Лекция Основы литейного производства

• Лекция посвящена основам литейного производства.  

• Формат лекции - прямой стрим на YouTube.  

• Литейное производство позволяет изготавливать сложные детали.  

• Литье используется для изготовления деталей общего назначения и ответственных деталей.  

• Масса отливок варьируется от нескольких граммов до десятков тонн.  

• Формы могут быть разовыми или многократными.  

• Жидкий металл заливается в литейную форму, заполняет её и затвердевает.  

• Для получения отверстий и полостей используются стержни.  

• Необходимы литейный материал, оборудование и оснастка.  

• Важные литейные свойства: жидкотекучесть, усадка, склонность к ликвации и поглощению газов.  

• Жидкотекучесть зависит от температуры заливки и физико-химических свойств сплава.  

• Усадка уменьшает объем и линейные размеры отливки при охлаждении.  

• Усадочные процессы протекают с момента заливки до полного охлаждения.  

• Линейная усадка уменьшает линейные размеры отливки.  

• Объемная усадка приводит к образованию усадочных раковин и пористости.  

• Газовая пористость образуется при выделении газов из расплава.  

• Газовые раковины снижают механические свойства отливки.  

• Газовая пористость чаще всего образуется около горизонтальных стенок и в местах затрудненного газоотвода.  

• Литейная оснастка включает формы, стержни, модели и ледниковые системы.  

• Литейные формы должны быть прочными, газопроницаемыми и стойкими к химическому взаимодействию.  

• Литейные стержни образуют отверстия и полости в отливках.  

• Ледниковая система обеспечивает подвод жидкого металла и питание отливки.  

• Основные элементы: ледниковая чаша, шлак-уловители, стояк, питатели и выборы.  

• Выборы служат для вывода газов и питания затвердевающей отливки.  

• Ледниковые системы имеют разнообразное строение и применяются в зависимости от сплавов и способов литья.  

• Верхняя ледниковая система проста, но эффективна для мелких деталей.  

• Нижняя или сифонная система обеспечивает спокойное заполнение форм, но сложна в изготовлении.  

• Ярусная система применяется для крупных отливок, но сложна и требует много расплава.  

• Вертикально-щелевая система используется для заливки цветных металлов.  

• При литье в металлические формы элементы ледниковой системы выполняются в форме.  

• Для разовых форм используются литейные модели, которые могут быть разъемными или неразъемными.  

• Модели изготавливаются из дерева, пластмасс или металлических сплавов.  

• Технология литья включает четыре этапа: подготовка, изготовление формы, заливка и охлаждение, извлечение и обработка отливок.  

• Подготовка включает выбор способа литья, разработку чертежей и технологической оснастки.  

• Изготовление формы включает формовку и сборку форм.  

• Заливка формы расплавом требует времени и влияет на производительность.  

• Охлаждение отливки происходит в форме, что влияет на качество и производительность.  

• Охлажденная отливка удаляется из формы и извлекаются стержни.  

• Обработка отливок включает обрубку, очистку поверхности и механическую обработку.  

• Термообработка проводится для повышения прочности и снятия внутренних напряжений.  

• Контроль качества включает внешний осмотр, металлографию и неразрушающие методы контроля.  

• Литье делится на литье в разовые и многократные формы.  

• Литье в песчаные формы является наиболее распространенным и дешевым способом.  

• Формовка включает ручную, машинную и автоматизированную формовку.  

• Разработка чертежа и изготовление модели для литья в песчаные формы.  

• Вентиляционные каналы облегчают выход газов.  

• Опока используется для удержания формовочной смеси и транспортировки.  

• Отверстие в отливке формируется стержнем.  

• В нижнюю полуформу устанавливают стержни.  

• Верхняя полуформа устанавливается на нижнюю по сборочным штырям.  

• Полуформы скрепляются болтами, скобами или грузами.  

• Жидкий металл заливается до заполнения формы.  

• Металл затвердевает в форме по каналам ледниковой системы.  

• Специальные виды литья повышают производительность, точность и качество отливок.  

• Литье в оболочковые формы основано на горяче-твердеющих формовочных смесях.  

• Смесь наносится на горячую модельную плиту и затвердевает.  

• Процесс включает нагрев, покрытие разделительным составом и засыпку смеси.  

• Оболочка затвердевает и снимается с модельной плиты.  

• Минимальный брак по горячим трещинам и газовым раковинам.  

• Простота механизации и автоматизации, повышенная прочность и качество поверхности.  

• Высокая стоимость и вредность термореактивных смол, сложность регенерации смесей.  

• Модели выплавляются из формы, что позволяет получать сложные конфигурации.  

• Процесс включает изготовление моделей, окунание в огнеупорную суспензию и выплавление модельного состава.  

• Возможность получения отливок сложной конфигурации с тонкими стенками.  

• Высокая точность размеров и качество поверхности.  

• Сложность технологического процесса и высокая стоимость отливок.  

• Литье осуществляется свободной заливкой в металлическую форму кокиль.  

• Высокая скорость охлаждения обеспечивает высокие механические свойства.  

• Стойкость формы ограничена количеством заливок.  

• Высокая производительность, но ограничения по минимальной толщине стенки.  

• Кокили изготавливаются из чугуна или стали.  

• Бывают разъемные и неразъемные, с горизонтальным и вертикальным разъемом.  

• Подогрев кокиля до 150-350 градусов.  

• Нанесение защитного огнеупорного покрытия.  

• Сборка кокиля, установка стержней, заливка расплава, кристаллизация и охлаждение.  

• Высокие механические свойства, точность размеров и качество поверхности.  

• Трудности получения тонкостенных отливок и высокая стоимость кокиля.  

• Применяется для ответственных отливок из цветных сплавов и чугуна.  

• Принудительное заполнение формы расплавом под избыточным давлением.  

• Пресс-формы изготавливаются из стали, песчаные стержни не используются.  

• Процесс автоматизирован, высокая производительность и точность размеров.  

• Газовая пористость и снижение плотности.  

• Ограничения по габаритным размерам и стойкости пресс-форм.  

• Применяется в серийном производстве тонкостенных отливок.  

• Заливка металла в вращающуюся форму под действием центробежных сил.  

• Используются центробежные изложницы из чугуна с огнеупорной облицовкой.  

• Высокое качество металла, отсутствие неметаллических включений и пористости.  

• Получение отливок из чугуна и медных сплавов в форме тел вращения.  

• Ограничения по длине труб и других изделий.  

• Другие специальные виды литья, такие как литье под регулируемым давлением и электрошлаковое литье, применяются реже.