- •Введение
- •Литейное производство в мире и снг
- •3. Выбор алюминиевых сплавов при конструировании деталей машин (марки, обозначения, механические характеристики, сортамент).
- •4.1. Литье в кокиль.
- •4.2. Вариант получения заготовки литьем под давлением
- •4.3 Вариант получения заготовки литьем в песчаные формы
- •Исследование кристаллизации сплава под действием электрического тока
4.2. Вариант получения заготовки литьем под давлением
Сущность литья под давлением заключается в изготовлении отливок в металлических формах (пресс-формах) заполнением расплавом под действием внешних сил, превосходящих силы гравитации. Затвердевание отливки протекает под избыточным давлением. После охлаждения отливку извлекают из пресс-формы. Высока кинетическая энергия движущего расплава и статическое давление на него в момент окончания заполнения полости пресс-формы способствуют получению поверхностного слоя отливки с весьма малой шероховатостью. Высокая интенсивность теплового взаимодействия между расплавом, отливкой и пресс-формой способствует изменению структуры в поверхностных слоях отливки, повышению ее прочности и т.д.
Литье под давлением используют в массовом и крупносерийном производствах отливок с минимальной толщиной стенок 0,8мм, с высокой точностью размеров и малой шероховатостью поверхности за счет тонкой обработки и тщательного полирования рабочей полости пресс-формы; без механической обработки или с минимальными припусками, что резко сокращает объем механической обработки отливок; с высокой производительностью процесса.
Преимуществами литья под давлением являются:
- высокая производительность и автоматизация производства, наряду с низкой трудоёмкостью на изготовление одной отливки, делает процесс ЛПД наиболее оптимальным в условия массового и крупносерийного производств;
- минимальные припуски на мехобработку или не требующие иной, минимальная шероховатость необрабатываемых поверхностей и точность размеров, позволяющая добиваться допусков до ±0,075 мм на сторону;
- чёткость получаемого рельефа, позволяющая получать отливки с минимальной толщиной стенки до 0,6 мм;
- чистота поверхности на необрабатываемых поверхностях, позволяет придать отливке товарный эстетический вид;
Также выделяют следующие негативное влияние особенностей ЛПД, приводящие к потере герметичности отливок и невозможности их дальнейшей термообработки:
- воздушная пористость, причиной образования которой являются воздух и газы от выгорающей смазки, захваченные потоком металла при заполнении формы. Что вызвано неоптимальными режимами заполнения, а также низкой газопроницаемостью формы;
- усадочные пороки, проявляющиеся из-за высокой теплопроводности форм наряду с затрудненными условиями питания в процессе затвердевания;
- неметаллические и газовые включения, появляющиеся из-за нетщательной очистки сплава в раздаточной печи, а также выделяющиеся из твёрдого раствора [1].
4.3 Вариант получения заготовки литьем в песчаные формы
Литьё в песчаные формы — дешёвый, самый грубый, но самый массовый (до 75-80 % по массе получаемых в мире отливок) вид литья. Вначале изготовляется литейная модель (ранее — деревянная, в настоящее время часто используются пластиковые модели, полученные методами быстрого прототипирования), копирующая будущую деталь. Модель засыпается песком или формовочной смесью (обычно песок и связующее), заполняющей пространство между ею и двумя открытыми ящиками (опоками). Отверстия в детали образуются с помощью размещённых в форме литейных песчаных стержней, копирующих форму будущего отверстия. Насыпанная в опоки смесь уплотняется встряхиванием, прессованием или же затвердевает в термическом шкафу (сушильной печи). Образовавшиеся полости заливаются расплавом металла через специальные отверстия — литники. После остывания форму разбивают и извлекают отливку. После чего отделяют литниковую систему (обычно это обрубка), удаляют облой и проводят термообработку [2].
Преимущества литья в песчаные формы:
- масса отливки может достигать величины десятков тонн (станины станков);
- этим способом изготовляется подавляющая часть отливок в машиностроении, что связано с дешевизной литья в песчаные формы.
К недостаткам литья в песчаные формы следует отнести:
- необходимость больших припусков на механическую обработку из-за низкого качества получаемых поверхностей отливки;
- низкая производительность, неудовлетворительные санитарно-гигиенические условия труда.
О целесообразности определённого вида заготовки можно говорить после расчёта технологической себестоимости детали по сравниваемым вариантам. Предпочтение следует отдать той заготовке, которая обеспечивает меньшую технологическую себестоимость детали.