Розділ vііі. Основи ливарного виробництва

Тема 8.1. Технологія виготовлення відливок в разових формах

1. Призначення і суть процесів виготовлення заготовок литтям.

2. Способи одержання литих заготовок.

3. Технологічний процес виготовлення відливки.

4. Властивості ливарних сплавів.

5. Формові і стержневі суміші.

6. Суть способів одержання відливок в піщано-глиняних формах та по виплавлюваних моделях.

Галузь машинобудування, яка займається виготовленням заготовок литтям, називається ливарне виробництво.

Суть способів ливарного виробництва: фасонні заготовки одержують заливанням рідкого металу в заздалегідь виготовлені ливарні форми, порожнини яких за розмірами і конфігурацією відповідають заготовкам.

Заготовка, одержана литтям, називається відливка.

Вибір способу лиття залежить від службового призначення деталі, виробничої програми, економічної доцільності, точності розмірів і якості поверхні відливки, технологічних можливостей.

Способи виготовлення відливок:

1. В разові форми (витримують одноразове заповнення металом):

   0. Лиття в піщано-глиняні форми.

   1. Лиття за виплавлюваними моделями.

   2. Лиття в оболонкові форми.

   3. Лиття за випалюваними моделями.

2. В багаторазові форми (витримують багаторазове заповнення металом):

   0. Лиття в кокіль.

   1. Відцентрове лиття.

   2. Лиття під тиском (високим або низьким).

   3. Безперервне лиття.

   4. Електрошлакове лиття.

Технологічний процес виготовлення відливки (лиття в піщано-глиняні форми):

1. Розробка ливарної технології:

   0. Конструювання моделі.

   1. Конструювання стержневого ящика.

   2. Конструювання і розрахунок ливникової системи.

   3. Вибір опок і підмодельних плит.

2. Виготовлення моделі і стержневого ящика.

3. Приготування формових і стержневих сумішей.

4. Виготовлення стержнів, верхньої і нижньої півформи.

5. Складання ливарної форми.

6. Розплавлення металу і заливання його у форму.

7. Кристалізація металу у формі.

8. Вибивання відливок з форми і стержнів з відливок.

9. Обрубка і очистка відливок.

10. Термічна обробка.

11. Контроль якості.

Модель – елемент ливарної форми, який служить для одержання відбитка зовнішньої поверхні відливки у формовій суміші.

Стержень – елемент ливарної форми, який служить для одержання отворів у відливках; виготовляють із стержневих сумішей у стержневих ящиках.

Ливникова система – сукупність каналів, по яких рідкий метал потрапляє у порожнину ливарної форми.

Опока – рамка для утримування формової суміші при набиванні форми.

Ливарна форма складається з двох півформ – верхньої і нижньої.

Формова суміш – для виготовлення ливарної форми. Склад: пісок (наповнювач) + зв’язуючі речовини (глина з водою) + протипригарні речовини.

Стержнева суміш – для виготовлення стержнів, має кращі властивості, ніж формова.

Формові і стержневі суміші ущільнюють в опоках або стержневих ящиках вручну або машинним способом.

Складання: з кожної півформи виймають моделі, у нижню півформу вставляють стержні, верхню півформу накладають на нижню і скріплюють їх.

Заливають форми металом з допомогою ковшів.

Витримують форми для охолодження, після чого відливки вибивають із форми на вибивних решітках. Стержні вибивають з відливок на вібраційних машинах або струменем води.

Фінішні операції: обрубування ливникової системи (молотками, пилами), очистка поверхні відливок (обертові барабани, дробоструминні машини, шліфувальні верстати тощо).

Цей спосіб має невисоку продуктивність, дає велику кількість браку, низький рівень механізації і автоматизації, відливки мають невисоку якість, великі припуски на механічну обробку.

Відливки виготовляють з чавуну, сталі, алюмінієвих, мідних, магнієвих, цинкових, титанових сплавів та ін.

Ливарні властивості сплавів:

• рідкотекучість – здатність рідкого металу добре заповнювати порожнину ливарної форми;

• усадка – зменшення об’єму сплаву під час охолодження;

• схильність до ліквації – хімічної неоднорідності в різних зонах відливки;

• схильність до поглинання газів.