Фрагмент для ознакомления
2
ВВЕДЕНИЕ
Сущность литейного производства состоит в получении заготовок или деталей путем заливки расплавленного металла заданного химического состава в литейную форму, рабочая полость которой имеет конфигурацию заготовки или детали. При охлаждении залитый металл затвердевает и сохраняет конфигурацию полости формы. Литые заготовки (отливки) в дальнейшем подвергаются механической обработке. Литьем получают отливки простой и сложной конфигурации, сплошные и с внутренними полостями, массой от нескольких граммов до нескольких сотен тонн из различных материалов (литейных сплавов). Литье – один из древнейших способов обработки металлов. С началом развития машиностроения было создано обслуживающее его литейное производство, появились оснащенные специальным оборудованием литейные цехи. Теория и практика технологии литейного производства на современном этапе позволяют получать изделия с высокими эксплуатационными свойствами. Отливки надежно работают в реактивных двигателях, атомных энергетических установках и других машинах ответственного назначения. Они используются в изготовлении строительных конструкций, металлургических агрегатов, морских судов, деталей бытового оборудования, художественных и ювелирных изделий [1].
Современное состояние литейного производства определяется совершенствованием традиционных и появлением новых способов литья, непрерывно повышающимся уровнем механизации и автоматизации технологических процессов, специализацией и централизацией производства, созданием научных основ проектирования литейных машин и механизмов.
Важнейшим направлением повышения эффективности является улучшение качества, надежности, точности и шероховатости отливок с максимальным приближением их к форме готовых изделий путем внедрения новых технологических процессов и улучшения качества литейных сплавов, устранение вредного воздействия на окружающую среду и улучшение условий труда.
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
1. Литейные основы
Необходимость экономии материальных ресурсов предъявляет высокие требования к рациональному выбору заготовок, к уровню их технологичности, в значительной мере определяющей затраты на технологическую подготовку производства, себестоимость, надежность и долговечность изделий. Правильно выбрать способ получения заготовки – означает определить рациональный технологический процесс ее получения с учетом материала детали, требований к точности ее изготовления, технических условий, эксплуатационных характеристик и серийности выпуска. Машиностроение располагает большим количеством способов получения деталей. Это многообразие, с одной стороны, позволяет существенно повысить эксплуатационные характеристики машин за счет использования свойств исходного материала, с другой – создает трудности при выборе рационального, экономичного способа получения детали. Особенно важно правильно выбрать вид заготовки, назначить наиболее рациональный технологический процесс ее изготовления в условиях автоматизированного производства, когда размеры детали при механической обработке получаются «автоматически» на предварительно настроенных агрегатных станках или станках с числовым программным управлением (ЧПУ).
Максимальное приближение геометрических форм и размеров заготовки к размерам и форме готовой детали – главная задача заготовительного производства. Заданные конструктором геометрия, размеры и марка материала детали во многом определяют технологию изготовления. Таким образом, выбор вида заготовки происходит в процессе конструирования, так как при расчете деталей на прочность, износостойкость или при учете других показателей эксплуатационных характеристик конструктор исходит из физико-механических свойств применяемого материала с учетом влияния способа получения заготовки. Выпуск технологичной заготовки в заданных масштабах производства обеспечивает минимальные производственные затраты, себестоимость, трудоемкость и материалоемкость. Под технологичностью заготовки принято понимать, насколько данная заготовка соответствует требованиям производства и обеспечивает долговечность и надежность работы детали при эксплуатации.
При выборе способов получения заготовки в первую очередь следует учитывать основные факторы (себестоимость и требования к качеству), ориентироваться на то, что в конкретном случае является определяющим [2].
Теория и практика технологии литейного производства на современном этапе позволяет получать изделия с высокими эксплуатационными свойствами. Современное состояние литейного производства определяется совершенствованием традиционных и появлением новых способов литья, непрерывно повышающимся уровнем механизации и автоматизации технологических процессов, специализацией и централизацией производства, созданием научных основ проектирования литейных машин и механизмов.
2. Жидкотекучесть
Жидкотекучесть — способность металлов и сплавов в расплавленном состоянии заполнять литейную форму и воспроизводить полностью и четко ее очертания. Природа жидкотекучести очень сложна и зависит от многих факторов, которые можно разделить на три группы.
К первой группе относятся факторы, связанные со свойствами и строением непосредственно самих металлов и сплавов: вязкость, поверхностное натяжение, теплоемкость, теплопроводность, температура, наличие включений — неметаллических и газовых, интервал кристаллизации и т.д.
Ко второй группе относятся факторы, связанные с состоянием и свойствами формы — ее теплофизические свойства, начальная температура, состояние поверхности, газотворность и газопроницаемость.
К третьей группе — факторы, определяющие условия заливки — конструкция и размеры литниковой системы, скорость заливки, характер движения потока и т.д. Жидкотекучесть оказывает влияние как на заполнение формы, так и на получение качественной отливки. Например, при получении
Фрагмент для ознакомления
3
1. Перспективные направления развития литейного производства России и задачи Российской ассоциации литейщиков. – http://www.is.tula.ru/lib/napravlenia.pdf .
2. Дубровин, В.К. Технологические процессы литья: учебное пособие для студентов высших учебных заведений обучающихся по направлению 150400 "Металлургия" / В.К. Дубровин, А.В. Карпинский, О.М. Заславская. – Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2013. – 193, с.
3. Чуркин, Б.С. Технология литейного производства: Учебник/ Б.С. Чуркин – Екатеринбург: Изд. Урал. гос. проф.-пед. ун-та, 2000. – 662 с.
4. Теория литейных процессов: учебное пособие / Л. Г. Знаменский, В.К. Дубровин, Б. А. Кулаков, В. И. Швецов. – Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 2016. – 163 с.
5. Технологические процессы и оборудование для модернизации литейного производства в машиностроении. Сборник руководящих технических материалов по современным эффективным технологическим процессам формообразования точных отливок для деталей в машиностроении. – ИЦТМ «Металлург». Москва, 2002. – 281 с.
6. Аксенов, П.Н. Технология литейного производства / П.Н. Аксенов. – М.: Машгиз, 1957. – 418 с.
7. Кулаков, Б.А. Проектирование и реконструкция литейных цехов: учебное пособие к выполнению дипломного проекта / Б.А. Кулаков, Л.Г. Знаменский, О.В. Ивочкина и др. – Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 2001. – 144 с.
8. Сайт «IMF Group» – http://www.imf-moscow.ru/equipment/fast loop.html.
9. Вдовин К. Н., Технология литейного производства: учебное пособие / К.Н. Вдовин. – Магнитогорск МГТУ, 2001. – 115 с.
10. Сайт «Украинская ассоциация сталеплавильщиков». – http://uas.su/books/2011/dsp/1321/razdel1321.php .