Кечин В.А. Селихов Г.Ф. Афонин А.Н. Проектирование и производство литых заготовок. ВГУ. 2002, 208с (934503), страница 13
Текст из файла (страница 13)
В последние годы разработаны новые смешанные варианты этих способов литья. Заполнение формрасплавом осуществляют, например, по режимам литья под низким давлением,затем полость формы отсекают от металлопровода и на затвердевающий расплав воздействуют высоким давлением, создаваемым поршнем.Можно привести другие примеры, свидетельствующие об определеннойусловности приведенной классификации специальных способов литья.Для повышения качества и эффективности литых заготовок большое значение имеет создание и внедрение новых методов воздействия на жидкий икристаллизующийся металл при формировании отливки. Дальнейшее развитиеспециальных способов литья базируется на использовании теплосиловых воздействий: давления, электромагнитных полей, вибрации, ультразвука и др.Все методы внешних воздействий можно условно разделить на три следующие группы:− введение в расплав давлений и упругих колебаний (низкочастотные ивысокочастотные ультразвуковые вибрации);− механическое перемешивание расплава электромагнитными силами,газоимпульсной обработкой, продувкой инертного газа и специальными мешалками;− введение концентрированных источников энергии (электрических импульсов или взрыва) в расплав.Для наглядного представления и сравнения существующих видов и способов литья применяют классификатор способов литья, который облегчает выборрациональной литой заготовки.
Основные виды и способы литья этого классификатора приведены в табл. 3.3.75Кроме основных способов литья, для повышения физико-механических иэксплуатационных свойств металла отливок применяют такие разновидностилитья, как электрошлаковое, центробежное и кокильное литье, при осуществлении которых плавление и кристаллизация металла в литейных формах происходит одновременно. Это определяет такие преимущества, как отсутствие контакта рафинированного жидкого металла с атмосферой, материалом плавильного агрегата, а также обеспечивает минимальный объем ванны жидкого металла.В зависимости от массы получаемых заготовок и от их серийности возможноприменение той или иной из существующих разновидностей этого литья.
Примассе заготовок 50 кг и более и серийности от нескольких сотен до несколькихтысяч штук в год, как правило применяют схему [3] одна плавка - одна отливка.При меньшей массе заготовок и большей серийности применяют схемы, предусматривающие использование “многоручьевой” разливки или центробежныхмашин карусельного типа.7677Этими способами изготавливают литые заготовки (взамен поковки) с небольшими (3…5 мм) припусками для самых разнообразных деталей ответственного назначения, применяемых как в основном, так и во вспомогательном(ремонтном, инструментальном) производстве. Материал отливок стали (конструкционные, углеродистые, легированные, инструментальные, штампованные,быстрорежущие, валковые стали, коррозийно-стойкие, жаропрочные) и сплавы:чугун, медные.
Применение этих технологических процессов во всех перечисленных случаях приводит к значительному повышению коэффициента использования металла (0,8…0,9), уменьшению объема обработки резанием и потерьметалла в стружку. В качестве исходных шихтовых материалов используютдешевые: кузнечную и листовую обрезь, отходы собственного производства,отработавшие детали и т. д.Внедрение этих разновидностей литья при изготовлении инструмента, оснастки из собственных отходов обеспечивает существенное повышение маневренности инструментального производства и ремонтных служб, исключает зависимость их от поставок металла со стороны, снижает транспортные расходыи пр. В этом случае себестоимость инструмента существенно (в 1,5…2) разаниже, чем кованых, при эквивалентной или даже более высокой стойкости.Разновидностью центробежного литья является также центробежное литьес использованием разовых и полупостоянных песчано-глинистых, керамических и графитовых форм.
При этом расширяются возможности литья и повышается качество отливок и эффективность процессов литья в разовые и полупостоянные формы (керамические и графитовые формы используются неоднократно). Так, помимо отливок с формой тел вращения этими разновидностямилитья можно получать сложные фасонные отливки, такие как: венцы шарошекдля установок колонкового бурения, корпусов клапанов, авиационных компрессоров и газовых турбин, фасонных барабанов и крышек энергетических установок высокого давления, турбинных колес, роторов короткозамкнутых двигателей, ювелирных и зуботехнических изделий и других тонкостенных деталей с извилистыми очертаниями, а также с тонким и сложным рельефом.Для получения отливок со специальными свойствами применяют разныевиды литья с использованием суспензионной заливки жидкого металла в формы, с получением композиционных, армированных отливок, с использованиемэлектромагнитных ультразвуковых воздействий на металл отливок.
Сущность иособенность вышеперечисленных разновидностей литья рассмотрены в разделе4 настоящего пособия.Контрольные вопросы1.Назовите основные способы литья?2.По каким признакам классифицируют способы литья?3.Чем отличаются специальные способы литья от традиционного литья в песчано-глинистые формы?783.3. Факторы, влияющие на выбор способа получения отливкиЦелесообразность и экономическая эффективность того или иного видаотливки зависят от многих факторов и в первую очередь от серийности производства (табл.
3.4.).Таблица 3.4.Определение типа производства.объем выпуска деталей в год (шт.) при типе производствамассамелкосесреднесекрупноседетали, кг единичноемассовоерийноерийноерийное150075000свышедо 1 кгдо 1010-200010000020000020000050000свыше1-2,5до 1010-10001000-5000010000010000035000свыше2,5-5до 1010-500500-35000750007500025000свыше5-10до 1010-300300-25000500005000010000свыше10-30до 1010-200200-100002500025000свышесвыше 30до 55-100100-300300-10001000Особенно важно правильно выбрать вид заготовки и назначить наиболееоптимальные условия на ее изготовление в условиях автоматизированного производства деталей машин, когда размеры детали при механической обработкеполучаются автоматически на предварительно настроенных станках.
Здесь недостаточные припуски также вредны, как и излишние, а неравномерная твердость материала или большие уклоны на отливке могут вызвать большие колебания в допусках размеров готовой детали вследствие закона копирования.Выбор вида технологического процесса получения отливки и способаосуществления определяется следующими факторами:1) Технологическими свойствами сплава, то есть его литейными свойствами, а также структурными изменениями материла в результате того или иногоспособа изготовления отливки (величина зерна, плотность, микроструктурасплава и т.
п.), влияющие на работоспособность литой детали.2) Конструктивными формами и размерами детали (чем больше деталь,тем дороже обходится изготовление форм, недостаточные возможности применения специального оборудования и т. п.).3) Требуемой точностью выполнения литой заготовки и качеством поверхности (шероховатость, остаточные напряжения, износостойкость, твердость поверхностного слоя отливки и т. п.).794) Величиной программного задания (при больших партиях наиболее выгодны виды и способы литья, которые обеспечивают наибольшее приближениеформы и размеров отливки к форме и размерам детали: литье под давлением,литье по выплавляемым моделям и т. п.).5) Производственными возможностями литейных цехов предприятия (наличием соответствующего оборудования).6) Временем, затрачиваемым на подготовку производства (изготовлениемоделей, пресс-форм и т.
п.).7) Возможностью быстрой переналадки оборудования и оснастки, особенно при работе на переменно-поточных линиях, характерных для автоматизированного производства.При выборе литой заготовки эти факторы учитываются в порядке рассмотренной последовательности. Сначала устанавливают, какой вид литья наиболееподходит для изготовления детали: литье в песчаные разовые формы, литье впостоянные металлические формы, литье в полупостоянные формы. Затем выбирают способ его осуществления с применением ручной, машинной формовки, оболочковых форм, выплавляемых моделей и другие способы изготовленияразовых песчаных форм; в кокилях, под давлением, с использованием центробежных, электромагнитных, ультразвуковых и других воздействий; литье в углеродистые, керамические формы; способы получения отливок со специальными свойствами: суспензионное литье, армированные, композиционные отливкии другие способы.В первую очередь выбирают такой способ изготовления литой заготовки,который полностью обеспечивает точность и качество детали, а также условияработы, например, структура, плотность металла, антифрикционность, износостойкость и пр.
При наличии нескольких способов выбор делают, исходя из условий обеспечения максимальной производительности труда и минимальнойсебестоимости отливки. В некоторых случаях необходимо учитывать трудоемкость изготовления отливки на всех операциях технологического процесса, например, изготовление моделей, формовка, получение стержней, заливка, очистка, термообработка и эффективность капитальных затрат.Контрольные вопросы1.2.Какие факторы влияют на выбор способа получения отливки?Как выбирается способ получения отливки?3.4. Технико-экономическое обоснование выбора рационального способа литьяРешение о выборе технологического процесса получения литой заготовкивыносят на основе сравнительной оценки технологической себестоимости технически равноценных вариантов.
Процесс с минимальной технологической себестоимостью считается наиболее экономичным и принимается как наиболеевыгодный. Под технической себестоимостью понимается сумма затрат, изменяющихся при различных технологических вариантах. В общем виде техноло-80гическая себестоимость С сопоставляемых вариантов может быть определенапо следующей формуле:С = Мо + Зп + И + Ро + Рп,(3.1)где Мо ⎯ стоимость заготовки, руб.;Мо = Мз⋅Дз + Мс⋅Дс;(3.2)Мз ⎯ стоимость единицы массы, кг.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
