Автор работы: Пользователь скрыл имя, 30 Марта 2014 в 17:10, контрольная работа
Процесс Л. п. многообразен и подразделяется: по способу заполнения форм — на обычное литьё, литьё центробежное, литьё под давлением; по способу изготовления литейных форм — на литьё в разовые формы (служащие лишь для получения одной отливки), литьё в многократно используемые керамические или глиняно-песчаные формы, называется полупостоянными (такие формы с ремонтом выдерживают до 150 заливок), и литьё в многократно используемые, так называемые постоянные металлические формы, например кокили, которые выдерживают до нескольких тыс. заливок (см. Литьё в кокиль). При производстве заготовок литьём используют разовые песчаные, оболочковые самотвердеющие формы.
Содержание
Список используемой литературы
Процесс Л. п. многообразен и подразделяется: по способу заполнения форм — на обычное литьё, литьё центробежное, литьё под давлением; по способу изготовления литейных форм — на литьё в разовые формы (служащие лишь для получения одной отливки), литьё в многократно используемые керамические или глиняно-песчаные формы, называется полупостоянными (такие формы с ремонтом выдерживают до 150 заливок), и литьё в многократно используемые, так называемые постоянные металлические формы, например кокили, которые выдерживают до нескольких тыс. заливок (см. Литьё в кокиль). При производстве заготовок литьём используют разовые песчаные, оболочковые самотвердеющие формы.
Разовые формы изготовляют с помощью модельного комплекта и опоки .Модельный комплект состоит из собственно литейной модели, предназначенной для получения в литейной форме полости будущей отливки, и стержневого ящика для получения литейных стержней, оформляющих внутренние или сложные наружные части отливок. Модели укрепляют на модельных плитах, на которых устанавливают опоки, заполняемые формовочной смесью. Заформованную нижнюю опоку снимают с модельной плиты, переворачивают на 180° и в полость формы вставляют стержень. Затем собирают (спаривают) верхнюю и нижнюю опоки, скрепляют их и заливают жидкий сплав. После затвердевания и охлаждения отливку вместе слитниковой системой извлекают (выбивают) из опоки, отделяют литниковую систему и очищают отливку — получается литая заготовка.
Наиболее распространено в промышленности производство отливок в разовых песчаных формах. Этот способ применяется для изготовления из различных сплавов заготовок любых размеров и конфигурации. Технологический процесс литья в песчаные формы складывается из ряда последовательных операций: подготовка материалов, приготовление формовочных и стержневых смесей, изготовление форм и стержней, простановка стержней и сборка форм, плавка металла и заливка его в формы, охлаждение металла и выбивка готовой отливки, очистка отливки, термообработка и отделка.
Материалы, применяемые для изготовления разовых литейных форм и стержней, делятся на исходные формовочные материалы и формовочные смеси; их масса равна в среднем 5—6 т на 1 т годных отливок в год. При изготовлении формовочной смеси используют отработанную формовочную смесь, выбитую из опок, свежие песчано-глинистые или бентонитовые материалы, добавки, улучшающие свойства смеси, и воду. В стержневую смесь обычно входят кварцевый песок, связующие материалы (масло, смола и др.) и добавки. Приготовление смеси производят в определённой последовательности насмесеприготовительном оборудовании; ситах, сушилах, дробилках, мельницах, магнитных сепараторах, смесителях и т. п.
Формы и стержни изготовляют на специальном формовочном оборудовании и станках. Насыпанная в опоки смесь уплотняется встряхиванием, прессованием или совместно тем и др. способом. Крупные формы заполняют с помощью пескомётов, реже для изготовления форм используют пескодувные и пескострельные машины. Формы в опоках, заформованные в стержневых ящиках стержни подвергаются тепловой сушке или химическому твердению, например при литье в самотвердеющие формы.
Тепловую сушку осуществляют в литейных сушилах, а сушку стержней производят также в нагретом стержневом ящике. Сборка форм состоит из следующих операций: установка стержней, соединение половин форм, закрепление форм скобами или грузами, устанавливаемыми на верхнюю форму и предотвращающими их раскрытие при заливке сплавом. Иногда на форму устанавливают литниковую чашу, изготовленную из стержневой или формовочной смеси.
Плавят металл в зависимости от вида сплава в печах различного типа и производительности. Наиболее часто литейный чугун выплавляют в вагранках, применяют также электрические плавильные печи (тигельные, электродуговые, индукционные, канального типа и др.). Получение некоторых сплавов из чёрных металлов, например белого чугуна, ведут последовательно в двух печах, например в вагранке и электропечи (т. н. дуплекс-процесс). Заливку форм сплавом осуществляют из заливочных ковшей, в которые периодически поступает сплав из плавильного агрегата. Затвердевшие отливки обычно выбивают на вибрационных решётках или коромыслах. При этом смесь просыпается через решётку и поступает в смесеприготовительное отделение на переработку, а отливки — в очистное отделение. При очистке отливок с них удаляют пригоревшую смесь, отбивают (отрезают) элементы литниковой системы и зачищают заливы сплава и остатки литников. Эти операции проводят в галтовочных барабанах, дробеструйных и дробемётных установках. Крупные отливки очищают гидравлическим способом в специальных камерах. Обрубку и зачистку отливки осуществляют пневматическими зубилами и абразивным инструментом. Отливки из цветных металлов обрабатывают на металлорежущих станках.
Для получения необходимых механических свойств большинство отливок из стали, ковкого чугуна, цветных сплавов подвергают термической обработке. После контроля качества литья и исправления дефектов отливки окрашивают и передают на склад готовой продукции.
2.Литье вакуумным всасыванием
Литье вакуумным всасыванием находит все более широкое применение.
Из сравнения качества, например, бронзовых отливок, изготовленных способом вакуумного всасывания, и отливок, полученных другими способами литья, понятно, что первый способ имеет преимущество перед остальными.
Сущность способа литья всасыванием заключается в следующем.
Тонкостенная непрерывно охлаждаемая водой металлическая форма кристаллизатор носиком погружается в ванну с жидким сплавом. Во внутренней полости кристаллизатора создают разрежение, и сплав всасывается в полость на высоту, соответствующую длине получаемой отливки. После затвердевания образуется отливка, конфигурация которой определяется профилем внутренней полости кристаллизатора. Внутренние полости в отливках получаются песчаными стержнями или выливанием не успевшего затвердеть металла обратно в ванну.
Этим способом получают заготовки разнообразных втулок, колец, деталей паровой арматуры, мелких шестерен и прочих изделий, применяемых в машиностроении. Такие детали изготовляют преимущественно из оловянной, оловянно-свинцовой, железо-алюминиевой бронз, некоторых латуней и других сплавов на медной основе. Кристаллизатор изготовляется из меди. Зазор между формой и кожухом должен быть 3-4 мм. Вода для охлаждения подается подогретой до температуры 40-45° во избежание образования конденсата влаги на стенках формы. Носик формы выполняется по специальным шаблонам. Стальные формы быстро подвергаются короблению. Медные формы являются более стойкими. Для опрессовки изготовленных форм полезно иметь приспособление, позволяющее обнаружить течь в любом соединении.
Всасывание сплавов в кристаллизаторы рекомендуется производить только из тигельных, индукционных высокочастотных и низкочастотных печей.
На заводах для плавки бронз применяются электрические дуговые печи ДМК. Их можно также использовать после незначительного изменения.
В качестве смазки формы применяют керосин, иногда с добавкой парафина.
Со временем поверхность формы покрывается прочной и гладкой пленкой нагара, исключающей возникновение пороков на поверхности отливок.
Смазка должна наноситься тонким слоем. Для этого применяют помазок из войлочных колец, набранных на металлическом стержне.
Погружение формы в сплав.
Глубину погружения носика в сплав надо выбирать так, чтобы после всасывания сплава в форму носик остался в жидком металле.
Время затвердевания.
Для определения времени затвердевания при наладке производства достаточно сделать несколько опытных заливок. При этом по виду нижнего конца отливки можно судить о правильности выбора времени затвердевания отливки.
Применение стержня-диафрагмы.
При изготовлении отливок диаметром 80 мм и выше следует применять стержневую диафрагму. Всасывание в этом случае производится через питатель в центре стержня. Стержень-диафрагма изолирует затвердевающую отливку жидкого сплава, в ванне Нижний конец отливки приобретает нормальный ровный срез. Стержни-диафрагмы должны обладать достаточной прочностью и тщательно просушиваться.
Изготовление полых отливок в форме без стержней.
Для получения полых отливок без стержней сплав в форме выдерживается в течение некоторого времени. После затвердевания корочки заданной толщины центральная часть выливается обратно в ванну.Чтобы отливки имели одинаковую толщину стенок, необходимо поддерживать постоянными время затвердевания отливок, температуру сплава в ванне и температуру охлаждающей воды. Точное время затвердевания определить расчетным путем не представляется возможным. Поэтому его надо установить экспериментально. Температура охлаждающей воды должна быть не ниже 45°; температуру сплава нужно измерять перед каждой заливкой.
Следует иметь в виду, что внутренняя поверхность отливки в большинстве случаев получается волнистой. Поэтому при выборе толщины корочки необходимо учитывать припуск на обработку. Изготовление полых отливок со стержнем.
Применение песчаных стержней позволяет снижать припуски на обработку внутренней поверхности отливок примерно в 2-2,5 раза и изготовлять более сложные по конфигурации отливки.
Стержни в форме закрепляют в специальном держателе, который устанавливают в коническую выточку колпака формы. Стержнедержатель представляет собою трубку, верхний конец которой заканчивается конусом. Внутри трубки установлена пружина для захвата арматуры стержня.
Удаление отливок из формы.
Отливки выдерживаются в форме разное время. Это зависит от сплава, условий затвердевания отливки и других причин. Поэтому для создания необходимого ритма производства освобождение отливок от формы также требует соответствующей отладки.
Применяют, например, такой метод: отведенный в сторону от ванны кристаллизатор устанавливают на специальную подставку и выдерживают в этом положении 15-24 сек. Затем кристаллизатор поднимают над подставкой, а отливка остается на подставке. Далее отливка снимается с подставки и укладывается на стеллаж для готовых отливок.
Отливки из формы можно удалять также сжатым воздухом. С этой целью к машине подводится дополнительный шланг от сети сжатого воздуха. Сжатый воздух в полость формы вводят спустя 4-5 сек. после отрыва носика от сплава.
Алюминиевые бронзы отличаются повышенной усадкой. Отливки алюминиевых бронз могут выпадать из формы в момент отрыва носикаот жидкого сплава. Для предотвращения преждевременного выпадения отливок необходимо подводить под носик формы железный стержень с загнутым концом и таким образом поддерживать отливку.
Предварительная механическая обработка отливок.
Полые отливки после контроля отправляется на механическую обработку. Однако установлено, что более рационально непосредственно в литейном цехе производить предварительную (черновую) расточку внутренней поверхности отливок и разрезание отливок на индивидуальные заготовки. При этом до 70% всей стружки остается в литейном отделении; кроме того, здесь же остаются отрезаемые от отливок верхний и нижний торцы, которые потом поступают в шихту.
Рисунок 1 - Схема литья вакуумным всасыванием: 1 - кристаллизатор; 2 - водоохлаждаемая рубашка; 3 - расплав; 4 - металлическая форма
Литье выжиманием
Литье металл всасывание выжимание
Процесс выжимания представляется в следующем виде.
В металлоприемник (диффузор) литейной выжимной установки заливается расплавленный металл. Подвижная матрица установки перемещается в сторону неподвижной матрицы с постоянной угловой скоростью. При сближении матриц металл выжимается из металлоприемника и заполняет полость формы между матрицами.
Формирование отливки проходит в две стадии.
Первая стадия - формирование прочных и плотных кристаллизационных корок на стенках матриц в период их заполнения расплавленным металлом.
Вторая стадия-соединение полученных корок в единое целое (в отливку). Скорость сближенияматриц назначается из условий наращивания на их стенках твердых корок, суммарная толщина которых должна быть равна толщине отливки. Наращивание твердых корок на стенках литейной формы происходит в период сближения стенок, т. е. в условиях непрерывного потока металла около кристаллизующихся корок. Это дает возможность использовать гидродинамические параметры потока для регулирования процесса формирования отливки. Поэтому процессом формирования отливки можно легко управлять.
Способ литья выжиманием характеризуется принципиально новыми особенностями:
1) заполнением литейной
формы потоком большого
2) формированием отливки
в условиях непрерывного
Список используемой литературы