Конструирование литых деталей

Конструирование литых деталей

   Литье широко применяют для изготовления фасонных деталей от мелких до самых крупных типа базовых и корпусных. У многих машин (двигатели внутреннего сгорания, турбины, компрессоры, металлорежущие станки и т.д.) масса литых деталей составляет 60 — 80% массы машины. С помощью литья можно получить детали самой сложной конфигурации, невыполнимые другими способами формообразования. Литейный процесс производителен и недорог.

   Для литых деталей характерны пониженная прочность, различные механические показатели в разных участках отливки, склонность к образованию дефектов и напряжений. Качество отливки зависит от технологии литья и конструкции детали, поэтому конструктор должен знать основные правила литейной техники и уверенно владеть приемами, обеспечи­вающими получение качественных отливок при наименьших производственных затратах. Применяют следующие способы литья:

Литье в песчаные (земляные) формы

   Наиболее распространенный и универсальный способ литья и практически единственный способ изготовления крупногабаритных отливок. Формовку производят по деревянным или металлическим моделям в опо­ках, набиваемых песчано-глинистыми смесями. Вну­тренние полости образуют стержнями, фор­муемыми в стержневых ящиках из песчаных смесей с крепителями.

   Точность размеров отливки зависит от качества изготовления формы и свойств литейного сплава (отклонения от номинальных размеров в среднем ± 7%). Параметры шероховатости поверхности Rz = 10 ÷ 40 мкм. Производительность литейного процесса и каче­ство отливок значительно повышаются при ма­шинной формовке (набивка опок с помощью прессовых, встряхивающих и пескометных машин). Ответственные, а также крупногабаритные детали отливают в стержневых формах, наружные и внутренние поверхности которых образуются бло­ками стержней, соединяемых механически или склеи­ванием.

Литье в оболочковые формы

   Формы готовят по металлическим моделям в виде оболочек толщиной 6 — 15 мм из песчаных смесей с термореактивной смо­лой (бакелит) и отверждают нагревом до 150 — 350 °С. Способ применяют преимущественно для от­ливки открытых (корытных, чашечных) деталей раз­мером до 1 м. Точность размеров ±5%, параметры шероховатости от Ra = 1,25 ÷ 2,5 мкм до Rz =10 ÷ 20 мкм.

Кокильное литье

Кокильное литье   Металл заливают в постоянные чугунные или стальные формы (кокили). При отлив­ке деталей малых размеров и деталей из цветных сплавов внутренние полости образуют металличе­скими стержнями, при отливке средних и крупных деталей — песчаными стержнями (полукокильное литье). Способ обеспечивает повышенную прочность отливок, точность ±4%, параметры ше­роховатости те же, что и при литье в оболочковые формы.

Центробежное литье

   Применяется для отливки цилиндрических полых деталей типа труб. Металл заливают во вращающиеся чугунные или стальные барабаны, где он уплотняется действием центро­бежных сил. Точность отливки (толщина стенок) за­висит от точности дозирования подачи металла. Мелкие детали отливают этим способом в по­стоянные металлические формы.

Литье под давлением

   Металл заливают в по­стоянные стальные формы под давлением 3 — 5 МПа. Способ обеспечивает высокую произво­дительность, точность размеров (±1%) и малую шероховатость поверхности. Последующая механи­ческая обработка, как правило, не требуется. Этот вид литья применяют для массового изготовления небольших и средних деталей, преимущественно из легкоплавких сплавов (алюминиевых, медно-цин­ковых и др.). Для отливки стальных и чугунных де­талей пресс-формы необходимо изготовлять из жа­ропрочных сталей.

Литье по выплавляемым моделям

   Модели изгото­вляют из легкоплавких материалов (парафин, стеа­рин. воск, канифоль) посредством литья под давле­нием в металлические пресс-формы. Модели соеди­няют в блоки, покрывают тонким слоем огнеупорно­го состава (кварцевый порошок с этилсиликатом или жидким стеклом) и заформовывают в неразъемные песчаные формы, которые прокаливают при 850 — 900°С, в результате чего модели без остатка уда­ляются. В образовавшиеся полости заливают металл при нормальном давлении или под давлением 0,2 — 0,3 МПа. Способ применяют для отливки мелких и средних деталей произвольной конфигурации. Высокая точ­ность размеров (±2%) и малая шероховатость по­верхности позволяют в большинстве случаев обой­тись без последующей механической обработки, вследствие чего этот способ часто применяют для изготовления деталей из труднообрабатываемых ма­териалов (например, турбинных лопаток из жаро­прочных сплавов).

Литье по газифицируемым моделям

   В неразъемные песчаные формы заформовывают модели из пенопо­листирола (плотность 10-30 кг/мЗ). которые при за­ливке металла газифицируются; пары и газы уходят через выпоры и .вентиляционные отверстия. Другие способы удаления заформованных моделей — воз­гонка (нагрев при 300-450°С без доступа воздуха) и растворение модели в дихлорэтане или бензоле. Литье по удаляемым полистироловым моделям позволяет получить точные отливки практически без ограничений по конфигурации (вплоть до цельнолитных цепей с сомкнутыми звеньями).

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *