Литье. исправлено (Лекции по литью)

2013-10-20СтудИзба

Описание файла

Файл "Литье. исправлено" внутри архива находится в папке "Лекции по литью". Документ из архива "Лекции по литью", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "технология конструкционных материалов (ткм)" из , которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "лекции и семинары", в предмете "технология конструкционных материалов (ткм)" в общих файлах.

Онлайн просмотр документа "Литье. исправлено"

Текст из документа "Литье. исправлено"

МВТУ, кафедра РЛ-3

РОДИОНОВ Е.М.

Конспект лекций по курсу

«ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ОПТИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ»

Раздел 1 – «Технологические основы конструирования деталей, изготавливаемых литьем»

Редакция 2010 года

ОГЛАВЛЕНИЕ

Глава 1 Общие сведения 6

1. Сущность и задача литейного производства 6

2. Литые детали ОЭП 6

Глава 2 Основные этапы процесса изготовления отливки 11

1. Схема процесса изготовления отливки в песчаной форме. 11

2. Основные виды брака отливок 17

Глава 3 Свойства литейных сплавов и их влияние на качество отливки 18

1. Качество отливки, факторы влияющие на качество 18

2. Свойства литейных сплавов 19

3. Жидкотекучесть 19

4. Кристаллизация 21

5. Явления, сопровождающие затвердевание отливки 24

6. Газы 32

7. Неметаллические включения 33

8. Ликвация 34

9. Напряжения в отливках и их последствия 34

Глава 4 Литейные сплавы и их характеристики 35

1. Чугуны 35

2. Стали 36

3. Алюминиевые сплавы 37

4. Магниевые сплавы 39

5. Сплавы на медной основе 39

6. Титан и его сплавы 40

Глава 5 Характеристика основных способов литья, применяемых в приборостроении 40

1. Литье по ЖСС 40

2. Литье в оболочковые формы 42

3. Литье по выплавляемым моделям 45

4. Литье в кокиль 48

5. Литье под давлением 49

6. Центробежное литье 57

Глава 6 Рекомендации по конструированию отливок 60

1. Конструктивные характеристики литой детали 60

2. Основные критерии выбора материала 61

3. Определение и нанесение размеров 79

3.1 Литейные базы. Базы механической обработки. 79

3.2 Колебания размеров отливки и их влияние на конструкцию 81

4. Нанесение размеров 82

5. Точность размеров отливок 85

Все заводы оптического приборостроения в своих изделиях применяют отливки. Практика показывает, что вес отливок составляет от 30 до 90% от общего веса изделий. Одно из ведущих мест в структуре литейного производства предприятий занимает литье под давлением. Этим способом изготавливают главным образом отливки из цинковых, алюминиевых и магниевых сплавов, а также из латуни.

Производство отливок из алюминиевых сплавов в разных странах составляет 30-50% общего выпуска (по массе) продукции литья под давлением. Следующую по количеству и разнообразию номенклатуры группу отливок представляют отливки из цинковых сплавов.

Магниевые сплавы для литья под давлением применяются реже, что объясняется более сложными технологическими условиями изготовления отливок. Однако следует отметить, что отливки из магниевых сплавов почти в 1,5 раза легче отливок из алюминиевых сплавов и лучше обрабатываются резанием, причем магний не налипает и не приваривается к поверхности стальных пресс-форм.

Изготовление отливок из медных сплавов (в основном из латуни) ограничено из-за низкой стойкости пресс-форм.

Кроме того, литье под давлением позволяет получать детали с готовой внешней или внутренней резьбой.

В настоящее время выпускаемые оптические приборы требуют прежде всего улучшения их качества и снижения себестоимости Известно, что производственные потери происходят очень часто из-за дефектных отливок (брак доходит до 30%). Трудности и неполадки в работе литейных и механических цехов вызываются неправильной, нетехнологичной отливкой, у которой неудачно выбран материал, неправильно проставлены размеры или ошибочно определены оформляющие поверхности и т.д.

Под технологичностью литых деталей автор подразумевает такое их конструктивное оформление, которое, не снижая основных функциональных требований к конструкции, способствует получению заданных физико-механических свойств, размерной точности и шероховатости поверхности при минимальной трудоемкости изготовления и ограниченном использовании дефицитных материалов. Иными словами конструкция должна быть сделана под технологический процесс получения ее заготовки и дальнейшей механической обработки и сборки. Для выполнения такой работы конструктор должен знать сущность, возможности и физические основы литейных процессов, технологию механической обработки и процессов сборки. Должен уметь применять эти знания при создании конструкции детали. Для реализации знаний он должен быть вооружен инструментом – методикой, разъясняющей приемы использования технологической сущности производства при создании конструкции.

Известно также, что конструкторская разработка отливок является одной из наиболее трудных задач при проектировании нового прибора, потому что конструктор должен решать целый комплекс взаимосвязанных вопросов. Перечень основных задач, решаемых конструктором, показан на рис.1

Р
ис.1. Упрощенный методический комплекс конструкторских задач, возникающих при конструировании отливок.

Эти соображения подтверждают необходимость уделять особое внимание вопросам конструирования отливок, что должно найти отражение в научных работах, в издаваемой литературе, а также в программах технических высших и средних учебных заведений.

Как же обстоит дело в действительности? В учебниках, например, «Технология приборостроения» [10] вопросы конструкций отливок рассматриваются вскользь и то на уровне конструирования отливки, а не детали.

Техническая литература, посвященная конструкциям отливок [11,12,13,14], отражает только технологическую сторону литья, т.е. влияние самого процесса без учета условий функционального назначения детали, простановки размеров и дальнейшей механической обработки.

Выбирать материал для деталей рекомендуют по физико-механическим свойствам не учитывая ни одно из семи литейных свойств сплавов (жидкотекучесть, ликваци и т.д.).

Рассматриваются технологические основы конструирования отливок для литья в песчаные формы и выводы переносятся на литье под давлением, на что нет никаких оснований, так как существенно различается физическая сущность процессов.

Литературы же по конструированию литых деталей оптико-механических приборов вообще нет.

Отставание в области конструирования отливок происходит при существенном прогрессе литейного производства за последние десятилетия, особенно в использовании отливок большой точности ( литье под давлением, точное литье). Необходимо подчеркнуть, что одновременно значительно повысились требования, касающиеся необходимости приспособить конструкции отливок к условиям массового или серийного производства как в литейных так и в механических цехах.

При конструировании необходимо примирить противоречия возникающие между требованиями, предъявляемыми потребителем, и возможностями изготовления отливок, устанавливаемыми технологом. Необходимо уметь критически оценивать эти противоречия и находить наилучшие решения для их устранения.

Эта задача становится тем сложнее, чем дальше идут требования потребителя и чем ниже должна быть стоимость изготовления отливок.

Чтобы получить наилучшие результаты, необходимо выработать такие методы, которые были бы полезны при разработке новых проектов, при критическом рассмотрении своих и чужих решений, позволяли бы учить молодых конструкторов. Эти методы должны помогать конструктору вскрывать существующие проблемы в собственном понимании вопроса.

Глава 1Общие сведения

1.Сущность и задача литейного производства

Литейным производством называют вид производства, занимающийся изготовлением фасонных деталей или заготовок путем заливки расплавленного металла в заранее приготовленную форму, (литейная форма – приспособление, образующее рабочую полость, при заливке которой расплавленный металл формирует отливку) полость которой имеет конфигурацию детали. После затвердевания металла в форме получается отливка (литая деталь или заготовка).

Задачей литейного производства является изготовление из литейных сплавов отливок, имеющих разнообразные очертания с максимальным приближением их формы и размеров к форме и размерам готовой детали.

Как уже указывалось, отливки получают в специальных формах. Формы можно получать различными способами и из различных материалов. По степени использования формы делятся на разовые, полупостоянные и постоянные.

Разовые формы служат один раз и разрушаются при удалении отливки. Разовые формы делаются из кварцевого песка, отдельные зерна которого соединяются с помощью связующих материалов.

В некоторых формах, изготовленных из керамических материалов, удается получить несколько отливок- такие формы называют полупостоянными.

Формы, выдерживающие от нескольких десятков до сотен тысяч отливок, называют постоянными. Наибольшее распространение получили чугунные и стальные постоянные формы.

Изготовление отливок постоянного размера, различной формы сложности из сплавов, отличающихся по многим свойства, нельзя осуществить одними и теми же производственными способами. Поэтому получили распространение многие технологические процессы, каждый из которых, сохраняя в основе сущность литья, отличается специфическими производственными приемами.

В настоящее время в промышленности применяется около 15 способов литья. Причем, каждому способу соответствует своя форма, изготовленная из того или иного материала. В приборостроении применяются следующие виды литья: литье в песчаные формы, литье по ЖСС (жидкие самотвердеющие смеси), литье в оболочковые формы, литье в кокиль (металлические формы), литье по выплавляемым моделям, литье под давлением, центробежное литье.

2.Литые детали ОЭП

Отливки составляют почти половину деталей всех приборов и аппаратов, выпускаемых разными отраслями приборостроения. Они широко используются там, где необходимо обеспечить высокие требования в отношении прочности, твердости, плотности, упругости, пластичности, сопротивления истираемости, малой хрупкости, высокой вязкости, жесткости, теплопроводности, жаростойкости, электропроводности, магнитных свойств, сопротивления коррозии и т. д.

Масса отливок колеблется в очень широких пределах: от нескольких граммов до нескольких десятков килограмм.

Конфигурация отливок может быть любой, она определяется возможностью изготовления технологической оснастки и формы, минимальной толщиной полости, которую способен заполнить металл, и экономическими расчетам, позволяющими сравнить стоимость изготовления отливки и аналогичного изделия, полученным другим способом.

В оптическом производстве литьем получают корпуса фотоаппаратов, кинокамер, биноклей и других оптических приборов, размеры которых от 80 до 1000 мм. Кроме того, литьем изготавливают различные кронштейны, стойки, опоры, станины измерительных приборов, заготовки зубчатых колес, цапфы и другие детали различного веса и конфигурации. Ниже показаны рисунки и фотографии отливок оптических приборов.

Рис.2 Примеры отливок оптических приборов

Глава 2Основные этапы процесса изготовления отливки

1.Схема процесса изготовления отливки в песчаной форме.

Отливки изготовляют в литейном цехе. Последовательность технологического процесса их изготовления (рис. 1) рассмотрим на примере литья в песчаные формы, так как этот способ литья включает все этапы, составляющие сущность литейного производства, а другие способы литья являются его модификациями.

Изготовление моделей и стержневых ящиков

Изготовление формы

Плавка сплава

Заливка формы сплавом

Отливка с литниковой системой

Рис.3 Этапы процесса литья

Разработка чертежа отливки. Исходным документом для разработки чертежа отливки является чертеж детали (рис. 2). На который наносят следующие указания по изготовлению модели и отливки: положение отливки в форме (определяется указанием плоскости разъема верха и низа по расположению отливки в форме); припуск на механическую обработку 1; технологические припуски (уклоны и др.), опознавательные данные и другие требования; кроме того, определяют возможность изготовления данным методом литья поднутрений, отверстий и т. п.

а)деталь б) отливка Вид на фланец по А.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5076
Авторов
на СтудИзбе
455
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее