Литейное производство

Процесс получения фасонных отливок в результате твердения расплавленного металла залитого в форму.

Для литья применяют металлы с высокой жидкотекучестью и малыми усадками (1...2 %) при твердении: чугуны, литейные стали, медные, алюминиевые, титановые и магниевые сплавы.

Различают:

I Литьё в разовые формы, изготовленные из формовочной смеси, которая состоит из кварцевого песка, глины, молотого кокса и формовочной земли. Возможна формовка всырую и всухую.

1) При мелкосерийном производстве применяют ручную формовку.

Характерные операции:

а) половинку модели устанавливают разъёмом вниз на подмодельную доску, затем устанавливают опоку (ящик без дна с ручками) и набивают её формовочной смесью;

б) переворачивают набитую опоку, устанавливают вторую половинку модели, круглые конические колышки для литника и выпора, вторую опоку, скрепляют её с первой, и набивают формовочной смесью;

в) вынимают колышки, разъединяют опоки и осторожно вынимают половинки моделей. Литники соединяют с полостью формы, прорезая литниковые ходы;

г) устанавливают на место изготовленные отдельно стержни, верхнюю опоку на нижнюю, скрепляют их и заливают металл.

2) При крупносерийном производстве, применяют машинную формовку по модельным плитам, к которым прикреплены половинки моделей.

При изготовлении стальных отливок используют смеси из огнеупорных материалов, а в формах предусматривают прибыли для подпитки жидким металлом (ликвидируются усадочные раковины). От готовых деталей прибыли отрезают. Затем стальные отливки отжигают (для измельчения зерна металла и снятия внутренних напряжений).

Плавку металлов ведут в мартеновских печах и конверторах (углеродистые стали), в дуговых электропечах (легированные стали), в тигельных, пламенных и индукционных печах (сплавы цветных металлов). Чугун обычно плавят в вагранках (шахтных печах).

II. Специальные виды литья:

1) Отливка в металлические формы – кокили. Используют для получения точных отливок, чаще из сплавов цветных металлов. Кокили изготавливают из стали или чугуна. Перед заливкой металла их подогревают до 300 – 500 ⁰С.

2) Центробежное литьё - жидкий металл заливают во вращающуюся форму (трубы, колёса, шкивы, втулки и т.п.)

3) Литьё под давлением - применяют при массовом изготовлении деталей из сплавов цветных металлов.

Литьё точное, не нуждается в механической обработке (детали автомашин, паровой и водяной аппаратуры и т.п.)

4) Литьё по выплавляемым или выжигаемым моделям - применяют для получения точных отливок сложной формы. Модели изготавливают из легкоплавких материалов (воск, парафин) или выжигаемых (пенопласт), затем их покрывают краской, опыляют корундовым порошком и заформовывают в опоке. Форму нагревают, модель расплавляется или выжигается и в полость формы заливают металл (режущие инструменты, лопатки газовых турбин и т.п.).

5) Литьё в оболочковые формы - модель вместе с подмодельной плитой нагревают до ~200 ⁰С и засыпают формовочной смесью из кварцевого песка и термореактивной смолы. Слой смеси прилегающий к модели оплавляется, образуя корку толщиной 10 – 12 мм. Полученную форму упрочняют нагревом до ~350 ⁰С, затем собирают, заформовывают в опоку и заливают металл. Применяют для точных отливок из любых металлов.