Производство отливок из чугуна
  3.1 Литейное производство

Литье – один из древнейших способов обработки металлов с целью придания изделию определенной геометрической формы. Функционально метод литья заключается в заливке расплава в специально приготовленные формы, внутренняя полость которых соответствует подлежащей изготовлению отливки. Литье является наиболее предпочтительным способом получения точных заготовок, особенно сложной конфигурации, при минимальной последующей механической обработке. Для современного состояния литейного производства характерны комплексная механизация и автоматизация технологических операций, а также использование разнообразнейших процессов литья и материалов, их обеспечивающих.

Значительная часть выпускаемого чугуна идет на производство отливок. Это связано с высокими литейными свойствами чугунов и более простой технологией плавки и разливки чугуна посредством литейных ковшей по сравнению со сталью. В условиях массового производства на машиностроительных и металлургических предприятиях создают специальные литейные цеха, оснащение которых позволяет выпускать отливки из любого вида чугуна. Единичное производство отливок можно организовать в условиях небольших ремонтных подразделений.

Поэтому в промышленно развитых странах наблюдается рост производства отливок. В целом (по чугунному, стальному и цветному литью) рост мирового производства отливок составил по сравнению с 2000 г.: в 2001 г. – 4,8 %; в 2002 г. – 7,7 %. Большая часть прироста получена за счет Китая, в то время как в развитых капиталистических странах производство отливок стабилизировалось или даже несколько снизилось, что отражает общие тенденции развития производства. Представляют интерес данные по производству отливок из различных видов чугуна. Мировое производство отливок из серого чугуна составило в 2002 г. 3,8 млн т, высокопрочного чугуна – 1,4 млн т, ковкого чугуна – 0,94 млн т. Заметная доля серого чугуна используется в Китае, высокопрочного – в развитых странах. В Украине выпуск отливок из серого чугуна составил 626610 т, высокопрочного – 40000 т, ков-кого – 10000 т, что свидетельствует об определенном резерве для развития прогрессивных технологий.

Многообразие современных технологий создания литейных форм открывает широкие возможности экономичного производства отливок различной массы в соответствии с техническими требованиями, которые оговариваются потребителем. Обычно к отливкам предъявляют общие технические требования по раз-мерной и массовой точности, шероховатости поверхности, механическим свойствам, качеству литого металла. В отдельных случаях к отливкам могут предъявлять специальные требования, например, по герметичности, коррозионной стойкости, износостойкости и пр. Технические требования к отливкам регламентируют государственные и отраслевые стандарты, а в некоторых случаях – дополнительные технические условия предприятий-изготовителей отливок.

Назначение технических требований зависит, прежде всего, от области применения литой детали, используемого сплава, технологических возможностей литейного цеха, а также экономической целесообразности. При технической невозможности или экономической нецелесообразности обеспечения отдельных требований к отливкам при их изготовлении (например, необходимой точности размеров детали или шероховатости поверхности) выполнение этих требований обеспечивается обработкой резанием, что предусматривается в технологическом процессе изготовления детали.

Рассмотрим основные понятия литейного производства.

Отливкой называют заготовку или деталь, получаемую заливкой расплавленного металла в специально приготовленную литейную форму.

Литейная форма представляет собой систему элементов, образующих рабочую полость, при заливке которой расплавом формируется отливка. Литейные формы изготавливают как из керамических материалов (песчано-глинистая смесь, гипс и пр.), так и из металлических сплавов. Многообразие современных литейных форм (при правильном выборе их разновидности для каждого конкретного случая) открывает возможность экономично (в соответствии с требованиями к качеству) изготовлять различные по массе, конфигурации, точности и свойствам металла отливки.

Неметаллические литейные формы применяют в условиях единичного или мелкосерийного производства. Отливки, полученные в песчаных формах, составляют заметную долю общего производства отливок, что связывают с относительной дешевизной материала и возможностью изготовления отливок практически любой конфигурации. Металлические формы имеют некоторые преимущества перед неметаллическими и широко применяются в металлургическом производстве. Можно выделить следующие разновидности металлических литейных форм.

Разновидности литейных форм

Рисунок 3.1 – Разновидности литейных форм

Для подвода расплава в рабочую полость формы используют литниковую систему, состоящую из каналов и элементов литейной формы, обеспечивающих ее заполнение, а также питание отливок при затвердевании.

Разработку чертежа отливки начинают с анализа технологичности конструкции литой заготовки. К числу общих требований, определяющих технологичность проектируемой отливки, обычно относят следующие положения:

  • при определении положения отливки в литейной форме необходимо обеспечить свободное извлечение модели, с помощью которой может быть получена рабочая полость в форме;
  • при разработке геометрической формы отливки необходимо избегать острых углов и резких переходов по толщине стенок, т.к. в этих местах появляются внутренние напряжения, приводящие к образованию трещин;
  • отливка должна представлять собой сочетание простых геометрических тел с преобладанием прямых линий и плоских поверхностей, что упрощает и удешевляет изготовление модельного комплекта;
  • конструкция отливки должна предусматривать удобство и простоту сборки литейной формы;
  • отливка должна иметь удобное расположение базовых мест для обработки резанием;
  • конструкция отливки должна предусматривать минимальный расход металла на изготовление из нее детали.

Технологии изготовления отливки могут существенно отличаться в зависимости от производственных условий, наличия оборудования, производственной программы и т.д.

  3.1 Литейное производство
РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ