ПРОИЗВОДСТВО ДЕТАЛЕЙ МЕТОДОМ ЛИТЬЯ

PRODUCTION OF PARTS BY CASTING

Maxim Andriyanov

student, Department of Mechanical Engineering, A. Baitursynov Kostanay Regional University,

Kazakhstan, Kostanay

Alexander Kuznetsov

Student, Department of Mechanical Engineering, A. Baitursynov Kostanay Regional University,

Kazakhstan, Kostanay

Beibit Kaliyev

scientific supervisor, Senior lecturer of the Department of Mechanical Engineering, A. Baitursynov Kostanay Regional University,

Kazakhstan, Kostanay

АННОТАЦИЯ

Литейное производство - отрасль машиностроения, производящая детали и узлы путем отливки расплавленного металла в форму с определенным химическим составом, соответствующим конфигурации полости изделия.

ABSTRACT

Foundry is a branch of mechanical engineering that produces parts and assemblies by casting molten metal into a mold with a certain chemical composition corresponding to the configuration of the product cavity.

Ключевые слова: отливка; литейная структура; сплавы.

Keywords: casting; casting structure; alloys.

Литейное производство. Метод литья используется в двух направлениях:

- снижение себестоимости продукции;

- Создавайте продукты, которые нетрудно или трудно получить иным образом.

В нынешней ситуации промышленно развитых стран основное направление литейного производства является наиболее предпочтительным.

В ряде случаев стоимость детали зачастую ниже стоимости той же детали, изготовленной другими методами. Важную роль при этом играет распределение ресурсов, потраченных на изготовление. Самый дешевый способ получить отливку — это отлить ее в земле. Используемый вес, может быть, от нескольких граммов до сотен тонн. Отливка формирует наиболее важные детали, в том числе специализированные и нестандартные детали.

Литейное производство является одной из важнейших отраслей машиностроения. Около 60-80% деталей машин (по весу) изготавливаются различными методами литья [1].

Заготовки и детали изготавливаются методом литья. В настоящее время основной продукцией литейного производства является производство заготовок.

Разработка и внедрение новых высокоточных методов литья ведет к тенденции к производству деталей машин.

75 % всего производства отливки приходится на литье в землю, 20 % - на литье в металлические формы, остальное - на другие способы литья.

Технологические достижения в области литья повышают уровень качества отливок, их точность, физико-механические и другие свойства. За последние 20 лет прочность слитков углеродистой стали увеличилась с 400 МПа до 2000 МПа, чугуна - со 100 МПа до 1000 МПа. Это увеличение произошло в основном за счет использования новых видов стали и чугуна, но большую роль сыграло и усовершенствование технологии литейного производства.

Литейная структура. Литье основано на заполнении специальной формы жидким металлом, последующем охлаждении материала для затвердевания и открытии формы для получения готовой отливки, которую можно разбить или использовать повторно.

Это называется одноразовая форма, используемая для изготовления детали, и ломается, когда используется для изготовления готового изделия. Примерами одноразовых форм являются песчано-глиняные формы, формы для лотков, формы для литья под давлением. Эти формы изготовлены из неметаллического материала.

Многоразовый шаблон — это шаблон, в котором можно сделать несколько блоков один за другим. Примерами многоразовых пресс-форм являются пресс-форма, пресс-форма для литья под давлением и центробежная пресс-форма. Такие формы изготавливаются из металлических материалов, но некоторые элементы форм и покрытия поверхностей изготавливаются из неметаллических материалов.

По способам управления и организации технического процесса технологии литья делятся на ручные, механизированные и автоматизированные.

Сравнительный анализ уровней имеющихся технико-экономических показателей, ограничений методов литья. Размерная точность сплавов, полученных разными способами литья, ограничивается 8-17 квалитетами. Шероховатость поверхности является одной из важнейших характеристик геометрического качества и ограничивается диапазоном различных способов литья = 10320 мкм. Показатели, ограничивающие использование метода литья при изготовлении изделий Наилучшая (минимальная) толщина стенок литья и радиус роликов - стыки стенок расположены под углом друг к другу.

Специальные технологические требования к литейным сплавам. Жидко текучесть - способность сплава заполнять литейную форму. Определяется длиной спирали, отлитой в земляную форму (проба на жидко текучесть).

Усадка - изменения (как правило уменьшение) объема и размеров отливки при ее затвердевании и последующем охлаждении. Величина усадки (в %) составляет для сплавов [2]:

а) чугуны - 0.91.3%; б) стали - 1.82.5%; в) медные сплавы - 1.52.5%;

г) алюминиевые сплавы - 0.91.5%; д) магниевые сплавы - 1.01.6%;

е) титановые сплавы - 0,61,5%

Газопоглощение - способность материала растворять и удерживать газы: кислород, водород, азот.

Ликвация - неоднородность химического состава сплава по сечению отливки.

Различают два основных вида ликвации:

- внутрикристаллитная (дендритная) - характеризуется неоднородностью в пределах зерна (дендрита),

- зональная - характеризуется неоднородностью в различных зонах отливки.

Основной материал для литья. Перспектива их использования и развития. Сплавы должны обладать хорошими литейными свойствами, теплопроводностью и электропроводностью. При выборе сплава необходимо учитывать его свойства и цену. Если принять среднюю себестоимость литья серого чугуна за 100%, то себестоимость литья будет следующей: ковкий чугун - 130%, сталь - 150%, цветной сплав - 300-600% [3].

В целом по общему производству отливок:

74% из серого чугуна, 3% из высокопрочного чугуна, 21% из стали,

2% - из сплава цветных металлов.

Основные требования к литейным материалам – прочность, возможность последующей обработки, цена при аналогичных свойствах. Помимо долговечности и гибкости важны плотность, коррозионная стойкость, термостойкость, стойкость к истиранию и стоимость. При выборе сплава разработчик сплава должен принять наилучшее решение, принимая во внимание перекрытие различных свойств материала.

Список литературы:

1. Н.Э. Бауман «Технология изготовления отливок»
2. Игнатов М.Н. «Контроль материалов и работ в литейном производстве»
3. А.И. Евстигнеев и Е.А. Чернышов «Теоритические основы литейного производства» (пособие для ВУЗов машиностроение)