Как выбрать оптимальный способ получения отливки?

Способы получения отливок

Автор статьи: Блохин К. О. - Ведущий инженер проектов ООО "РУСЛИТТЕХ"

 

Сущность литейного производства заключается в получении качественных отливок – литых металлических изделий путём заливки расплавленного металла в специальную литейную форму, в которой он, остывая, затвердевает и сохраняет её очертания.

Для изготовления литейной формы применяют большое число различных приспособлений, которые называют литейной оснасткой. В её состав входят модели, подмодельные плиты, стержневые ящики, опоки и др.

В литейном производстве наиболее распространено получение отливок в разовых формах, изготовленных из песчано-глинистых (ПГС), холодно-твердеющих (ХТС) и других смесей.

Формовочные и стержневые смеси должны обладать определенными механическими, технологическими и теплофизическими свойствами, основными из которых являются:

• прочность,
• поверхностная прочность,
• пластичность,
• податливость,
• непригораемость,
• газопроницаемость и др.

Для заполнения литейных форм применяются различные виды литейного оборудования:

• смесители непрерывного действия,
• смесители периодического действия,
• бегуны,
• вихревые смесители.

Размеры модели для заполнения делают больше, чем соответствующие размеры отливки, на величину линейной усадки сплава. Если отливки подвергаются механической обработке, то в соответствующих размерах модели учитывают размер припусков – слоя металла, удаляемого при механической обработке.

Далее литейную форму заливают металлом через литниковую систему, под которой понимают совокупность каналов и резервуаров, по которым расплав поступает из разливочного ковша в полость формы. Литниковая система должна обеспечивать непрерывное поступление металла в форму, питание отливки для компенсации усадки, предотвращать разрушение формы, попадание шлака и воздуха со струёй расплава.

Подготовка металла осуществляется с помощью плавильных печей, в настоящее время на большинстве литейных и металлургических предприятиях наибольшую популярность имеют индукционные плавильные печи и дуговые печи.

Основные методы литья:

1. Литье в ХТС формы – этим способом литья изготовляли литые скульптуры много столетий назад. В машиностроении его начали применять в 40-х годах ХХ века. Данный способ изготовления отливок трудоемок и дорог. Однако его применение во многих случаях оправдано, например, при получении точных отливок без последующей механической обработки, при изготовлении деталей со сложной и трудоемкой механической обработкой, при использовании труднообрабатываемых сплавов (высоколегированных сталей и др.) и т. д.
2. Литье в ПГС формы – процесс получения отливок путем свободной заливки расплавленного металла в формы из термореактивных смесей. Этот способ литья является разновидностью литья в разовые песчаные формы, обеспечивает получение отливки с высоким качеством поверхности. Оболочковые формы изготовляют из смеси, которая состоит из кварцевого песка и синтетической смолы (6–7 % фенолформальдегидной) в виде порошка.
3. Литье в кокиль – процесс получения отливок путем свободной заливки расплавленного металла в металлические формы – кокили. Кокиль изготовляют из чугуна, стали и других сплавов. Способ литья в кокиль имеет преимущества перед литьем в песчаные формы. Кокили выдерживают большое число заливок (от нескольких сот до десятков тысяч) в зависимости от заливаемого в них сплава: чем ниже температура заливаемого сплава, тем больше их стойкость. При этом способе исключается применение формовочной смеси, повышаются технико-экономические показатели производства, улучшаются санитарно-гигиенические условия труда.
4. Литье под давлением – процесс получения отливок в металлических формах, при котором их заполнение сплавом и формирование отливок осуществляется под давлением. Этот способ литья применяют в массовом производстве (так как стойкость пресс-форм высока) тонкостенных отливок. При данном способе литья достигаются большая точность размеров отливок и высокое качество поверхности, не требуется механической обработки. Этот способ литья очень производителен (200–400 циклов в час). При литье под давлением формы изготовляют стальными. Они имеют более сложную конструкцию и большую точность, чем кокили, поэтому и стоимость их выше.
5. Литье в пресс-форму – сложное приспособление, состоящее из 30–100 деталей. Рабочая часть пресс-формы выполнена из вкладышей. Металлические стержни для образования отверстий в отливке устанавливаются и извлекаются автоматически с помощью приспособления. Сплав заливается в камеру прессования. При прессовании струя металла, проходя через литниковые каналы, заполняет полость пресс-формы. При раскрытии пресс-формы отливка выталкивается толкателями.
6. Центробежное литье – при данном способе литья отливки получают свободной заливкой во вращающиеся формы. Отливки формируются под действием центробежных сил. Центробежные силы отбрасывают заливаемый металл к стенкам формы, где он затвердевает, образуя пустотелую отливку. Центробежным литьем в промышленности получают стальные кольца, трубы и др. При этом способе литья исключается применение стержней для образования полостей цилиндрических отливок. Отливки отличаются большой плотностью и высокими механическими свойствами. Центробежным литьем можно получить тонкостенные отливки из сплавов с низкой жидкотекучестью.

Выбор способа получения отливок на литейных предприятиях зависит от множества факторов:

• Материал отливки;
• Конфигурация отливки;
• Точность отливки;
• Годовая производительность.

Специалисты компании РУСЛИТТЕХ помогут Вам и вашему литейному производству в выборе оптимальной технологии получения отливок, подготовят проект и поставят оборудование под ключ.

Также оказывается техническая и сервисная поддержка 24/7 по всем вопросам, связанным с технологией и оборудованием.