Литьё по выплавляемым моделям.
Литейное производство.
ЛП — технолог. процесс получения дм или их заготовки путём заливки расплавленного Ме в литейную форму внутр. полость кот. имеет форму и размеры буд. заготовки; после затверд. Ме в полости лит. формы образ. отливка, представ. собств. заготовку. В наст. время нет ни одной отрасли машиностр. где бы не использ. литьё. Литьём изготавл. 50% всех деталей; можно получать дет. сложн. формы, кот. друг. видами обрабат. изготовить трудно или невозможно, масса дет. получ. литьём — от неск. гр. до сотен тонн. В лит. производ-ве исп. различ. способы получ. отливок, все способы объед. в группы: 1) литьё в разовой форме - можно получ. 1 отливку при извлеч. кот. форма разрушается 2) литьё в пост. форме -в одной и той желитейной форме можно получ сотни и тыс. отливо
Литейно-технол.оснастка
Модельный комплект — это совокупность технологической оснастки и приспособлений, необходимых для образования в форме полости, соот. контурам отливки. В модельный комплект включают модели, модельные плиты, стержневые ящики, модели элементов литниковой системы и др. Литейная модель — приспособление, при помощи кот. в лит. форме получ. полость с формой и размерами близкими к конфигурации получаемой отливки. Литейные модели бывают неразъёмными, разъёмные, с отъемными частями и др. Модельная плита — Ме плита с закрепленными на ней моделями и элементами литниковой системы. Её примен. как правило при машиной формовке. Стержневой ящик — приспособление, служащее для изготовления стержней. Стержневые ящики бывают цельными разъёмными и др. Модели и стержневые ящики для единичного и серийного производств изгот. деревянными , а для массового — из чугуна, аллюм. сплавов, пластмассы. Изготов. лит. форм с применением Ме модельных плит и стержневых ящиков обеспеч. большую точность и хорошее качество поверхности отливок. к.
|
|
|
Литниковые системы. Её назначение и элементы.
Л.с. — это система каналов, через кот расплав. Ме подводят в полость формы. Л.с должна обеспечивать заполнение литейной формы с необходимой скоростью, задержание шлака и др неМе включений, выход паров и газов из полости формы, непрерывную подачу расплавленного Ме к затвердевающей отливке. В зависимости от конфигурации и толщины стенок отливок и состава заливаемого сплава расплавленный Ме в полость литейной формы подводят сбоку, снизу или сверху. Л.с. обычно состоит из литниковой чаши, вертикального канала — стояка, шлакоуловителя, питателей, выпора. При подводе Ме снизу или сверху используют массивные коллекторы.
Лит. сплавы. Л. св-ва Ме и сплавов.
|
|
|
Для производства отливок исп. сплавы чёрных Ме: серые, высокопрочные, ковкие и др. виды чугунов; углеродистые и легированные стали; сплавы цв. Ме ; сплавы тугоплавких Ме: титановые, вольфрамовые и др.Выбор сплава для тех или иных литых деталей явл. сложной задачей, поскольку все требования в реальном производстве учесть не представляется возможным. Литейные сплавы должны обладать высокими литейными св-ми: жидкотекучестью, усадкой и ликвацией. Жидкотек. — это способность Ме и сплавов течь в расплавленном состоянии по каналам литейной формы, заполнять её полости и четко воспроизводить контуры отливки. Она зависит от темп.-го интервала кристаллизации, вязкости и поверхностного натяжения расплава, температуры заливки и формы, св-тв лит. формы и т.д. Чем выше вязкость тем меньше жидкотекучесть. Увеличение теплопроводности материала формы снижает жидкотекучесть. Наиб. жидкотек. обладает серый чугун, наим. — магниевые сплавы. Усадка - св во лит. сплавов уменьшать объём при затвердевании и охлаждении. Усадочные процессы в отливках протекают с момента заливки расплавленного Ме в литейную форму вплоть до полного охлаждения отливки. Различают линейную и объёмную усадку. Лин. усадка - уменьш. лин. размеров отливки при её охлаждении от темп. при кот. образ. прочная корка, способная противостоять давлению расплав. Ме. На лин. усадку влиют хим. состав сплава, темп. его заливки, ск-ть охлаж. сплава в форме, конструкция отливки и литейной формы. Затвердевание происх. постепенно от стенок к центру формы.
|
|
|
Ликвация - процесс кристаллизации сплава в отливках при котором может возникнуть химич. неоднородность, кот. может выявиться в разных частях отливки (зональная) или в разных зернах сплавов(дендридная)
Литье в оболочковые формы
О.ф. изготав. след. образ.: Ме модельную плиту закрепляют на опрокидывающем бункере с формовочной смесью и поворачивают его на 180 градусов. Формовочная смесь насыпается на модельную плиту и выдерживается 10-30 с. От теплоты модельной плиты термореактивная смола в пограничном слое переходит в жидкое состояние, склеивает песчинки с образованием песчано —смоляной оболочки толщиной 5-20 мм в зависи
мости от времени выдержки. Бункер возвращается на место излишки формовочной смеси ссыпаются на дно бункера и нагревается в печи в течении 1-1,5 мин.Твердая оболочка снимается с модели спец. толкателем. Готовые оболочки склеивают быстротвердеющим клеем на спец. прессах. Заливка форм производится в вертикальном или горизонтальном положении. Выбивку отливок проводят на спец. выбивных или вибрационных установках. Литьё в о.ф. обеспечивает высокую геометрическую точность отливок. т.к. формовочная смесь, обладая высокой подвижностью дает возможность получать чёткий отпечаток модели. Повышенная точность позволяет снизить в 2 раза припуски на мех. обработку отливок. Высокая прочность оболочек позволяет изготовлять формы тонкостенными, что значительно сокращает расход формовочных материалов.
|
|
|
Литьё по выплавляемым моделям.
Этим способом отливки получают путём заливки расплавленного Ме в формы, изготовленные по выплавляемым моделям многократным погружением в керамическую суспензию с послед. обсыпкой и отверждением. Разовые выплавляемые модели изготовляют в пресс-формах из модельных составов, состоящих из двух или более легкоплавких компонентов(парафина, стеарина и др.) Керамич. суспензию пригот. тщательным перемешиванием огнеупорных материалов со связующим - гидролизованным рас-ом силиката. Формы по выплавляемым моделям изгот. погружением модельного блока в керамическую суспензию, налитую в емкость с послед. обсыпкой кварцевым песком в спец. установке. Затем модельные блоки сушат 2 -2,5 часа на воздухе или 20 -40 мин. в среде аммиака. На модельный блок наносят 4-6 слоев огнеупорного покрытия с послед. сушкой каждого слоя. Керамич. суспензия позволяет точно воспроизвести контуры модели, а образование неразъёмной литейной формы с малой шероховатостью поверх. способствует получению отливок с высокой точностью геометрич. размеров и малой шерох. пов. ,что значительно снижает объём механич. обработки отливок.
Литьё в кокиль.
При литье в кокиль отливки получают путём заливки расплавленного Ме в Ме формы — кокили. По конструкции различают: вытряхные, с вертикальным, горизонтальным разъёмом и др. полости в отливках оформляют песчаными, оболочковыми или Ме стержнями. Кокили с песчаными или оболочковыми стержнями исп. для получ. отливок сложной конфигур. из чугуна, стали и цв. сплавов, а с Ме стержнями — для отливок из аллюм. и магниевых сплавов. Для удаления воздуха и газов из полости формы по плоскости разъёма кокиля выполняют вентиляционные каналы. Отливки из рабочей полости удаляют выталкивателем. Рабочую пов. кокиля и Ме стержней очищают от ржавчины и загрязнений. Теплозащитные покрытия наносят пульверизатором на предварительно подогретый до темп. 140-180 С кокиль слоем толщиной 0,3 — 0.8 мм. Заключ. операция подготовки кокиля : нагрев его до темп. 150 — 350С. Кокильное литьё примен. в массовом и серийном производствах для изготов. отливок из чугуна, стали и сплавов цветных Ме с толщиной стенок 3-100мм, массой от нескольких десятков граммов до неск. сотен кг. При литье в кокиль сокращ. расход формовочной и стержневой смесей. Недостатки кокильного литья: высокая трудоемкость изготовления кокилей, их ограниченная стойкость, трудность изготов. сложных по конфигурации отливок.
Центробежное литье
Сущ-ть заключ. в том, что отливки получают в метал. вращат. формах. В рез-те в жидком металле возник. центоробеж. силы. Жидкий металл этими силами отбрас. в периферии формы и затвер-ет. В рез-те получ. пустотелые отливки.2 осн. типа машин:
1)с верт. осью вращ. . После затверд. металла вращ-е прекращается и готовую отливку извлекают. При верт. оси вращ. внутри своб. поверх. формы имеет парабол. форму. В рез-те отливка разностенна по высоте. Чем меньше скорость вращ-я и чем больше высота отливки, тем больше разностенность.
2)с горинт. осью вращ.. Отливка получ. равностенной как по длине, так и по попереч. сечению. Скорость вращ-я горизонт. формы опред. качеством получ. тливки и устанавл. тем больше, чем меньше диаметр отливки. Достоинства: не нужно стержней, высокая плотность отливок, можно получ-ать тонкостен. отливки с пониж-ой жидкотекуч-ю. Недостаток: этот способ не годится для сплавов склон-х к ликвации.
Литье под давлением
Сущ-ть в том, что отливки получ. путем принудит-го заполнения лит.формы расплавленным металлом под давлением. Наиб-ее распрастр. получили машины поршневого действия с холодной или горячей камерами прессования. Машины порш. действия с горячей камерой прессов-я для сплавов имеющ. tплав .до 450°С.
Камеру пресс-я располаг в обогрев. корпусе с жид. металлом. При верхнем положении поршня расплав Ме через отверстие в стенке камеры пресс-я заполняет ее. При движении поршня вниз он перекрывает эти отверстия и сплав под давлением через литниковый ход заполняет полость литейной формы. После затверд. из нее удаляют отливку.
Машины порш. действия с холодной камерой пресс-я прим.для получ. отливок из более тугоплав.сплавов. СХЕМА. в камеру пресс-я заливают дозу распл. металла. В этот момент вспомогат. поршень нах-ся в верх. положении и перекрывает литник. ход. При движении глав. поршня вниз давл. передается вспомаг. поршню к-й уходит вниз открывая литник. канал. Металл под давлением в долю секунды заполняет полость пресс-формы и затверд. При этом присх. быстрозакупоривание вентеляц. каналов пресс-формы, воздух раствор-ся в расплавл. металле, образ-я газовые поры. Все отликви, получ. литьем под давлением имеют дефект в виде газо-усад. пористости, поэтому такие отливки использ. для малонагруж. деталей. Дост-ва: масса может быть от неск-х граммов до дес-ов кг., можно получать отливки любой формы, тонкостен., они имеют высокую точность, высокое кач-во поверхности.
Непрерывное литье заготовок
Процесс осущ-ся след. Образом. Расплав. металл из металлоприемника 1 через графитовую насадку 2 поступает в водоохладж. Кристаллизатор 3 и затвердевает в виде отливки 4, к-ая вытягивается спец.устройством 5. Длинные отливки разрезают на заготовки требуемой длины. Этим способом получают различные отливки с параллельными образующими из чугуна, медных, алюминиевых и др. сплавов. Отливки, получаемые этим способом, не имеют неметалл. включений, усадочных раковин и пористости благодаря созданию направленного затвердевания сплава.
15. Прокатка Ме
Сущность заключается в пластическом деформировании Ме при пропускании его м/д вращ-ся волками (волок)
При этом зазор м/д волками должен быть меньше толщины исход-й заготовки. Непрерыв-е втягиванеи Ме в зазор м/д волками обеспеч-ся наличием контактного трения м/д рабочей поверхностью волкой и поверхностью обрабат-го металлического тела.
Сущ-т 2 осн схемы прокатки. волки вращ в разн стороны. Ещё сущ-т попереч и поперечно-винтов. При попереч оба волка вращ в одну и ту же сторону. А заготовка предст-т собой тело вращения, вращающееся в обратную сторону.
Поперечно-винтовое выполн-ся м/д волками, которые вращ-ся в одну сторону, но оси волков располож не параллельно, а под углом к друг другу. Наклон волков и оси обрабат-го тела вызыв в момент соприкосновения Ме с волками, появл 2-х сил: одной, напрвленной вдоль оси заготовки, др, направленной по касательной к поперчному сечению заготовки.Совместное действие этих сил обеспечивает вращ загот и ее втягивание в щель м/Д волками.
Прокатка
Форму поперченного сечения прокатной полосы наз профилем. Совокупность форм и размеров профилей, получаемых прокаткой, наз сортаментом. Сортамент прокатных профилей разделяется на 4 осн группы: сортовой прокат, листовой, трубы и специальные виды проката.
Сортовой прокат делят на профили простой геометрической формы(квалрат, круг, шестигранник, прямоугольник) и фасонные(шыеллер, рельс, угловой и тавровый профили). Цветные Ме и их сплавы прокатывают на простые профили.
Листовой прокат из стали и цв Ме используют в различ отраслях промышленности. В связи с этим листовую сталь, например, делят на автотракторную, трансформаторную, кровельную жесть. Трубы разделяют на бесшовные и сварные. Бесшовные трубы прокатывают диаметром 30-650 мм с толщиной стенки 20160 мм из углеродистых и легированных стелей, а сварные- диаметром 5-2500 мм с толщиной стенки 0,5-16 мм из углеродистых и низколегированных сталей. К специальным видам проката относят колеса, кольца, шары, периодические профили с периодически изменяющейся формой и площадью поперечного сечения вдоль оси заготовки.
Волочение
Сущность способа заключается в протаскивании обработанной заготовки через отверстие, размеры которого меньше размера поперч сечения исход-й заготовки.
Волочением получ проволоку с min d= 0,002 мм, прутков d= 100мм, тонкостенных труб min d. Волочение выполняют при t холодной деформации. Для того что бы в очаге деф происходило упрочнение, обеспечиваю непрерывное протаскивание заготовки
В качестве исходного материала при волочении используют катанные или прессованные материалы. Заготовка перед волочением проходит подготовку — проведение того или иного вида термич-й обработки (рекристаллизационный отжиг), т.к обеспеч max пластич. Основным препятствием при волочении явл-ся трение, поэтому надо обеспечить снижение коэф-та трения. Для этого заготовки либо покрывают каким-либо покрытием, либо используют различ смазки. Очень важным явл-ся обеспечение смачивания заготовки.
Свободная ковка
Ковка — вид горячей обработки металлов давлением, при котором металл деформируется с помощью универсального инструмента. Нагретую заготовку укладывают на нижний боек и верхним бойком последовательно деформируют отдельные ее участки. Металл свободно течет в стороны, не ограниченные рабочими поверхностями инструмента, в качестве которого применяют плоские или фигурные (вырезные) бойки, а также различный подкладной инструмент. Ковкой получают заготовки для последующей механической обработки. Эти заготовки называют коваными поковками, или просто поковками. Ковка является единственно возможным способом изготовления тяжелых поковок (до 250 т) типа валов гидрогенераторов, турбинных дисков, коленчатых валов судовых двигателей, валков прокатных станов и т. д. Поковки меньшей массы (десятки и сотни килограммов) можно изготовлять и ковкой, и штамповкой. Хотя штамповка имеет ряд преимуществ перед ковкой, в единичном и мелкосерийном производствах ковка обычно экономически более целесообразна. Объясняется это тем, что при ковке используют универсальный (годный для изготовления различных поковок) инструмент, а изготовление специального инструмента (штампа) при небольшой партии одинаковых поковок экономически невыгодно. Исходными заготовками для ковки тяжелых крупных поковок служат слитки массой до 320 т. Поковки средней и малой массы изготовляют из блюмов и сортового проката квадратного, круглого или прямоугольного сечений. Свободная ковка может быть ручной или машинной. Машинная ковка осщ-ся на различ рода кузнечно- прессованном оборудовании.
Прессование
Сущность прессования заключ в выдавливании Ме, заключенного в замкнутую полость ч/з отверстие меньшего сечения, чем сечение исход заготовки. Применяется для изготовления труб, изделий со сложной формой поперечного сечения. Профили для изготовления д/маш, несущих конструкций и др изделий, получаемых прессованием часто оказ-ся более экономич чем изготовление прокаткой, штамповкой или литьем с последующей мех обработкой. Кроме того прессованием получают изделия весьма сложной конфигурации, слож попереч сечения, которые др способами получить или очень сложно или даже невозможно.
Прессование бывает прямое и обратное.
При прямом прессовании направление течения Ме совпадает с направлением движения пуансона. Форма попереч сеч пресс-го изделия будет опред-ся формой попереч сечения матрицы. При обратном прессовании течение Ме происходит навстречу пуансону. При прессовании на весь ход процесса существенное влияет внеш трение. Именно с трением м/д заготовкой и отверстием матрицы связаны затруднения, вследствие трения наблюдается неоднородное распределение деформации по сечению изделия. На поверхности изделия деформация нулевая, но вдоль оси очень большая. Это приводит к тому, что неоднород оказ-ся и мех св-ва по сечению изделия.Обычно прессование используют для материалов с низкой пластичностью. Проводится прессование при t горячей деформации ( при t выше t рекристаллизации)
Осн «+» прессования:
1. возможность успешной пластич обработки с высокими деформациями
2. возможность получения практически любой сложности формы попереч сечения
3. производство изделий с высок кач-м поверхности и высок точностью размеров попереч сечения.
Горячая объемная штамповка
Штамповка- операция, которую выполняют с помощью спец инстр- штампа. Обычно штамп сост из 3-х или более частей. Кажд часть штампа им-т полость опред-й формы и размера. При соед частей штампа образуется единая полость — ручей штампа- формы и размеры, который точно соответствуют форме и размерам будущего изделия. В отличии от свободной ковки при штамповке течение Ме принудительно ограничивается поверхностями полости штампа. Штамповка им-т преимущество перед ковкой. Обеспечивает высокую производительность, выс точность размеров, высокое кач-во поверхности. Масса до 100 кг, редко до 400-500 кг. Объемная штамповка выполняется по 2-м схемам: а) штамповка в открытых штампах; б) штамповка в закрытых
Штамповка в открытых штампах
Сущность этой штамповки закл в том, что в плоскости разъема штампа предусмотрена объемная канавк. Дело в том, что заусенец нач образ-ся. При дальнейшем смыкании штампа сопротивление идет резко, это соз-т подпор по контуру изделия, которфй способ-т заполнению трудно заполняемых участков. Несмотря на потерю Ме в виде заусенца получ широкое распр- ие, т.к обеспе-ся надежное заполнение полостей штампа. Объем Ме исход загот может быть примерно равен объему готовой паковки.
Закрытая штамповка . Заусенец отсутствует. Поэтому при этой штамповке нет лишнего расхода Ме. Но можно получить паковки простой геометрич-й формы. При сложных формах может произойти не заполнение .
Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 137; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!