Контрольная работа: Виготовлення виробів литтям

Жодна галузь машино - та приладобудування не обходиться без деталей, виготовлених литтям. Частка деталей, виготовлених литтям, у машинах становить близько 50%, а у верстатах - близько 80%. Литтям виготовляють блоки циліндрів і поршні двигунів внутрішнього згоряння, лопаті газових турбін тощо.

Найбільшу кількість відливків - близько 70% загальної маси - виливають із сірого чавуну, далі йдуть сталеві відливки, відливки з мідних, алюмінієвих та інших сплавів.

1.2 Ливарні сплави та їх властивості

Чисті метали мають незначні ливарні властивості, тому з них не виготовляють відливків. Із сплавів для виготовлення відливків використовують лише ті, які мають добрі ливарні властивості.

Ливарними сплавами називають ті сплави, які мають добрі ливарні властивості.

До них належать чавуни, сталі, бронзи, сілюміни тощо.

Найважливіші ливарні властивості сплавів - текучість розплаву, усадка, ліквація, температура плавлення.

Текучістю називають здатність розплаву швидко заповнювати порожнину ливарної форми.

Текучість сплавів залежить від температури нагрівання: з підвищенням температури текучість розплавів зростає. У процесі виготовлення відливків використовують сплави з оптимальною економічно вигідною температурою плавлення.

Усадкою називають властивість розплавів зменшувати свій об'єм при охолодженні від температури заливання до кімнатної.

Усадка залежить від хімічного складу сплаву, температури заливання розплаву та інших чинників. Розрізняють усадку об'ємну та лінійну.

Ліквацією (від лат. “liquatio" - розтоплення, розплавлення) називають неоднорідність хімічного складу сплаву в різних частинах відливка після кристалізації й охолодження до кімнатної температури.

Ліквація залежить від хімічного складу сплавів і швидкості охолодження відливка. Так, у чавунах і сталях сірка, фосфор і вуглець збираються у верхній і центральній частинах відливка. Важкі компоненти сплавів збираються у нижній частині відливка. Ліквації запобігають перемішуванням розплавів перед заливанням у форми та прискореним охолодженням у процесі кристалізації.

Ліквація істотно впливає на властивості відливка: чим вона менша, тим кращі механічні властивості відливка.

1.3 Лиття в разові ливарні форми

Найпоширенішими способами лиття в разові форми є лиття в піщано-глиняні форми; лиття в оболонкові форми та у форми, виготовлені за моделями, які витоплюються, розчиняються або перетворюються на газ. Найбільшу кількість відливків виробляють у піщано-глиняних формах.

1.4 Лиття в багаторазові ливарні форми

Спільним недоліком способів лиття в разові ливарні форми є те, що форми використовують лише один раз і для того, щоб витягнути відливок, форму руйнують.

У формах багаторазового використання можна виготовити сотні тисяч штук відливків. Ці форми виготовляють із чавуну, сталі, алюмінієвих та інших сплавів.

Використання багаторазових форм у ливарному виробництві має ряд переваг порівняно з литтям у разові форми:

відсутність стрижневих і фермових сумішей, модельно-опокового обладнання, дільниць для звільнення форми від моделі та вибування форм;

зменшення кількості пилу в ливарному цеху та поліпшення санітарних умов праці;

обслуговування багаторазових форм не потребує фахових робітників;

вища продуктивність праці;

отримані відливки мають велику щільність, а також точність розмірів і малу шорсткість поверхні, що скорочує або зовсім вилучає механічне оброблення їх на різальних верстатах.

Проте лиття в металеві форми має недоліки: велику вартість металевих форм, через що їх застосовують лише в серійному та масовому виробництві; деякі форми трудно виготовити для відливків складної конфігурації тощо.

Серед відомих способів лиття в багаторазові форми найширше застосовують лиття в кокіль, відцентрове лиття, лиття під тиском тощо.

2. Підготовлення металевих форм до заливання розплавом

Перед заливанням розплаву у форму на її внутрішню поверхню, яка контактує з розплавом, наносять вогнетривке покриття або спеціальну фарбу, щоб збільшити тривалість використання форми, поліпшити поверхню відливка, полегшити звільнення відливка від форми, а в разі отримання сталевих відливків - запобігти поверхневому гартуванню.

Потім форми нагрівають до температури 100-300°С. Нагрівання форми полегшує заповнення її розплавом і. захищає від передчасного руйнування внаслідок великої різниці температури форми та розплаву.

Металеві форми на відміну від разових не газопроникні, тому для запобігання утворенню браку у форми вставляють газовиводи у вигляді трубок або форму чи розплав вакуумують.

2.1 Лиття в кокіль

Кокілем (від франц, "coquslle " - черепашка, мушля) називають ливарну форму багаторазового використання, у якій отримують відливки.

Форма може бути суцільною або збірною. Суцільні кокілі використовують для виготовлення малих відливків простої форми. Великі та складні, відливки отримують у збірних кокілях, які складаються з двох півформ. Внутрішні поверхні відливків виготовляють за допомогою стрижнів, які в складній формі можуть бути розбірними. Найчастіше кокілі виготовляють із чавуну та сталі.