Характеристика заготовительного производства

ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Литье является одним из важнейших и распространенных способов изготовления заготовок и деталей машин. Литьем получают заготовки различных конфигураций, размеров и массы из различных металлов и сплавов: чугуна, стали, сплавов меди, алюминия, магния и т. д. Литье наиболее простой и дешевый, а иногда и единственный способ изготовления заготовок. Точные методы литья позволяют получать отливки с высокой точностью размеров и малой шероховатостью поверхностей, часто не требующие дальнейшей механической обработки. Наряду с достоинствами литье имеет и недостатки, основным из которых является неоднородность химического состава и низкие механические качества получаемых отливок.

Сущность процесса литья заключается в том, что расплавленный металл определенного химического состава заливается в заранее приготовленную литейную форму, полость которой по своим размерам и конфигурации соответствует форме и размерам требуемой заготовки. После остывания заготовки или готовые детали, называемые отливками, извлекают из форм.

Литейные формы могут быть разового и многократного применения (постоянные или полупостоянные).

Для получения отливок высокого качества литейные сплавы должны обладать определенными литейными свойствами: хорошей жидкотекучестью, низкой усадкой, иметь химическую однородность структуры, низкую температуру плавления и т. д.

Плавление металлов перед заливкой в формы выполняют на различном оборудовании, например: чугун — в вагранках и шахтных печах; углеродистые и легированные стали — в мартеновских и электропечах; медные сплавы — в дуговых, индукционных и пламенных отражательных печах, а также в тиглях; алюминиевые сплавы — в электрических и пламенных печах.

Большую часть чугунных и стальных отливок получают методом литья в песчано-глинистые формы (до 60% общего объема). Для получения отливок с высокой точностью, минимальными припусками на механическую обработку, высоким классом шероховатости поверхностей и лучшей структурой металла применяют специальные способы литья: литье в постоянные металлические формы (кокили), центробежное литье, литье под давлением, литье по выплавляемым моделям, литье в оболочковые формы и т. д.

Для определения эффективности применения любого метода литья необходимо проводить технико-экономический анализ, учитывающий все производственные факторы.

Одним из недостатков процесса литья является относительно большой процент брака. Наиболее характерными дефектами литья являются: трещины, раковины (воздушные, газовые, шлаковые), ликвация - неоднородность химического состава сплавов, возникающая при их кристаллизации, заливы, недоливы, перекосы, коробление и пр.

Для снижения брака в литейном производстве необходимо проводить контроль на всех стадиях" технологического процесса литья, а исправимые дефекты и пороки литья (например, открытые раковины, наружные трещины) целесообразно исправлять: заваривать, заделывать пробками и др.

ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА МЕТОДАМИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

Методами пластической деформации получают заготовки (детали) из стали, цветных металлов и их сплавов, пластмасс, резины, древесных пластиков, многих керамических материалов, стекла, химических волокон и др. Широкое распространение методов пластической деформации обусловливается их высокой производительностью и обеспечением высокого качества изделий.

Наряду с традиционными методами (прокатка, волочение, ковка и др.) применяются новейшие методы (обработка металлов давлением с наложением ультразвука, листовая штамповка с использованием взрыва и др.). Отечественной науке принадлежит приоритет создания электрогидравлической штамповки.

Важной задачей технологии является получение заготовок, приближающихся по форме и размерам к готовым деталям. Заготовки, получаемые методами пластической деформации, имеют минимальные припуски на механическую обработку, а иногда не требуют такой обработки.

На формообразование заготовок из конструкционных материалов влияет пластичность материалов, т. е. способность твердых тел изменять форму под воздействием внешних сил не разрушаясь и сохранять полученную форму после прекращения действия силы. Природная пластичность различных материалов неодинакова. Одни материалы обладают высокой пластичностью в холодном состоянии и могут изменять свою форму без предварительного нагрева. Другие для повышения пластичности нагревают и подвергают пластической деформации в горячем состоянии. Правильный выбор температурного режима при формообразовании методами пластической деформации определяет качество заготовки или изделия. Пластичность зависит также от структуры и химического состава материала.

Для нагрева заготовок применяют нагревательные печи и электронагревательные устройства. По роду источника теплоты печи делятся на пламенные и электрические. По характеру работы пламенные печи делятся на камерные и методические, по методу работы — на периодические (нагревательные колодцы, камерные пламенные печи) и непрерывные (методические, кольцевые, карусельные и др.), по технологическому признаку — на печи обыкновенного, безокислительного и мало-окислительного нагрева.