Отливка - заготовка изделия, реже готовое изделие (деталь), полученное заливкой жидкого материала (металла или сплава, шлака, стекла, пластмассы и т.п.) в литейную форму, в которой он затвердевает. Отливки подразделяют на полуфабрикаты -- чушки для послед, переплавки, слитки, обрабатываемые давлением; фасонные отливки, подвергающиеся, как правило, обработке резанием; готовые изделия, которые только очищаются или окрашиваются.

Литье - технологический процесс изготовления отливок, заключается в заполнении форм расплавленным материалом (литейным сплавом на основе черных и цветных металлов, пластмассой, некоторыми горными породами, шлаком) и дальнейшей обработке получения изделий.

В качестве получения отливок прокатного валка принимаю метод получения отливок с помощью центробежного литья,технология получения отливок выглядит следующим образом.

Сущность центробежного литья заключается в том, что заполнение формы расплавом и формирование отливки происходит при вращении формы вокруг горизонтальной, вертикальной, наклонной оси или при сложном вращении формы. Это обеспечивает дополнительное воздействие на расплав и затвердевающую отливку поля центробежных сил. Процесс реализуется на специальных центробежных машинах и столах. Чаще используют два варианта способа, при которых расплав заливается в форму с горизонтальной осью вращения или с вертикальной осью вращения. В первом случае получают отливки - тела вращения малой и большой протяженности, во втором - тела вращения малой протяженности и фасонные отливки.

Наиболее распространен способ литья во вращающиеся металлические формы с горизонтальной осью вращения пустотелых цилиндрических отливок. По этому способу отливка формируется в поле центробежных сил со свободной цилиндрической поверхностью, а формообразующей поверхностью служит внутренняя поверхность изложницы. Расплав из ковша заливают во вращающуюся форму через заливочный желоб. Расплав растекается по внутренней поверхности формы, образуя под действием поля центробежных сил пустотелый цилиндр. После затвердевания металла и остановки формы происходит извлечение от-ливки. Такой способ характеризуется наиболее высоким технологическим выходом годного (ТВГ~100 %), так как не расходуется металл на литниковую систему.

При получении отливок со свободной параболической поверхностью при вращении формы вокруг вертикальной оси расплав из ковша заливают в форму , закрепленную на шпинделе , приводимом во вращение электродвигателем . Расплав под действием центробежных и гравитационных сил распределяется по стенкам формы и затвердевает, после этого вращение формы прекращают и извлекают из нее затвердевшую отливку .

Отливки с внутренней поверхностью сложной конфигурации получают с использованием стержней в формах с вертикальной осью вращения. Так отливают венцы зубчатых колес. Расплав из ковша через заливочное отверстие и стояк поступает в центральную полость формы, выполненную стержнями и , а затем через щелевые питатели (под действием центробежных сил) в рабочую полость формы. Технологический выход годного здесь меньше, чем в предыдущем способе. Избыток расплава (сверх массы отливок) в центральной полости формы служит прибылью и питает отливки при затвердевании.

Преимущества центробежного литья:

· Возможность улучшения заполняемости форм расплавом под действием давления, развиваемого центробежными силами; повышение плотности отливок вследствие уменьшения усадочных пор, раковин, газовых, шлаковых и неметаллических включений;

· уменьшение расхода металла и повышение выхода годного благодаря отсутствию литниковой системы при изготовлении отливок типа труб, колец, втулок или уменьшению массы литников при изготовлении фасонных отливок;

· исключение затрат на стержни при изготовлении отливок типа втулок и труб. Наряду с высокой производительностью и простотой процесса центробежный способ литья по сравнению с литьем в стационарные песчано-глинистые и металлические формы обеспечивает более высокое качество отливок, почти устраняет расход металла на прибыли и выпоры, увеличивает выход годного литья на 20...60 %.

Особенности формирования отливки обусловливают и недостатки этого способа литья:

· высокая стоимость форм и оборудования и ограниченность номенклатуры отливок,

· трудности получения отливок из сплавов склонных к ликвации;

· загрязнение свободной поверхности отливок неметаллическими включениями и ликватами; - неточность размеров и необходимость повышенных припусков на обработку свободных по-верхностей отливок, вызванная скоплением неметаллических включений в материале отливки вблизи этой поверхности и отклонениями дозы расплава, заливаемого в форму.

Нарушение технологии -- главная причина возникновения дефектов в отливках. Причиной возникновения дефектов может быть также неудовлетворительное качество применяемых для литья исходных материалов, неисправность кокильной оснастки и оборудования, погрешности в технологическом процессе и т. п. Следовательно, качество получаемых отливок зависит от многих факторов, которые надо учитывать при производстве кокильного и другого литья. Поэтому задачей современного контроля является не только сортировка отливок на годные, дефектные и бракованные, но и осуществление взаимно увязанных мер по повышению качества и предупреждению дефектов отливок.

Работу по повышению качества литья на предприятиях ведут на основе ряда научно обоснованных комплексных мероприятий, которые предусмотрены системой управления качеством продукции.

Наиболее часто встречающиеся дефекты в отливках условно можно разделить на следующие четыре группы:

1. внешние дефекты, обнаруженные непосредственно на поверхности отливки (несоответствие размеров и массы, спаи, заливы, недоливы, засоры, перекос и т. д.);

2. объемные дефекты, расположенные полностью или частично внутри отливки и нарушающие ее сплошность (газовые и шлаковые раковины, поры, горячие и холодные трещины и т. д.);

3. несоответствие химического состава и структуры отливки;

4. неудовлетворительные механические свойства материала отливки.

Отливки с дефектами подразделяют на неисправимые (брак) и исправимые. Неисправимые дефекты это те, которые исправить невозможно или экономически не выгодно. Отливки с такими дефектами бракуют и отправляют на переплавку.

Контроль химического состава. В цеховой или заводской лаборатории проверку состава сплава производят методами химического или спектрального анализа. Химическому анализу подвергаются расплавы всех плавок. Проверяют основные элементы сплава и количество вредных примесей. Если химический состав шихты известен точно, то контроль химического состава производится выборочно, например для каждой десятой плавки.

Химический анализ позволяет после растворения некоторого количества исследуемого сплава выделить в чистом виде или в виде соединений отдельные элементы сплава и определить их процентное содержание. Химический анализ дает точные сведения о содержании элементов в сплаве, но требует много времени.

Спектральный анализ получил в последнее время большое распространение для определения химического состава сплава. Основан он на рассмотрении спектра лучей, излучаемых при воздействии лугового разряда на поверхность материала. По спектру определяется качественный и количественный состав сплава.

Преимущество спектрального анализа перед химическим состоит в быстроте, высокой точности даже при малой концентрации в сплаве определенного элемента, универсальности и возможности определить химический состав без повреждения отливки.

Внешний осмотр отливок. Внешний осмотр отливок (производят два раза. Первый, предварительный осмотр делают сразу же после выталкивания отливки из пресс-формы, что позволяет выявить причины литейных дефектов на поверхности и наметить меры устранения брака. Второй осмотр проводят после окончательной очистки отливок от литников и облоя.

Чистоту поверхности отливок оценивают визуально, сравнивая их с эталоном. Отливки, имеющие дефекты, сравнивают с допустимыми дефектами утвержденных эталонов или описанными в технических условиях.

Контроль размеров. Геометрические размеры проверяют по литейному чертежу, на котором обычно указаны только те размеры, которые следует проверять в литейном цехе.

Проводят два вида контроля: периодический контроль всех размеров отливки и постоянный контроль колеблющихся размеров.

Все размеры отливок проверяются при освоении новой пресс-формы после ее изготовления и доводки.

В этом случае все отливки нескольких партий обмеряют, результаты сверяют с размерами чертежа; чтобы получить точные размеры ребер и стенок, отливки разрезают на части.

При длительной работе пресс-формы размеры оформляющей полости изнашиваются, поэтому периодически производят контроль-размеров отливок.

Проверку размеров отливок ведут от базовых поверхностей, от которых их затем обрабатывают в механическом цехе.

Задание 6