Автор: Пользователь скрыл имя, 23 Апреля 2012 в 22:13, реферат
Литейное производство – отрасль машиностроения, технологическими процессами которой получают литые заготовки (отливки) для деталей машин: станины прокатных станков, станины металлорежущих станков, корпуса гидротурбин и другие отливки массой в десятки и сотни тонн и маленькие детали массой в несколько граммов для радиоэлектронной промышленности, часовой промышленности и других отраслей.
Введение……………………………………………………………………..…….3
Литье под давлением……………………………………………………..……….5
Отличительные особенности литья под давлением…………………………….5
Машины с горизонтальной холодной камерой прессования……………..……6
Машины с горячей камерой прессования………………………………….……7
Литье под низким давлением…………………………………………………….9
Литье вакуумным всасыванием……………………………………………...…12
Заключение………………………………………………………….……………14
Список используемой литературы
Содержание.
Введение…………………………………………………………
Литье
под давлением……………………………………………
Отличительные
особенности литья под
Машины с горизонтальной холодной камерой прессования……………..……6
Машины
с горячей камерой прессования…
Литье
под низким давлением…………………………………………………….
Литье
вакуумным всасыванием………………………
Заключение……………………………………………………
Список
используемой литературы……………………………………….……..
Введение
Литейное производство – отрасль машиностроения, технологическими процессами которой получают литые заготовки (отливки) для деталей машин: станины прокатных станков, станины металлорежущих станков, корпуса гидротурбин и другие отливки массой в десятки и сотни тонн и маленькие детали массой в несколько граммов для радиоэлектронной промышленности, часовой промышленности и других отраслей. Характерной особенностью литейного производства является универсальность – возможность получения самых разнообразных по массе, конфигурации, механическим и эксплуатационным свойствам фасонных заготовок из чугуна, стали и сплавов цветных металлов.
Литейное
производство – один из распространенных
методов формообразования заготовок.
По сравнению с другими методами
получения заготовок литье
Сущность литейного производства заключается в приготовлении расплавленного метала необходимого качества и заливке его в специальную литейную форму. Литейная форма – это система элементов, образующих рабочую полость, при заливке которой расплавленным металлом формируется отливка. При охлаждении залитый металл затвердевает и в твердом состоянии сохраняет конфигурацию той полости, в которую он был залит. В процессе кристаллизации формируются механические и эксплуатационные свойства литых заготовок, определяемые макро- и микро- структурами сплава, его плотностью, наличием и расположение в нем неметаллических включений, развитием в отливке внутренних напряжений , вызываемых неоднородным охлаждением его частей.
Теория и практика технологии литейного производства на современном этапе позволяют получать изделия с высокими эксплуатационными свойствами. Свидетельством тому является надежная работа отливок в реактивных двигателях, атомных энергетических установках и других машинах ответственного назначения. Литые заготовки используются не только в различных отраслях машиностроения и приборостроения, но и при изготовлении различных строительных конструкций доменных печей и других металлургических агрегатов, морских и речных судов, деталей бытового оборудования и сантехники, художественных и ювелирных изделий. Продукция литейного производства распределяется между основными отраслями укрупнено следующим образом: машиностроение – 60%, строительство – 20%, металлургия – 15%, остальное – 5%. Современное состояние литейного производства определяется совершенствованием традиционных и появлением новых способов литья, непрерывно повышающимся уровнем механизации и автоматизации технологических процессов, специализацией и централизацией производства.
Важнейшим направлением повышения эффективности производства являются улучшение качества, надежности, точности и шероховатости поверхностного слоя отливок с максимальным их приближением к форме готовых деталей, устранение вредного воздействия на окружающую среду и улучшение условий труда.
Для
изготовления отливок применяют
множество способов литья: в песчаные
формы, в оболочковые формы, по выплавляемым
моделям, в кокиль, под давлением,
центробежное литье и прочее. Область
применения того или иного способа
литья определяется объемом производства,
требованиями к геометрической точности
и шероховатости поверхности отливок,
экономической целесообразностью и другими
факторами.
Литье под давлением.
Сущность литья под давлением (рис. 1) заключается в изготовлении отливок в металлических формах (пресс-формах) заполнением расплавом под действием внешних сил гравитации, а затвердевание отливки протекает под избыточным давлением. После затвердевания отливку извлекают из пресс-формы.
Отличительные особенности литья под давлением.
Значительное давление на расплав обеспечивает высокую скорость движения потока расплава в пресс-форме (до 120 м/с). Форма заполняется за десятые и сотые доли секунды, что позволяет получать отливки с толщенной стенки менее 1 мм.
Высокая
скорость впуска расплава в полость
пресс-формы не позволяет воздуху
и продуктам разложения смазочного
материала полностью удалиться
из полости пресс-формы. Они попадают
в расплав, что приводит к образованию
воздушной пористости и снижению
плотности и герметичности
Высокая
кинетическая энергия движущегося
расплава и статическое давление
на него в момент окончания заполнения
полости пресс-формы
Высокая
интенсивность теплового
Давление , прикладываемое к расплаву при заполнении полости пресс-формы, позволяет регулировать продолжительность заполнения и изменять количество теплоты, отводимой от расплава за время ее заполнения.
Для
изготовления оливок литьем под давлением
применяют специальные машины литья
под давлением с холодной (горизонтальной
или вертикальной) и горячей камерами
прессования.
Машины с горизонтальной холодной камерой прессования
На
машинах с горизонтальной холодной
камерой прессования (рис. 1) порцию
расплавленного метала заливают в камеру
прессования (4) (рис. 1,а), которую плунжером
(5) под давлением от 40 до 100 МПа подают в
полость пресс-формы (рис. 1, б),
состоящей из неподвижной
(3) и подвижной (1) полуформ. Внутреннюю
полость в отливке получают стержнем (2).
После затвердевания отливки пресс-форма
раскрывается (рис. 1, в), стержень (2) и отливка
(7) выталкивателями (6) удаляется из рабочей
полости пресс-формы. Перед заливкой пресс-
форму нагревают до температуры 120-320 °С.
а)
Рис.
1. Схема процесса изготовления отливок
на машинах литья под давлением
с горизонтальной холодной камерой
прессования.
После
удаления отливки рабочую поверхность
пресс-формы обдувают воздухом и
смазывают специальными материалами
для предупреждения приваривания отливки
к пресс-форме. Воздух и газы удаляют
через каналы глубиной 0,05 – 0,15 мм. И
шириной 15 мм, расположенные в полости
разъема пресс-формы, или вакуумированием
рабочей полости перед заливкой расплавленного
метала. Такие машины применяют для изготовления
отливок из медных, алюминиевых, магниевых
и цинковых сплавов массой до 45 кг.
Машины с горячей камерой прессования.
На
машинах с горячей камерой
прессования (рис. 2) камера прессования
(2) расположена в обогреваемом тигле
(1) с расплавленным металлом. При
верхнем положении плунжера (3) расплавленный
метал через отверстие (4) заполняет камеру
прессования. При движении плунжера вниз
отверстия перекрываются, сплав под давлением
10 – 30 МПа заполняет полость пресс-формы
(5). После затвердевания отливки плунжер
возвращается в исходное положение, остатки
расплавленного метала из канала сливаются
в камеру прессования, а отливка из пресс-формы
удаляется выталкивателями (6).
Рис.
2. Схема процесса изготовления отливок
на машинах с горячей камерой
прессования.
Такие машины используют при изготовлении отливок из цинковых и магниевых сплавов массой от нескольких граммов до 25 кг.
При
литье под давлением
Литье под давлением используют в массовом и крупносерийном производствах отливок с минимальной толщиной стенок 0,8 мм, с высокой точностью размеров и минимальной шероховатостью поверхности за счет точной обработки и тщательного полирования рабочей полости пресс-формы; без механической обработки или с минимальными припусками, что резко сокращает объем механической обработки отливок; с высокой производительностью процесса.
Недостатки
литья под давлением – высокая
стоимость пресс-форм и оборудования;
размеры и масса отливок
В настоящее время работают автоматизированные установки литья под давлением. В которых автоматически производятся смазывание пресс-форм, регулирование их теплового режима, подача расплавленного метала в камеру прессования, извлечение отливки и транспортирование ее к обрезному прессу для удаления литников.
Совершенствование
этого способа литья направлено
на предупреждение образования газовой
и усадочной пористости. Известны
следующие направления: вакуумирование
полости пресс-формы; заполнение полости
формы кислородом при изготовлении отливок
из алюминиевых сплавов.
Литье под низким давлением.
Суть процесса (рис. 3) состоит в заполнении полости литейной формы расплавом с последующим затвердеванием отливки при воздействии избыточного давления воздуха или газа. Термин «низкое давление» подразумевает обычно избыточное давление менее 0,1 МПа.
Способ
позволяет получать тонкостенные (до
1,5 – 2 мм) отливки сложной конфигурации,
плотные, без усадочной и газовой
пористости и раковин из алюминиевых,
магниевых, медных сплавов и стали.
Рис. 3.
Схема технологического процесса литья
под низким давлением.
Тигель с расплавов (8) герметически закрывают крышкой (4), в которой установлен металлопровод (7) из жаростойкого материала. Литейную форму (2) со стержнем (1), установленную на крышке, соединяют с металлопроводом литниковой втулки (3).
Воздух или инертный газ под небольшим давлением поступает по трубопроводу (6) внутрь камеры установки и завит на зеркало расплава. В следствии этого расплав поступает в форму снизу через металопровод (7), литник (9) со скоростью, регулируемой давлением в камере установки.
По окончании заполнения формы и затвердевания отливки, автоматически открывается клапан (5), соединяющий камеру установки с атмосферой. Давление воздуха в камере падает и незатвердевший расплав из металлопровода сливается в тигель. После этого форма раскрывается, отливка (10) извлекается и цикл повторяется.После этого форма раскрывается, отливка (10) извлекается и цикл повторяется.
При литье под низким давлением отливку можно изготовлять к кокиле, песчаной или комбинированной форме (кокиль и песчаные или оболочковые стержни), а также в керамической или оболочковой форме. Песчаные и керамические формы применяют редко, чаще применяют кокили или кокили с песчаными и оболочковыми стержнями, так как процесс сборки кокиля легче автоматизировать.
Развитием способа под низким давлением является литье с противодавлением (рис. 4).
Рис.
4. Схема установки для литья
с противодавлением.
Установка для литья с противодавлением состоит из двух камер (а) и (б). в камере (а) располагается тигель (7) с расплавом (6). Воздух в камеры (а) и (б) попадает через вентиляции (9,8 и 10). В камере (6) находится форма (3), обычно металлическая. Камеры разделены крышкой (4), через нее проходит металлопровод (2), соединяющий тигель (7) и форму (3). Жесткая фиксация камер осуществляется прихватами (5).