Технологические процессы и оборудование заготовительных цехов

Способы производства литых заготовок. Специальные методы литья в постоянные или многоразовые формы, их конструирование. Технология обработки металлов давлением. Понятие прессования и холодной штамповки. Сварные комбинированные и порошковые заготовки.

Рубрика Производство и технологии
Вид курс лекций
Язык русский
Дата добавления 21.11.2012
Размер файла 91,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Лекция 1. Введение 2

Лекция 2. Способы производства литых заготовок. Общие сведения 12

Лекция 3. Литье в песчаные формы 15

Лекция 4. Специальные методы литья 18

Лекция 5. Специальные методы литья в постоянные или многоразовые формы 22

Лекция 6 28

Лекция 7. Литейные сплавы 32

Лекция 8. Конструирование литых заготовок 40

Лекция 9. Обработка металлов давлением 42

Лекция 10. Прессование 50

Лекция 11. Холодная штамповка 58

Лекция 12 64

Лекция 13 71

Лекция 14. Заготовки из проката 74

Лекция 15. Сварные комбинированные заготовки 78

Лекция 16. Порошковые заготовки 82

Технологические процессы и оборудование заготовительных цехов

Лекция 1. Введение

Данная дисциплина предназначена для изучения методов и способов получения заготовок для деталей машиностроительного производства. Все окружающие нас предметы, машины, оборудование, инструменты, бытовая техника и орудия труда подлежат изготовлению. Первоначальным продуктом производства является заготовка. Чтобы что-то изготовить нужно иметь предмет из чего можно изготовить. Данный предмет и будет называться заготовкой.

Заготовка - предмет производства, из которого изменением формы и размеров, шероховатости поверхности и свойств материала изготавливают деталь (ГОСТ3.1109-82).

В свою очередь заготовка на стадии её изготовления является деталью.

Классификация заготовок.

Заготовки можно разделить на:

- не требующие дальнейшей обработки

- подвергающиеся минимальной доработке

- заготовки-полуфабрикаты, у которых форма и размеры значительно изменяются при механической обработке.

- заготовки составные имеющие неразъемные соединения - сварку, пайку, наплавку (часто используется в инструментальной промышленности)

Правильно выбранная заготовка сокращает трудоемкость механической обработки и этим самым снижается себестоимость изделия. Поэтому важнейшей технологической задачей машиностроения является максимальное приближение формы, размеров и эксплуатационных свойств заготовки к соответствующим параметрам детали.

На предприятиях машиностроения производство заготовок осуществляется в заготовительных цехах. Трудоемкость изготовления заготовок составляет 10..25% от общей трудоемкости изделия. Производство заготовок относится к основному циклу производства и является заготовительным этапом технологического процесса.

Технологический процесс - это часть производственного процесса включающая в себя последовательное изменение размеров, формы, внешнего вида или внутренних свойств предмета производства и их контроль.

Итогом освоения дисциплины является приобретение навыков по проектированию заготовок.

1. Основные методы (технологические процессы) производства заготовок следующие:

- Литьё - формообразование заготовки из жидкого материала путем заполнения им полости заданной формы и размеров с последующим затвердением.

- Обработка давлением - пластическое деформирование или разделение материал заготовки без образования стружки.

- Сварка (пайка, наплавка) - образование неразъемного соединения составных частей заготовки

- Получение заготовок формованием и спеканием металлических порошков. (Широко используется в инструментальной промышленности).

- Изготовления заготовок из проката. Прокат стали (горячекатаный и холоднотянутый) и цветных металлов - чаще применяется в единичном м мелкосерийном производствах.

2. Факторы, влияющие на выбор способа получения заготовок и технологический процесс их изготовления.

Выбор зависит от:

1. Конструкция детали, т.е. её форма, размеры и назначение (чем крупнее деталь, тем дороже обходится оснастка для получения заготовки литьем или давлением и рентабельнее становится сварка);

2. Характеристика материала - его технологические свойства, определяющие возможность литья, пластической деформации и сварки;

3. Качественная характеристика способа (литые заготовки менее плотные, чем полученные обработкой давлением) и структурные изменения материала в процессе формообразования (расположение волокон в поковках, размер зерна в литых деталях);

4. Программа выпуска продукции - при больших выпусках выгодны способы, обеспечивающие наибольшее приближение формы и размеров заготовки к форме и размерам детали: точная штамповка, литье под давлением, в единичном и мелко серийном производствах целесообразно применять методы, не требующие сложной технологической оснастки.

5. Производственные возможности заготовительных цехов - наличие соответствующего оборудования.

6. Время затрачиваемое на подготовку производства - изготовление штампов, моделей, пресс форм, т.е. сроки изготовления заготовки.

Технологический процесс изготовления заготовок будет зависеть от принятого способа её получения. Если несколько вариантов (два, три и более) способов получения заготовки удовлетворяют все приведенные факторы, то предпочтение надо отдавать заготовке с наименьшей себестоимостью.

Увеличение производительности труда в заготовительных цехах можно достичь совершенствованием технологических процессов:

- механизация и автоматизация трудоемких процессов;

- создание комплексных автоматических линий по производству заготовок (например, производство заготовок сверл);

- создание линий, объединяющих изготовление заготовок и их последующую механическую обработку (например, обработка базовых поверхностей в заготовочном цехе).

3. Точность и качество изготовления заготовок.

Под точностью заготовки понимается соответствие требованиям чертежа по размерам, геометрической форме, правильному расположению отдельных элементов заготовки и степени шероховатости поверхности.

Точность выполнения размеров определяется отклонениями фактических размеров и должна соответствовать допускам на размер, указанным в чертежах.

Допуском размера называется разность между наибольшим и наименьшим предельным размерами или разность между верхним и нижним отклонениями.

Рассеивание размеров заготовки зависти от погрешностей, возникающих при изготовлении элементов формы, при установке стержней, при соединении частей формы, от износа моделей. Погрешности возникают вследствие деформации при удалении моделей. Погрешности также зависят от средств измерения (микрометр, линейка, рулетка).

Допуски на размер заготовок выражаются через квалитеты точности по ГОСТ25347-82 (по стандарту СЭВ 145-75) и охватывают от 8 до 20 квалитеты в зависимости от способа и метода получения заготовки. Обозначается буквами IT.

Допуски размеров.

Рекомендуется следующее расположение полей допусков для размеров элементов отливки:

- одностороннее - «В тело» для элементов отливки, расположенных с одной части формы и не подвергаемых механической обработке

-симметричное - для всех остальных размеров отливки, не подвергаемых и подвергаемых механической обработке.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Точность размеров отливки зависит не только от технологии производства, но и от наибольшего габаритного размера отливки и ее сложности. В одной и той же отливке точность отдельных её элементов неодинакова, т.к. зависит от условий формирования этих элементов в форме. (По классификатору прейскуранта цен отливки делятся на пять групп сложности)

Точность размеров отливки указывают непосредственно у каждого размера или общей надписью: Неуказанные предельные отклонения размеров отливки по IT18.

Класс точности для размеров отливок назначают в соответствии с ГОСТ1855-55 в зависимости от наибольших габаритных размеров этих отливок. ГОСТом предусатривается 1, 2 и 3 классы точности. 1-класс - более точный. В соответствии с классом точности принимается способ изготовления или наоборот класс точности назначается в зависимотс от примененного метода изготовления.

Для чугунных и стальных отливок

Класс точности

I

II

III

Допуск. Отклонение на размер

0,2...5,0 мм

0,2...12 мм

1...20 мм

Наибольший габаритный размер отливки

до 120 мм

120...5000 мм

до 260 мм

260...6300 мм

до 500

500..10000 мм

Размещено на http://www.allbest.ru/

Припуски.

Для определения размеров заготовки необходимо знать припуски на механическую обработку.

Припуск - слой металла, который удаляется с поверхности заготовки в процессе механической обработки для достижения размеров детали с заданной точностью согласно чертежу.

Величина минимального припуска на механическую обработку можно определить по формуле: при одностороннем снятие припуска

zmin=Rzi-1+Ti-1+i-1+i

zобщ=zmin

Rz - высота неровностей поверхности

T - глубина дефектного слоя

- пространственное отклонение заготовки

- погрешность установки заготовки на выполняемой операции

Размещено на http://www.allbest.ru/

Минимальный припуск на мех обработку на размер заготовки не зная технологического процесса изготовления детали, можно определить по первым трем составляющим. Эти величины можно назначить по справочной литературе или по ГОСТ1855-55.

Припуск по ГОСТУ1855-55 назначается в зависимости от класса точности, наибольшего габаритного размера отливки, номинального размера на который назначается припуск для мех. обработки и положения поверхности отливки в форме: верх, низ, бок. В зависимости от этого припуски на мех обработку по ГОСТу колеблется:

Класс точности

I

II

III

Припуск, мм

2...11

2,5...15

3,5...24

Под качеством поверхности заготовки понимается состояние её поверхностного слоя и характеризуется шероховатостью, волнистостью и физико-механическими свойствами поверхностного слоя.

Основным показателем качества поверхности заготовки является шероховатость.

Шероховатость - совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине (по ГОСТ2789-73)

Для оценки шероховатости поверхности в машиностроении получили большое распространение высотные параметры:

- Rz - высота неровностей профиля по десяти точкам.

- Ra - среднее арифметическое отклонение профиля

Rz4Ra

Величина профиля измеряется в микрометрах.

Шероховатость поверхности заготовок зависит от следующих факторов:

1. Качества поверхности формы (штампа)

2. Степени изношенности поверхности металлических форм.

3. Физико-химических свойств материала формы и отливки. (Например, наличие на поверхности окислов щелочных металлов приводит к образованию пригара).

4. Температура заливки металла и формы. При высоких температурах образовываются пригары, при низких - ужимины на поверхности и загазованность.

Шероховатость поверхности отливок, полученные различными методами и из различных металлов и сплавов, колеблется в Rz от 320 мкм дл 10 мкм (ГОСТ27890-73) Конкретные величины приводятся в справочной литературе.

Самая грубая поверхность при литье в песчаные формы Rz=320...80 мкм.

Для указания шероховатости поверхности на чертежах используются условные обозначения по ГОСТ2.309-73:

Основы технико-экономического анализа при выборе способа получения заготовки. ТЭП оценивающие заготовку.

Решение задачи максимального приближения геометрических форм и размеров заготовки к форме и размерам готовой детали является одной из главных тенденций технического прогресса в заготовительном производстве.

При выборе способов получения заготовки для данной детали в первую очередь необходимо учитывать себестоимость и требования к качеству и ориентироваться на то, что в данном конкретном случае является определяющим.

Факторы, влияющие на себестоимость производства заготовок.

Все факторы можно разделить на 3 группы:

1-я группа - конструктивные факторы: марка материала и технические условия; возможность изготовления заготовки литьем, обработкой давлением или сваркой;

2-я группа - производственные факторы: технологическая оснащенность; технологический и организационный уровни производства;

3-я группа - технологические факторы: характеризующие способ формообразования заготовки, выбор самой заготовки, оборудования и технологического процесса получения детали.

При выборе заготовки всегда рассматривают два и более способа её получения. Выбирают ту заготовку, которая является технологичной. Технологичной считается заготовка, которая обеспечивает минимальные производственные затраты, себестоимость, трудоемкость и материалоемкость. Оптимальное решение при выборе заготовки может быть найдено только при условии комплексного анализа влияния на себестоимость всех факторов, при обязательном условии положительного влияния способа получения заготовки на качество изделия. Основным показателем, оценивающим заготовку является себестоимость.

Себестоимость изготовления заготовки (отливки, ковки) можно определить по формуле:

Где Сi - базовая стоимость 1 тонны заготовок, руб;

Q - масса заготовки, кг;

kT - коэффициент зависящий от точности;

kC - коэффициент зависящий от группы сложности;

kB - коэффициент зависящий от массы;

kM - коэффициент зависящий от марки материала;

kП - коэффициент зависящий от объема производства заготовок;

q - масса детали, кг.

Технологичность заготовки приближенно может быть оценена следующими показателями:

1. Коэффициент выхода годного металла

КГ.М.=МЗ /МИ

где МЗ - масса заготовки, кг;

МИ - масса исходной заготовки, кг;

2. Коэффициент весовой точности

КВ.Т.=МД /МЗ

где МЗ - масса заготовки, кг;

МД - масса детали, кг;

3. Коэффициент использования металла

КИ.М.=МД /МИ

где МИ - масса исходной заготовки, кг;

МД - масса детали, кг;

КГ.М. - характеризует расход металла в заготовительном цехе, размер брака, технологических отходов и т.п.

КИ.М. - отражает общий расход металла на изготовление данной детали.

КВ.Т. - отражает степень приближения формы и размеров заготовки к форме и размерам детали, т.е. характеризует объем механической обработки. Этот коэффициент является наиболее часто употребляемым для оценки рентабельности выбранной заготовки, т.е. зависит от конструкции детали и от конструкции и массы заготовки. (Чем меньше отношение длины детали к её диаметру [для сплошных заготовок], тем больше КВ.Т.

В среднем для машиностроительных предприятий КВ.Т. не превышает 0,62 для процессов ковки и штамповки и 0,68 для процессов литья. Выбор технологичной заготовки - это оценка её уровня в сопоставимых вариантах получения данной заготовки. Количественный уровень технологичности способа получения заготовки должен определятся по удельным или нормативным показателям себестоимости или непосредственным определением себестоимости по сравниваемым вариантам.

Лекция 2. Способы производства литых заготовок. Общие сведения

Литейное производство является одной из отраслей машиностроения. Отливаются заготовки любой массы, разнообразных по форме и размерам. Для некоторых деталей этот способ является единственным для получения заготовки. Доля литы деталей в большинстве машин составляет в среднем 40...50%, а по стоимости изготовления их - 10..15%

Сущность метода заключается в заливке расплава в литейные формы, которые бывают разовыми ил постоянными. Разовую форму после получения в ней отливки разрушают; постоянная форма используется для производства большого количества отливок.

Способы литья

Литье в разовые формы

- в песчаные формы;

- в оболочковые формы;

- по выплавляемым моделям

Постоянные формы

- в кокиль;

- под давлением;

- центробежное;

- электрошлаковое

Это основные методы, есть и другие.

Выбор способа литья определяется служебным назначением детали, производственной программой (типом производства), материалом, экономической целесообразностью, требуемой точностью и качеством поверхности отливок.

Технологический процесс изготовления отливки можно разделить на этапы (для отливок в разовые формы):

- формовка;

- плавка и заливка;

- охлаждение;

- выбивка и очистка отливок;

- термообработка;

- контроль;

Процесс формовки включает операции:

- изготовление модельного комплекта;

- приготовление формовочных и стержневых смесей;

- изготовление элементов формы и стержней;

- сборка литейной формы.

В процессе плавки и заливки выполняют операции:

- подготовка и загрузка плавильной печи;

- плавка и доводка расплава;

- заливка расплава в литейную форму

Затем процесс:

- затвердевания;

- охлаждения (холодильники, принудительное воздушное охлаждение, принудительной увлажнение литейной формы)

После процесс:

- удаление (выбивкой) отливок из форм (выбивающие установки: эксцентриковые; инерционные и инерционно-ударные решетки; пневматические вибраторы)

- очистка от остатков формы и стержней (гидравлические камеры)

- удаление (обрубка) литников и прибылей (галтовочные барабаны: периодического и непрерывного действия)

- зачистка отливок (шлифовальными кругам на обдирочно-шлифовальных станках)

Процесс термической обработки применяется для снятия внутренних напряжений, получения заданных структуры и механических свойств металла отливки и стабилизации размеров.

Виды термических обработок:

- отжиг (высокотемпературный и низкотемпературный);

- нормализация;

- закалка (объемная и поверхностная);

- отпуск;

Схема технологического процесса (литья) изготовления отливок в разовые формы.

Лекция 3. Литье в песчаные формы

Литье в песчаные формы - самый распространенный (универсальный) способ получения отливок, который применяется во всех типах производства. Отливки получаемые этим способом занимают до 80% от общего объема отливок.

Сущность способа заключается в заливке расплава в песчаную форму, полость которой имеет конфигурацию отливки.

Литьем в песчаные формы получают отливки массой от 1 кг до 200 тон из чугуна, стали, цветных металлов и сплавов. Точность и шероховатость отливок получают по 14...18 квалитету (IT) и Rz до 40 мкм из тяжелых цветных сплавов и серого чугуна; по IT16...IT20 (квалитет) и Rz=80 мкм и грубее из стали, ковкого и высокопрочного чугуна.

Качество поверхности отливок достигается очисткой и отделкой во вращающихся барабанах, на пескоструйных, дробеструйных и дробеметных агрегатах, химической или электрохимической обработками и т.п.

Оснастка.

Средства, применяемые для изготовления отливок, называются литейной оснасткой. Чисть литейной оснастки (относится к технологическим приспособлениям) поменяется для образования в литейной форме внешних контуров отливки называется литейным модельным комплектом (Рис.1)

Литейный модельный комплект включает в себя: модель отливки; стержневые ящики; модели элементов ситниковой системы; модельные плиты для установки и крепления моделей и др.

Готовая литейная форма

Моделью называется - приспособление, с помощью которого в форме получают отпечаток, соответствующий конфигурации отливки.

Модели бывают цельные и разъемные. Разъемные модели состоят из двух, трех и более частей. Для удаления модели из формы её боковые поверхности изготовляют с литейными уклонами: 1-2 - при ручной формовке и 0,5 - 1 - при машинной формовке для металлический моделей; 1-3 - для деревянных моделей. Модели изготавливают деревянные (дуб) и металлические.

Деревянные модели единичном и мелкосерийном производствах. Деревянные модели окрашиваются.

Металлические модели изготавливают из чугуна, сплавов меди, алюминия. Широко применяют и пластмассовые модели. Эти модели применяются в крупно серийном и массовом производствах.

Размеры модели больше размеров отливки на величину усадки. Эта величина для различных металлов составляет от 0,8 до 2,5%.

Стержневые ящики служат для изготовления стержней. С помощью стержней в отливках образуются полости и отверстия. По конструкции ящики подразделяются на цельные, разъемные, вытряхные и другие. Изготовляют их из тех же материалов, что и модели.

Модельные плиты используются для крепления моделей отливки элементов литниковой системы. Могут быть деревянными и металлическими

Литниковая система - является системой каналов и резервуаров, с помощью которых расплав подается в полсть формы. Литниковая система (Рис.3) состоит из следующих основных элементов:

1 - воронки (чаши)

2 - стояка

3 - шлакоуловителя

4 - питателей

5 - выпоров

6 - прибылей

1. Воронка (чаша) служит для приема расплава из ковша. Конструкция её должна обеспечивать улавливание шлака.

2. Стояк соединяет воронку с другими элементами литниковой системы и улавливает шлак, образующийся при размыве формы.

3. Шлакоуловитель - соединяет стояк с питателем и улавливает шлак. Он должен обеспечивать полное удаление шлака и газовых пузырей.

4. Питатели - подводят жидкий металл от шлакоуловителя к полости формы.

5. Выпор - служит для вывода газов, скапливающихся в глухих полостях формы, выпор используют и для доливки расплав в форму.

6. Прибыль - предназначена для подпитки отливки при затвердевании. При отсутствии прибыли в отливке образуется усадочная раковина или усадочные поры.

Оборудование.

Машинной формовки

1. Прессовые машины - используются при уплотнении форм по методу верхнего прессования.

2. Встряхивающие машины - используются для уплотнения формовочной смеси встряхиванием за 10...80 повторяющихся циклов подъема и резкого падения стола с формой на ней.

3. Пескометная машина - используется для крупных заготовок. Смесь подается со скоростью - 2...20 м/с.

Все машины снабжены устройством для извлечения моделей из форм.

Лекция 4. Специальные методы литья

Литье в оболочковые формы - прогрессивный метод в сравнении с литьем в песчаные формы. Коэффициент использования металла - КИ.М. - повышается до 0,9. Сущность метода заключается в заливке расплава в тонкую оболочковую форму, состоящую из двух скрепленных полуформ; затвердевший и охлажденный металл или сплав сохраняет конфигурацию модели.

Технологический процесс изготовления отливок в оболочковый форме.

Металлическая модельная плита с моделью литниковой системы и моделью отливки нагревается до 220...260С и смазывается эмульсией, чтобы к ней не прилипала формовочная смесь. Затем на неё насыпают формовочную смесь, состоящую из кварцевого песка и 7...10% искусственной фенол формальдегидной термореактивной смолы (бакелита) и выдерживают 15...25 секунд. Под действием тепла смола в тонком слое смеси плавится и склеивает песчинки. После затвердевания на модельной плите и моделях образуется оболочка толщиной 6...12 мм. Излишки смеси удаляются.

Смесь на модельный комплект наносится или в опрокидывающимся бункере (Рис. 1) или пескодувным способом. Для удаления смеси бункер поворачивается на 180. Затем модельная плита с оболочкой помещается в печь и выдерживается при 280...320 для окончательного затвердевания оболочки в течение 2...3 минут. После этого оболочка полуформы снимается с плиты с помощью толкателей. Полуформы совмещаю и скрепляют механическим путем (мелкосерийное производство) или склеивают (серийное и массовое производство), устанавливают стержни.

Собранную форму оболочку помещают в опоку, которая засыпается песком или дробью, и заливают расплавом (Рис. 2).

После охлаждения отливки, оболочка легко разрушается. Модельная оснастка включает:

- модель отливки;

- модельные плиты;

- стержневые ящики;

- модели литниковой системы;

- механизм съема оболочек.

Этот метод литья рационален при крупносерийном и массовом производствах. Процесс является высокомеханизированным и автоматизированным.

Литьем в оболочковые формы получают детали из чугуна, сталей и цветных сплавов, мелкие и средние отливки массой 5...15 кг, в отдельных случаях - 100...150 кг. Получают отливки по точности 12...13 квалитетам, с шероховатостью поверхности Ra = 2,5...40 мкм.

Недостатком является большая стоимость песчано-смоляных смесей.

Литье по выплавляемым моделям.

Сущность метода заключается в заполнении расплавом неразъемной керамической оболочковой формы, получаемой из жидких формовочных смесей по точной неразъемной разовой модели из пластических материалов. Выплавляемые модели изготавливают из парафина, стеарина, воска, церецина, канифоля и др. Например, составы ПС (50% парафина и 50% стеарина), ПВ, КПЦ и др.

Формовочные материалы для оболочковой формы - суспензия и песок. Суспензия - жидкое связующее (гидролизованный этилсиликат или жидкое стекло) и огнеупорный наполнитель (пылевидный кварц, корунд, магнезит и др.)

Модельная оснастка включает: модели отливки и модели литниковой системы, объединенные в блоки, по которым изготавливают модельные пресс-формы.

Пресс-формы могут быть:

- одногнездные - из гипса, дерева, пластмасс, из сплавов на основе свинца, олова, цинка, алюминия;

- многогнездные - из стали и алюминиевых сплавов (серийное производство) и из стали (массовое производство).

Технологический процесс литья по выплавляемым моделям.

1. Изготовление пресс-формы;

2. Изготовление в пресс-форме выплавляемых моделей и литниковой системы (Рис 3.)

3. Сборка блока выплавляемых моделей (Рис. 4)

4. Нанесение на блок выплавляемых моделей

Оболочки, которые состоят из 3...10 слоев. Каждый слой образуется посредством окунания бока в суспензию, обсыпания сухим песком и просушки. Первый слой мелкозернистый кварцевый песок, последующие слои - более крупный.

5. Сушка формы на воздухе при 32-34С или в парах аммиака;

6. Выправление моделей из оболочковой формы - в специальных шкафах при 160...200С, горячей водой или паром.

7. Установка оболочковой формы в опоку (металлический контейнер), засыпка песком или боем уже использованных форм или металлической дробью.

8. Прокаливание формы в печи при 800С. Оболочка превращается в твердую корку.

9. Заливка расплав в подогретую форму

10. Охлаждение

11. Выбивка

12. Обрубка, обрезка литников.

13. Очистка

14. Термообработка

15. Контроль

Данный метод литья является высокомеханизированным и автоматизированным процессом, широко используется в машиностроении. Этим методом можно получать сложные по конфигурации и тонкостенные (до 0,3 мм) отливки массой от нескольких граммов до десятков (до 150 кг) килограммов из любых металлов и сплавов.

Точность отливок достигается (из-за отсутствия разъемных соединений) по 12...15 квалитетам, шероховатость поверхности Ra=25...1,25 мкм.

Процесс экономически выгоден для любых типов производств, характеризуется уменьшенным расходом формовочных материалов, улучшенными условиями труда и меньшим воздействием литейного производства на окружающею среду.

Недостатком является значительная трудоемкость и сложность процесса, определенные трудности изготовления крупных отливок.

Лекция 5. Специальные методы литья в постоянные или многоразовые формы

Литье в кокиле или металлические формы

Сущность метода заключается в заливке расплава в металлические формы (наз. кокили), имеющие конфигурацию отливки и которые используются многократно.

Для чугунного и стального литья металлические формы изготовляют из чугуна (СЧ20, СЧ25, ВЧ42-12); для цветных сплавов - из стали (10, 20, 15ХМЛ), алюминиевых сплавов (АЛ9, АЛ11) и меди.

Стержни используют песчаные или металлические (цельные и сборные). Металлические стержни изготовляют из конструкционных углеродистых (простой) и легированных (сложной формы) сталей.

По конструкции кокили бывают простыми и сложными.

По плоскости разъема кокили:

- неразъемные (вытряхные)

- с вертикальный плоскостью разъема

- с горизонтальной плоскостью разъема

- со сложной (комбинированной) плоскостью разъема

Технологический процесс литья в кокиль.

1. Подготовка кокиля - очистка поверхностей полуформ и разъемов.

2. Контроль - проверка смещений, центрирования и крепления подвижных частей кокиля.

3. Нагрев (предварительный) кокиля до 150...200С (для лучшего сцепления облицовки и краски)

4. Покрытие рабочей поверхности кокиля и металлических стержней (он раскрыт) водной суспензией в несколько слоев (пульверизатором или кистью). Сверху облицовка покрывается краской, которая имеет тот же состав, но более жидкая. Краска способствует уменьшению шероховатости поверхности.

Облицовка и краска - так называемые огнеупорные покрытия - защищают кокиль от резкого нагрева и схватывания с отливкой.

5. Нагрев кокиля до рабочей температуры (150...350С), которая зависит от размеров и свойств металла отливки.

6. Сборка кокиля и установка, если необходимо, песчаного стержня. Полуформы скрепляются специальными зажимами или механизмом запирания кокильной машины.

7. Заливка кокиля расплавом

8. Охлаждение отливки. Из не совсем остывшей отливки частично извлекаются металлические стержни, чтобы избежать чрезмерного обжатия их усаживающейся отливкой.

9. Разборка кокиля - удаление (окончательное) металлический стержней, раскрытия кокиля и извлечение отливки.

10. Выбивка песчаного стержня, обрезка литников, прибылей и выпоров и зачистка отливки

11. Термообработка отливок

12. Контроль отливок

Возможна автоматизация производства. Этот метод литья применяется в крупносерийном и массовом производствах.

Отливки можно получить из чугуна, стали и цветных сплавов с толщиной стенок 3...100 мм и массой от десятков граммов до сотен килограммов. Точность отливок достигает 12...15-го квалитетов, а шероховатость поверхности Ra=25...2,5 мкм.

Высокая скорость охлаждения отливки обеспечивает образование в ней мелкозернистой структуры, что обеспечивает стабильность по механическим свойтсвам и плотности.

Недостатки метода - высокая стоимость кокиля; низкая стойкость форм для стальных и чугунных отливок; трудность получения тонкостенных отливок вследствие выстрой кристаллизации металла в форме; невозможность получать отливки со сложными очертаниями внутренним и внешними.

Литье под давлением

Сущность метода заключается в заполнении металлической формы (пресс-формы) расплавом под давлением. Является одним из самых производительных методов. Технологический процесс осуществляется на машинах, поэтому его можно полностью автоматизировать.

Этот метод широко применяется для получения фасонных отливок в основном из цветных сплавов. Масса отливок от нескольких граммов до десятков килограммов. Данных метод позволяет достичь точность отливок 8...13-го квалитетов, шероховатость поверхности Ra=25...0,32 мкм. Литье под давлением является мало операционной и безотходной технологией. Можно получать отливки с толщиной стенок меньше 1 мм.

Технологический процесс литья под давлением

1. Подготовка пресс-формы - обдувка сжатым воздухом и смазка поверхностей полуформ.

2. Нагрев пресс-формы до 150...240С.

3. Заливка расплава в камеру (порционную)

4. Запрессовка расплав в пресс-форму

5. Охлаждение отливки

6. Удаление отливки

7. Зачистка отливки

8. Термообработка

9. Контроль

Недостатками данного метода литья являются: высокая стоимость пресс-формы; ограниченная номенклатура применяемых металлов и сплавов; ограниченные размеры и масса отливок.

Пресс-формы могут быть одноместные и многоместные (до 40 гнезд и более).

Оборудование

1. Машина с горизонтальной холодной камерой прессования. (Рис.3)

2. Машина с горячей камерой прессования (Рис.2). Запрессовка расплав в пресс-форму из вертикальной горячей камеры осуществляется поршнем.

3. Машины компрессорного действия применяются для литья под регулируемым давлением.

Сущность способа литья под регулируемым давлением заключается в заполнении формы расплавом и затвердении отливки под действием избыточного давления воздуха или газа.

В свою очередь различают три вида лить под регулируемым давлением:

1. Под низким давлением. За счет избыточного давления расплав поднимается в форму. Используется для получения сложных тонкостенных фасонных отливок из алюминиевых и магниевых сплавов, простых отливок из чугунов, сталей и медных сплавов.

2. Вакуумным всасыванием - в герметичной камере 2 создается вакуум, а в камере 1 - Ратм. Изготовляются отливки со стенками равномерной толщины из алюминиевых и магниевых сплавов.

3. С противодавлением - сначала в камерах 1 и 2 развивается давление Рк>Ратм; после чего в камере 2 давление остается постоянным, а в камере 1 повышается, что обеспечивает заполнение формы расплавом с противодавлением.

Центробежное литьё

Сущность метода заключается в заливке расплава во вращающуюся форму, в которой расплав под действием центробежных сил равномерно распределяется по внутренней поверхности. Этот метод используется для отливок имеющих форму тел вращения - цилиндров, колец, труб, втулок и т.д.

Металлические формы для центробежного литья называются изложницами. Изготовляют из стали или чугуна.

Для образования фасонной наружной поверхности (выточки, пояски и т.п.) металлическая форма изнутри футеруются песчано-глинистыми смесями.

Преимущества центробежного метода литья

Отливки при этом методе литья получаются плотными, без шлаковых включений и газовых раковин, с мелкозернистой структурой и высокими механическими свойствами. При этом отсутствует литниковая система. Возможно получения отливок из двух и более металлов, расположенных слоями.

Точность отливок достигает 12...14-го квалитетов, шероховатость поверхности Ra=12,5...1,25 мкм.

Оборудование

1. Машины с горизонтальной осью вращения. Применяются для отливок с длиной в несколько раз превышающей диаметр. D=50...1500 мм, а L=4...5 мм.

2. Машины с вертикальной осью вращения формы (Рис. 8) Применяются для фасонных отливок (втулки, кольца и т.п.) с размерами по диаметру, превышающими высоту.

Возможна автоматизация и механизация процесса.

Технологический процесс центробежного литья

1. Подогрев изложницы - до 200С.

2. Облицовка - нанесение слоя огнеупорного покрытия (как в кокиле)

3. Сборка формы - установка крышки на изложницу

4. Заливка расплавом - дозированной порции .

5. Формирования и затвердевания отливки.

6. Извлечение готовой отливки.

7. Термообработка.

8. Контроль

Отливки из чугуна, стали, бонзы и др. жаропрочные и титановые сплавы.

Недостатки метода:

- загрязнение внутренней поверхности отливок неметаллическими включениями;

- получение неровной внутренней поверхности отливки;

- большие припуски на внутренние размеры.

Непрерывное литье

Сущность метода заключается в непрерывном питании отливки расплавом, направленной кристаллизации и перемещении затвердевшего металла по отношению к постоянной зоне кристаллизации. Отливки имеют большую протяженность и различные формы и размеры в поперечном сечении.

Отливки имеют высокую плотность металла, чистую поверхность и высокую точность размеров. Отливки получают из стали, чугуна, медных и алюминиевых сплавов. На металлургических заводах существуют комплексные линии непрерывного литья.

Недостатки - возникновение внутренних напряжений в отливках из-за высокой скорости охлаждения; невозможного получения отливки сложной конфигурации.

Электрошлаковое литье - ЭШЛ

ЭШЛ из сталей и сплавов получают крупные заготовки цилиндров, труб, прокатных валков, коленчатых валов и др.

Сущность способа заключается в том, что плавление металла совмещается во времени и месту с заполнением литейной формы, при этом осуществляется последовательное наплавление отливки.

Отливки имеют более высокие механические свойства, чем поковки. Поверхность отливки чистая, часто отпадает необходимость в механической обработке.

Лекция 6

1. Технический контроль качества отливок

Основной задачей технического контроля является предупреждение выпуска негодной продукции и уменьшение количества неизбежного технологического брака.

Контроль проводится в трех направлениях:

- проверка качества исходных материалов;

- проверка технологических процессов изготовления отливок;

- проверка качества готовых отливок.

Методами контроля являются:

1) внешний осмотр отливки;

2) проверка размеров отливки;

3) проверка химического состава и механических свойств отливок;

4) определение внутренних трещин, раковин, пустот путем магнитной дефектоскопии, рентгеновских и ультразвуковых методов контроля.

К основным дефектам отливок относятся: коробление, перекосы, раковины, (газовые, усадочные, земляные, шлаковые), трещины, препар, недолив, спай, ликвация и др.

Причинами дефектов являются:

- нетехнологичность конструкции отливок;

неправильный подвод расплава в форму;

- повышенная температура залики;

- неправильный режим охлаждения;

- недостаточная газопроницаемость и противопригарность формовочной и стержневой смеси;

- большое содержание газов в металле (расплаве);

- низкая жидкотекучесть металла.

В зависимости от дефектов и ответственности детали трещины, раковины, недоливы заделывают специальной замазкой, пропитывают мастикой, заваривают газовой или электродуговой сваркой и т.д. При необходимости изменения твердости металла отливку подвергают термической обработке.

2. Литейные свойства сплавов

Пригодность сплава для литья определяется его литейными свойствами. К ним относятся: жидкотекучесть, объемная и линейная усадка, трещиноустойчивость, газонасыщение, ликвация.

Жидкотекучестью называется способность сплавов течь и заполнять литейную форму. Зависит от свойств сплава, формы и условий заливки.

Трещиноустойчивостью называется способность сплава противостоять образованию трещин в отливках. Трещины бывают горячие и холодные. Горячие трещины возникают в интервале температур затвердения сплава за счет его усадки. Холодные, являются следствием действия высоких внутренних напряжений в металле отливок.

Газонасыщение - склонность литейных сплавов поглощать газы, которые являются вредными примесями и образуют в отливках газовую пористость. Материал формы влияет на образование газовой пористости: чем выше газопроницаемость формы, тем меньше образуется газовая пористость в отливках.

Ликвация - неоднородность физического и химического состава металла. Появление дендритной ликвации обусловлено неравновесной кристаллизацией сплавов, которая зависит от наличия легирующих элементов в стали. (Дендрит - древовидный кристалл). Переход металла из жидкого состояния в твердое (кристаллическое) называется кристаллизацией. Карбидная ликвация (неоднородность) характерна для быстрорежущих сталей.

Усадкой называется уменьшение линейных размеров и объема отливки при переходе из жидкого состояния в твердое, что объясняется разностью плотностей в соответствующих агрегатных состояниях.

Для некоторых металлов

Vжид.1,1Vтв.

Изменение объема сплава в процессе усадки отливки характеризуется наружной усадкой, усадкой раковиной и пористостью. Наружная усадка - изменение объема и наружных размеров. Усадочная раковина - результат некомпенсированной объемной усадки. Чем больше коэффициент объемного сжатия при переходе из жидкого состояние в твердое, тем больше образуется раковин или одна крупная раковина. Для предупреждения образования раковин и пор на отливках устанавливают прибыли. Прибыли устанавливают сверху отливки, чтобы при охлаждении низа отливки все усадочные поры вытеснялись в прибыли.

Усадочная пористость - скопление мелких пустот по причине отсутствия подпитки жидким расплавом.

Линейная усадка характеризуется коэффициентом линейной усадки

л=(L1-L2)/L1,

где L1 - линейный размер формы

L2 - соответствующий размер отливки.

Объемная усадка характеризуется коэффициентом объемной усадки

о=(V1-V2)/V1,

где V1 - объем полости формы

V2 - объем отливки

Приближенно:

л=1/3о

Усадка - комплексное технологическое свойство, которая зависит от химического состава, условий заливки, конструкции формы, отливки и литниковой системы, от температуры заливки (чем больше температура заливки, тем больше усадка, поэтому заливку металла производят при минимально возможной температуре).

Ликвация и усадка отливки приводят к возникновению остаточных напряжений и трещинообразованию.

Лекция 7. Литейные сплавы

К литейным сплавам относятся сплавы на основе железа, алюминия, меди, цинка и др. металлов. Около 87% выпускаемых отливок изготавливают из сплавов на основе железа. Сплавы железа делятся на стали и чугуны.

Чугуны.

Для чугунов характерно высокое содержание углерода, хорошие литейные свойства, малая способность к пластической деформации (в обычных условиях не поддается ковке). Чугун дешевле стали.

К литейным чугунам относятся - серые, ковкие, высокопрочные.

Серый чугун (пластинчатая форма графита)

Ему свойственны высокая жидкотекучесть и малая усадка (до 1,3%). Отливки из серого чугуна получаются качественными, без усадочных раковин, пористости и трещин. Возможно получение отливок с толщиной стенок - 3...4 мм.

Отливки из серого чугуна (С4) получают в песчаных формах, литьем в оболочковые формы, в кокили, по выплавляемым моделям, центробежным литьем. После кокиля отливку подвергают отжигу (для устранения возможного отбела).

Механические свойства серых чугунов приводятся в ГОСТе 1412-85. Маркируются: С4 12 -28...С4 38...(60). Первая цифра (12) - предел прочности при растяжении кгс/мм2, вторая цифра - предел прочности при изгибе кгс/мм2.

Ковкий чугун (хлопьевидный графит).

Является продуктом отжига отливок из белого чугуна. Белый чугун обладает значительно худшими литейными свойствами, чем С4. Заливка производится с повышенными температурами, что приводит к возникновению усадочных раковин, пористости и трещин.

Отливки получают в песчаных формах, литьем в оболочковые формы и кокили; толщина стенок отливок 5...50 мм. Затем отливки подвергаются длительному отжигу на ковкий чугун в герметичных стальных контейнерах.

Механические свойства по ГОСТ 1215-79. Маркируется: К4 30-6; К4 35-10; К4 45-6 ... К4 63-2. (первая цифра - предел прочности в, кгс/мм2, вторая цифра - относительное удлинение , %.

Обычный химический состав К4:

2,4...2,8% С; 0,8...1,4% Si; < 1% Mn; 0,1% S; 0,2% P.

Из-за низкого содержания углерода получается малое количество графитных образований и улучшается качество чугуна.

Высокопрочный чугун (шаровидный графит)

Обладает жидкотекучестью С4, поэтому отливки получают толщиной стенок 3...5 мм.

Усадка более высокая до 1,7% из-за этого отливки имеют усадочные дефекты. Для снижения дефектов осуществляют направленную кристаллизацию путем создания прибылей и холодильников.

Отливки из высокопрочного чугуна возможно получать любым методом литья.

Сочетание высокой прочности и пластичности этих чугунов позволяет изготавливать из них ответственные изделия. Например, коленчатый вал легковой автомашины "Волга".

Механические свойства В4 по ГОСТ 7293-85. Маркировка В4 50-1.5, В4 40-10... (первая цифра - предел прочности при пластичности, вторая цифра - относительное удлинение в %).

Основные легирующие элементы (примеси)

Углерод - основной элемент, от его содержания и формы зависят литейные и механические свойства чугуна. Чем больше содержание углерода в сплаве, тем ниже температура плавления и тем меньше интервал кристаллизации. Углерод способствует уменьшению общей усадки сплава. (С = 2,7...3%).

Кремний - увеличивает жидкотекучесть, уменьшает общую усадку сплава (Si =0,8...2,2%), главный элемент улучшающий литейные свойства.

Фосфор (Р=0,06...0,3%) - чугуны легко плавятся, обладают хорошей жидкотекучестью, медленно затвердевают, заполняя тончайшие полости формы.

Чугун с высоким содержанием фосфора применяется для художественного литья. (Но высокое содержание фосфора Р> 0,3% увеличивает хрупкость чугунов).

Марганец (Mn) - способствует уменьшению количества свободного графита и тем самым увеличивает усадку. Марганец не влияет на жижкотекучесть. Марганец (при Mn=0,8...1,0%) нейтрализует вредное влияние среды, повышает механические свойства. При Mn> 1,0% увеличивается хрупкость.

Сера (S) - (вредная примесь) ухудшает литейные свойства чугуна, понижает жидкотекучесть, увеличивает усадку, повышает склонность к образованию газовых раковин и горячих трещин, ухудшает обработку резанием и механические свойства.

Вредное влияние серы нейтрализуется марганцем (образуя MnS - сульфид марганца). Допускаемое содержание:

в С4 - S=0,08...0,12%

в К4 - S 0,1%

в В4 - S< 0,03%

Достоинства чугунов:

1. Литейные свойства чугунов значительно выше, чем у сталей. В некоторых случаях является единственным материалом.

2. Чугуны более дешевле.

3. Высокие демпферирующие способности обусловлены наличием мягкого графита, который поглощает звуковые колебания.

4. Чугун имеет хорошие антифрикционные свойства (из-за наличия графита, который оказывает смазывающее действие).

5. Чугуны мало чувствительны к концентраторам напряжений, т.к. развитие трещины тормозится неметаллическими включениями.

К недостаткам чугунов относятся:

- низкие механические свойства;

- высокая хрупкость;

- низкая ударная вязкость (по сравнению со сталями).

Стали.

Для литья применяются углеродистые литейные стали - содержание С0,12...0,6%. Обозначаются стали буквой "Л" в конце маркировки и свойства этих сталей приводятся в ГОСТ 977-88 (Сталь 45Л ГОСТ 977-88).

У сталей низкие литейные свойства, высокий коэффициент усадки - до 2,5%. Из-за широко интервала кристаллизации ухудшается жидкотекучесть стали, увеличивается пригар. Для улучшения литейных свойств в сталях увеличено содержание кремния, фосфора и уменьшено содержание серы.

Стальные отливки получают массой от нескольких граммов до десятка тонн, с толщиной стенок от 1...300 мм. Получают отливки в песчаных формах, в оболочковых формах, по выплавляемым моделям, в кокилях. Качество отливок, получаемых специальными методами, высокое. Для снятия литейных напряжений отливки термообрабатываются (отжиг или нормализация)

Классификация стальных отливок

I. По химическому составу подразделяются на 4 класса:

1) углеродистые стали

2) низколегированные 2,5% легированных элементов

3) средне легированные 2,5...10% легированных элементов

4) высоколегированные стали >10% легированных элементов.

II. По назначению подразделяются на 2 группы:

1 группа - отливки из конструкционных углеродистых сталей и низколегированных сплавов - основными характеристиками являются механические свойства.

2 группа - отливки из сталей со специальными физическими, химическими и физико-химическими и др. свойствами (жаропрочные, жаростойкие, коррозионно-стойкие и др.) - определяющими характеристиками являются их спец. свойства.

III. По структуре:

- нелегированные

- легированные (делятся на 6 классов).

Отливки из углеродистой стали по качественным показателям подразделяются на 3 группы:

I - отливки общего назначения; контролируют внешний вид и размеры, химический состав сплава.

II - отливки ответственного назначения; дополнительный контроль (т или в) и относительное удлинение ().

III - отливки особо ответственные; дополнительный контроль - ударная вязкость.

Обозначение 35Л - III ГОСТ 977-88.

Цветные металлы

Литейные алюминиевые сплавы - широко применяются в машиностроении. Основные достоинства - малая плотность (2,76 г/см3), высокая коррозийная стойкость, низкая температура плавления (6600С), высокая пластичность, небольшая литейная усадка.

К литейным алюминиевым сплавам относятся сплавы 5 групп:

I. Al-Si. II. Al-Cu-Si. III. Al-Cu. IV. Al-Mg и к V группе - сложнолегированные сплавы - АЛ30.

Наибольшее распространение получили сплавы группы Al-Si, называемые силуминами, с большим содержанием кремния (АЛ2, АЛ4, АЛ9 - 6,0...13% ). Применяются только в литом виде. Обладают наилучшими литейными свойствами, усадка - 0,8...1,1%.

Другие алюминиевые сплавы в качестве литейных применяются реже.

Маркируются сплавы АЛ"№", где АЛ - алюминий литейный, № - порядковый номер в ГОСТе 2685-75.

I гр. - АЛ2, АЛ4, АЛ9 системы Al-Si.

II гр. - АЛ32 системы Al-Cu-Si.

III гр. - АЛ7, АЛ19 в системе Al-Cu.

IV гр. - АЛ8, АЛ22, АЛ27 и др. системы Al-Mg

Отливки получают в основном в постоянные формы (70...80%) - в кокиль, под давлением, остальные в разовые формы - песчаные, в оболочковые, по выплавляемым моделям. Отливки термообрабатываются (закалка, старение, закалка + старение).

Литейные магниевые сплавы

Применяются для деталей самолетов, двигателей, корпусов приборов. Имеют низкую плотность 1,8 г/см3, температура плавления 6510С.

Обладают в сравнении с алюминиевыми сплавами худшими литейными свойствами. К недостаткам также относится самовозгорание при плавке и заливке форм. Для предотвращения возгорания при разливке, струю металла припыливают порошком серы..

Маркируют магниевые сплавы: МЛ «№» (МЛ - магний литейный, № - порядковый номер в ГОСТе 2856-79 3 группы сплавов).

Лучшими литейными магниевыми сплавами являются сплавы системы Mg-Al-Zn - 1 гр. марок МЛ5 и МЛ6; 2 гр. МЛ12 - Mg-Zn-Zr (цирконий); 3 гр. МЛ10 - Mg-Zr-Nd (неодим). Отливки из магниевых сплавов получают литьем в постоянные формы (около 40%) - в кокиль и под давлением, и в разовые формы - песчаные и оболочковые. Для повышения пластичности и прочности применяется термообработка (закалка + старение).

Например: сплав МЛ5

в - прочность

, % - пластичность (относительное удлинение)

без т/о

160 МПа

1,5

т/о

260 МПа

2,0

Медные сплавы.

Практическое применение имеют медные сплавы с содержанием цинка до 45%, которые называются латунями. Применяются для антикоррозионных деталей.

Литейные свойства латуней характеризуются малой склонностью к ликвации, хорошей жидкотекучестью, склонностью к образованию концентрированной усадочной раковины. Усадка латуней около 1,5%. Латуни маркируются буквой «Л», за которой следует цифра, показывающая среднее содержание меди в сплаве, остальное цинк. В состав литейных латуней входят и другие элементы, буквенное обозначение которых следует за «Л», а потом цифры показывающие количество этих элементов в %. Например: ЛМц58-2 (57..60% Cu, 1-2% Mn, остальное Zn - цинк). Химический состав и механические свойства латуней представлены в ГОСТе 17711-93. Плотность меди - 8,9 г/см3, температура плавления - 10830С. Новое обозначение: ЛЦ40Mц1,5 (57...60% Cu, 1-2% Mn, остальное Zn цинк).

Медный сплав с содержанием олова, алюминия, никеля, кремния, марганца, свинца и др. называются бронзами. Бронзы делятся на оловянные и безоловянные.

Литейные оловянные бронзы изготавливаются по ГОС 613-79, безоловянные - по ГОСТ 493-79. Высокие литейные свойства бронз определяются малой усадкой. Усадка оловянистой бронзы меньше 1%, безоловяной бронзы - 1,6...2,4%. Жидкотекучесть бронзы невелика из-за большого интервала кристаллизации. Бронзы предназначаются преимущественно для подшипников и для антикоррозионных целей (для деталей, судов, корпусов, насосов, зубчатых колес и др.).

Маркируются буквами «Бр.». Бронза Бр.ОЦС5-5-5 (новое обозначение БрО5Ц5С5) имеет состав: 4-6% Sn (олово), 4-6% Zn (цинк), 4-6% Pb (свинец), остальное Cu. Бронза Бр.АЖ9-4 (новое обозначение БрА9Ж3Л - легир. Fe): 810% Al, 2-4% Fe, остальное Cu (безоловянная) применяется для фасонного лиья.

Из медных сплавов около 80% оливок получают литьем в разовые формы - песчаные, оболочковые, по выплавляемым моделям, остальные - в постоянные формы - в кокиль, под давлением, центробежное литье.

Элементы входящие в медные сплавы обозначаются:

А - алюминий, Н - никель, Мц - марганец, С - свинец, О - олово, Ж - железо, К - кремний, Б - бериллий, Ц - цинк.

Литейные титановые сплавы (нецветной металл)

Преимущественное применение - в авиации, ракетостроении и др. отраслях техники, где удельная прочность (в/)имеет важное значение. (Плотность - 4,5 г/см3, высокая температура плавления - 16720С).

Титановые сплавы имеют литейную усадку 1,5% при литье в керамические и 2...2,3% - в металлические формы. Перед заливкой в литейную форму титановые сплавы подвергают двойному переплаву, а заливка осуществляется в вакууме.

Около 80% фасонных отливок из титановых сплавов получают литьем в разовые высокоогнеупорные формы (на основе электрокорунда (плавленый оксид алюминия), магнезита, графита), в графитовых керамических формах по выплавляемым моделям и оболочковых формах. Простые отливки изготавливаются литьем в металлические и графитовые кокили.

Основным литейным титановым сплавом является сплав марки ВТ5Л, обладающий хорошими механическими и литейными свойствами. В промышленности применяют сплавы ВТ1Л, ВТ6Л, ВТ14Л и др. Все титановые сплавы содержат 5% Al.

Лекция 8. Конструирование литых заготовок


Подобные документы

  • Классификация и применение процессов объемного деформирования материалов. Металлургические и машиностроительные процессы обработки металлов давлением. Методы нагрева металла при выполнении операций ОМД. Технология холодной штамповки металлов и сплавов.

    контрольная работа [1,2 M], добавлен 20.08.2015

  • Импульсные методы обработки металлов давлением. Сведения о взрывчатых веществах: оборудование для штамповки взрывом. Процесс гидровзрывной штамповки. Электрогидравлические установки для штамповки деталей. Сущность магнитно-импульсной обработки металлов.

    реферат [811,8 K], добавлен 10.05.2009

  • Оптимизация технической схемы литья под давлением на машинах с холодной горизонтальной камерой прессования поршнем. Особенности получения отливок. Движение расплава в пресс-форме. Общие принципы конструирования литой детали. Методы повышения стойкости.

    дипломная работа [1,4 M], добавлен 24.01.2016

  • Назначение и виды термической обработки металлов и сплавов. Технология и назначение отжига и нормализации стали. Получение сварных соединений способами холодной и диффузионной сварки. Обработка металлов и сплавов давлением, ее значение в машиностроении.

    контрольная работа [2,6 M], добавлен 24.08.2011

  • Сущность процессов упругой (обратимой) и пластической (необратимой) деформаций металла. Характеристика процессов холодной и горячей деформации. Технологические процессы обработки металла давлением: прессование, ковка, штамповка, волочение, прокат.

    реферат [122,4 K], добавлен 18.10.2013

  • Изучение технологии литья - способа изготовления заготовки или изделия заполнением полости заданной конфигурации жидким металлом с последующим его затвердеванием. Способы литья в специальные формы. Классификация технологий переработки полимерных металлов.

    контрольная работа [45,6 K], добавлен 27.07.2012

  • Выбор материала и способа получения заготовки, технология ее обработки. Технологические операции получения заготовки методом литья в металлические формы (кокили). Технологический процесс термической и механической обработки материала, виды резания.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 23.07.2013

  • Сущность и значение процессов вальцовки, ротационной ковки, прокатки, раскатки кольцевых заготовок, пневмоцентробежной обработки внутренних цилиндрических поверхностей заготовок, накатки зубьев зубчатых колес, шлицев и холодной объемной штамповки.

    презентация [2,4 M], добавлен 18.10.2013

  • Экономическая эффективность обработки металла давлением. Процесс получения поковок горячей объемной штамповки. Расчет режима резания при сверлении. Технология токарной обработки. Преимущества штамповки в закрытых штампах. Точность обработки заготовок.

    курсовая работа [92,2 K], добавлен 13.12.2010

  • Обзор способов холодной штамповки. Разработка технологии, определение технологических параметров и конструкции штампов для холодной объемной штамповки. Выбор материала детали, инструмента и оборудования. Описание маршрутной технологической карты.

    курсовая работа [4,2 M], добавлен 12.05.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.