модели и засыпают формовочной землёй до края опоки. После уплотнения смеси опока вместе с моделью переворачивается на 180° - нижней плоскостью наверх. На эту опоку ставят вторую, устанавливают вторую половину модели и модели литниковой системы: шлакоуловитель, стояк (через который затем заливают металл), выпоры (отверстия для выхода газов из формы в период заливки) - и тоже заполняют формовочной смесью с последующим уплотнением. Приподняв верхнюю опоку, извлекают обе половинки модели и модели литниковой системы и в нижнюю половину формы укладывают стержень - цилиндр (изготовленный из специальной стержневой смеси) диаметром, равным внутреннему диаметру втулки - он должен создать внутри втулки пустое пространство. Вновь верхнюю опоку устанавливают на нижнюю. При этом нужно точно совместить обе половины формы. Это делают с помощью специальных штырей. Затем опоки скобами (или винтами) соединяют друг с другом. Форму заливают расплавленным металлом через каналы литниковой системы. Охлаждённую отливку извлекают из формы, очищают от остатков формовочной смеси и стержня, удаляют литниковую систему. После контроля качества отливку направляют на механическую обработку.
Приведённый пример показывает что изготовление отливки представляет собой сложный комплекс разнообразных технологических процессов, который отражён в виде схемы на рис. 6.27.