Лекция 1-2 технологические процессы изготовления деталей

Изготовление изделия начинается с момента, когда исход­ным материалам начинают придавать геометрические парамет­ры и физико-механические свойства, требуемые для данного изделия, иначе говоря — с изготовления заготовок ее деталей, и завершается испытанием самого изделия. В столь широкой области находит применение много разных по физической сущности и необходимому оборудованию процессов переработки, обра­ботки и соединения материалов и полуфабрикатов: различные виды литья, обработки давлением, резанием, электрообработки, термической обработки, сборки, сварки, пайки, поверхностных покрытий и т. д.

Совокупность методов, обеспечивающая все заданные пара­метры предмета, представляет собой технологический процесс его изготовления.

Обыкновенно даже для изготовления простого предмета тре­буются процессы переработки, обработки или соединения раз­ные по своей природе. Например, для превращения исходного пруткового материала в заготовку детали (технологический про­цесс изготовления заготовки из прутка) может потребоваться ковка (достижение заданных геометрических параметров), тер­мическая обработка (достижение заданных физических пара­метров), химическая обработка (очистка поверхности заго­товки).

Литейное производство

Задачей литейного производства является изготовление из ме­таллов и металлических сплавов изделий — отливок, имеющих разнообразные очертания и предназначенных для использования в различных целях.

Отливки после механической обработки составляют почти половину массы деталей всех машин, механизмов, приборов и аппаратов, выпускаемых разными отраслями машино- и приборо­строения. Литьем изготовляют также отдельные части строитель­ных сооружений, транспортных устройств и т. п.

Сущность литейного производства сводится к получению жидкого, т. е. нагретого выше температуры плавления, сплава нужного состава и необходимого качества и заливке его в зара­нее приготовленную форму. При охлаждении металл затверде­вает и в твердом состоянии сохраняет конфигурацию той полости, в которую он был залит. В процессе кристаллизации и охлаждения сплава формируются основные механические и эксплуатационные свойства отливки, определяемые макро- и микроструктурой сплава, его плотностью, наличием и расположением в нем неметал­лических включений, развитием в отливке внутренних напряже­ний, вызванных неодновременным охлаждением ее частей, и др.

Масса отливок колеблется в очень широких пределах: от не­скольких граммов до нескольких сотен тонн.

Для приготовления расплавленного металла в литейных цехах применяют самые различные печи (электрические, пламенные, шахтные, тигельные). Выбор типа печи зависит от свойств приготовляемого сплава и, прежде всего, от температуры его плавления. Обычно жидкий металл заливают в форму из ковша. В некоторых случаях заполнение формы металлом происходит под давлением воздуха, поршня, центробежной силы, возникающей при вращении формы и т. п.

После затвердевания отливки песчано-глинистую форму подают на выбивку, где её разрушают и извлекают отливку. Затем из отливок удаляют стержни, отрезают прибыли, литники, выпоры. Поверхность отливки очищают от всякого рода загрязнений (пригоревшей формовочной смеси, «заусенцев», образованных металлом и т. д.). Готовую отливку иногда подвергают термической обработке. После очистки и окраски отливки подают на склад или в механический цех.

Около 80% общего количества отливок изготовляют в песчано-глинистых формах. Однако точность и чистота поверхности этих отливок во многих случаях не удовлетворяют требованиям современного машиностроения. В связи с этим стали широко использовать специальные способы литья: по выплавляемым моделям, в оболочковые формы, металлические формы (кокили), под давлением, центробежное и др., позволяющие получать отливки повышенной точности, с чистой поверхностью и минимальным объемом механической обработки.