Национальный  исследовательский университет  информационных технологий, механики и оптики

Санкт-Петербургский  государственный университет

информационных  технологий, механики и оптики 
 
 
 

Реферат 

Получение заготовок  литьем 
 
 
 
 

                                                      Преподаватель:  Архипов В.А.

                                                      Выполнил:  Барвиш Б.С. 

                                                      Факультет : ТМиТ

                                                      Группа : 2651 

Санкт-Петербург 2010

Содержание:

Введение. Основные понятия.......................................................................................................3

Способы получения  заготовок.....................................................................................................3

Сущность процессов  литья металлов и задача литейного  производства................................5

Основные этапы  производства отливок.....................................................................................6

Основные свойства литейных сплавов и влияние их на качество отливок..............................7

Литейные сплавы и их характеристика.......................................................................................9

Основные способы  литья...........................................................................................................10

• Литье в ЖСС....................................................................................................................10
• Литье в оболочковые формы........................................................................................11
• Литье в кокиль...............................................................................................................12
• Литье по выплавляемым моделями............................................................................13

Изготовление  и  заливка литейной формы..............................................................................14

Технологические требования к конструкции отливок.............................................................16

Заключение.................................................................................................................................17

Список литературы.....................................................................................................................19 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение. Основные понятия

Целью данного  реферата является подробное рассмотрение такого способа получения заготовок  как литье, выявление плюсов и минусов данного способа, сравнение различных разновидностей литья между собой.

Я считаю, что  выбор способа заготовки в  машиностроении очень важен так  как в настоящее время средняя  трудоемкость заготовительных работ  в машиностроении составляет 40 - 45% общей  трудоемкости производства машин. Поэтому  наиболее рациональный подход к изготовлению заготовок облегчает дальнейшее изготовление, ускоряет этот процесс  и как следствие уменьшает  себестоимость детали.

Итак для начала основные понятия о которых в  дальнейшем пойдет речь:

     Заготовкой называется предмет труда, из которого изменением формы, размеров, свойств поверхности и (или) материала изготавливают деталь. Различают три основных вида заготовок: машиностроительные профили, штучные и комбинированные. Машиностроительные профили изготавливают постоянного сечения (например, круглого, шестигранного или трубы) или периодического. В крупносерийном и массовом производстве применяют также специальный прокат. Штучные заготовки получают литьем, ковкой, штамповкой или сваркой. Комбинированные заготовки - это сложные заготовки, получаемые соединением (например, сваркой) отдельных более простых элементов. В этом случае можно снизить массу заготовки, а для более нагруженных элементов использовать наиболее подходящие материалы.

     Заготовки характеризуются конфигурацией  и размерами, точностью полученных размеров, состоянием поверхности и  т.д.

     Формы и размеры заготовки в значительной степени определяют технологию как  ее изготовления, так и последующей  обработки. Точность размеров заготовки  является важнейшим фактором, влияющим на стоимость изготовления детали. При этом желательно обеспечить стабильность размеров заготовки во времени и  в пределах изготавливаемой партии. Форма и размеры заготовки, а  также состояние ее поверхностей (например, отбел чугунных отливок, слой окалины на поковках) могут  существенно влиять на последующую  обработку резанием. Поэтому для  большинства заготовок необходима предварительная подготовка, заключающаяся  в том,. что им придается такое  состояние или вид, при котором  можно производить механическую обработку на металлорежущих станках. Особенно тщательно эта работа выполняется, если дальнейшая обработка осуществляется на автоматических линиях или гибких' автоматизированных комплексах. К операциям  предварительной обработки относят  зачистку, правку, обдирку, разрезание, центрование, а иногда и обработку технологических баз.

     Способы получения заготовок

     Основные  способы производства заготовок - литье, обработка давлением, сварка. Способ получения той или иной заготовки  зависит от служебного назначения детали и требований, предъявляемых к  ней, от ее конфигурации и размеров, вида конструкционного материала, типа производства и других факторов.

     Литьем  получают заготовки практически  любых размеров как простой, так  и очень сложной конфигурации. При этом отливки могут иметь  сложные внутренние полости с  криволинейными поверхностями, пересекающимися  под различными углами. Точность размеров и качество поверхности зависят  от способа литья. Некоторыми специальными способами литья (литье под давлением, по выплавляемым моделям) можно получить заготовки, требующие минимальной  механической обработки.

     Отливки можно изготавливать практически  из всех металлов и. сплавов. Механические свойства отливки в значительной степени зависят от условий кристаллизации металла в форме. В некоторых  случаях внутри стенок возможно образование  дефектов (усадочные рыхлоты, пористость, горячие и холодные трещины), которые  обнаруживаются только после черновой механической обработки при снятии литейной корки. .

     Обработкой  металлов давлением получают машиностроительные профили, кованые и штампованные заготовки.

     Машиностроительные  профили изготавливают прокаткой, прессованием, волочением. Эти. методы позволяют получить заготовки, близкие  к готовой детали по поперечному  сечению (круглый, шестигранный, квадратный прокат; сварные и бесшовные трубы). Прокат выпускают горячекатаный  и калиброванный. Профиль, необходимый  для изготовления заготовки, можно  прокалибровать волочением. При изготовлении деталей из калиброванных профилей возможна обработка без применения лезвийного инструмента.

     Ковка применяется для изготовления заготовок  в единичном производстве. При  производстве очень крупных и  уникальных заготовок (массой до 200...300 т) ковка - единственный возможный способ обработки давлением. Штамповка  позволяет получить заготовки, более  близкие по конфигурации к готовой  детали (массой до 350...500 кг). Внутренние полости поковок имеют более  простую конфигурацию, чем отливок, и располагаются только вдоль  направления движения рабочего органа молота (пресса). Точность и качество заготовок, полученных холодной штамповкой, не уступают точности и качеству отливок, полученных специальными методами литья.

     Обработкой  давлением получают заготовки из достаточно пластичных металлов. Механические свойства таких заготовок всегда выше, чем литых. Обработка давлением  создает волокнистую макроструктуру металла, которую нужно учитывать  при разработке конструкции и  технологии изготовления заготовки.

     Сварные заготовки изготавливают различными способами сварки-от электродуговой до электрошлаковой. В ряде случаев•сварка упрощает изготовление заготовки, особенно сложной конфигурации. Слабым местом сварной заготовки является сварной  шов или околошовная зона. Как  правило, их прочность ниже, чем основного  металла. Кроме того, неправильная конструкция  заготовки или технология сварки могут привести к дефектам (коробление, пористость, внутренние напряжения), которые  трудно исправить механической обработкой.

     Комбинированные заготовки сложной конфигурации дают значительный экономический эффект при изготовлении элементов заготовки штамповкой, литьем, прокаткой с последующим соединением их сваркой. Комбинированные заготовки применяют при изготовлении крупных коленчатых валов, станин кузнечно-прессового оборудования, рам строительных машин и т.д.

     Перспективно  в настоящее время получение  заготовок из пластмасс и порошковых материалов. Характерной особенностью таких заготовок является то, что  они по форме и размерам могут  соответствовать форме и размерам готовых деталей и требуют  лишь незначительной, чаще; всего отделочной обработки.

     Выбор способа получения заготовки  — всегда очень сложная, подчас трудноразрешимая задача, так как часто различные  способы могут надежно обеспечить технические и экономические требования, предъявляемые к детали. Таким образом, выбранный способ получения заготовки должен быть экономичным, обеспечивающим высокое качество детали, производительным, нетрудоемким процессом. Оценку Целесообразности и технико- экономической эффективности применения того или иного способа необходимо производить с учетом всех его недостатков и преимуществ. 

     Примерная структура производства заготовок  в машиностроении

Сущность  процессов литья металлов и задача литейного производства

 

     Теперь  остановимся более подробно на таком  способе заготовок как литье.

     Литьем (или литейным производством) называют метод производства, при котором  изготовляют фасонные заготовки  деталей путем заливки расплавленного металла в заранее приготовленную литейную форму, полость которой  имеет конфигурацию заготовки детали. После затвердевания и охлаждения металла в форме получают отливку-заготовку  детали.

     Основной  задачей литейного производства является изготовление литейных сплавов  отливок, имеющих разнообразную  конфигурацию с максимальным приближением их формы и размеров к форме и размерам детали (при литье невозможно получить отливку, форма и размеры которой соответствует форме и размерам детали).

     Инструментом  литейного производства является литейная форма - приспособление образующее рабочую  полость, при заливке которой  расплавленным металлом и после  охлаждения получают отливку.

     По  степени использования формы  делят на :

• разовые;
• полупостоянные;
• постоянные;

     Разовые формы служат для изготовления только одной отливки и изготовляют  их из кварцевого песка, зерна которого соединены каким-либо связующим  веществом.   

     Полупостоянные  формы  - это формы в которых  получают несколько отливок (до 10-20), такие формы изготовляют из керамики.

     Постоянные  формы - формы, в которых получают от нескольких десятков до нескольких сотен тысяч отливок. Такие формы  изготовляют обычно из чугуна или  стали.

     Различные по форме, размерам и точности отливки  из различных сплавов невозможно наиболее экономично получить одним  и тем же способом. Экономически целесообразно изготовлять отливку  с определенными качественными  свойствами каким-либо одним или  двумя способами. В настоящее  время в производстве используют около 15 способов литья, среди них:

     1) литье в песчаные формы ("землю");

     2) литье в ЖСС (жидкие самоотвердевающие  смеси);

     3) литье в оболочковые формы; 

     4) литье в кокиль (металлические  защищенные формы);