k_Fidarov2 (986925), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Метод отличается большим грузопотоком формовочных и вспомогательныхматериалов, для него характерны большие припуски на механическую обработку, в стружку уходит 15...25 % металла отмассы заготовки.Литьем в оболочковые формы получают заготовки сложной конфигурации: коленчатые и кулачковые валы, ребристыецилиндры, крыльчатки. Часть поверхностей заготовок требует механической обработки. Ко времени затвердевания металлаформа легко разрушается, не препятствуя усадке металла, остаточные напряжения в отливке незначительные. Расход формовочных материалов меньше в 10 – 20 раз, чем при в песчано-глинистые формы.
В то же время работа с горячими металлическими моделями представляет определенную сложность, является дорогой.Литье по выплавляемым моделям – метод для изготовления сложных и точных заготовок из труднодеформируемых итруднообрабатываемых сплавов с высокой температурой плавления. Он отличается самым длительным и трудоемким ТПсреди всех методов литья. Экономичность метода достигается правильно выбранной номенклатурой отливок, особенно когда требования шероховатости поверхности и точности размеров могут быть обеспечены в литом состоянии и требуется механическая обработка только сопрягаемых поверхностей. Применение заготовок, полученных литьем по выплавляемым моделям, вместо штампованных, снижает расход металла до 55...75 %, трудоемкость механической обработки до 60 % и себестоимость детали на 20 процентов.Литье в металлические формы (кокиль).
Сущность процесса заключается в многократном применении металлическойформы. Стойкость кокилей зависит от технологических факторов: температуры заливки металла, материала кокиля, размеров, массы и конфигурации отливки. Особенностью формирования отливок в кокиль является большая интенсивность теплообмена между отливкой и формой. Быстрое охлаждение расплава снижает жидкотекучесть, поэтому толщина стенок прилитье в кокиль значительная. Для алюминиевых и магниевых сплавов она составляет 3...4 мм, для чугуна и стали 8...10 мм.Металл отливки имеет мелкозернистую структуру, его физико-механиеские свойства на 15…30 % выше, чем у песчаныхотливок. Метод полностью устраняет пригар, увеличивает выход годных заготовок до 75...95 %.
Процесс исключает трудоемкие операции формовки, сборки и выбивки форм, легче автоматизируется.Для метода характерно наличие дефектов в отливках: деформаций, трещин, газовой пористости.Литье под давлением обеспечивает получение заготовок, близких по форме к готовой детали, с высокой точностью ишероховатостью поверхности. Этим методом производят сложные тонкостенные отливки из цветных сплавов (алюминия,магния, цинка, меди). Сочетание в процессе литья металлической формы и давления на жидкий металл позволяет получатьотливки с прочностью на 15...20 % большей, чем при литье в песчано-глинистые формы.
Механической обработке подвергают только посадочные места и поверхности сопряжения.Основными преимуществами метода являются получение отливок с толщиной стенок менее 1 мм и возможность автоматизации процесса. Метод требует применения очень дорогих пресс-форм, изготавливаемых по 6 – 8-му квалитетам.Центробежное литье. Характерной особенностью метода является утяжеление частиц под действием центробежныхсил при заливке и затвердевании. Это улучшает питание отливок, однако химическая неоднородность (ликвация) у такихзаготовок выражена более ярко, чем у других. Этим методом получают заготовки типа тел вращения: втулки, гильзы цилиндров диски, грубы из чугуна, сталей, твердых сплавов и цветных металлов.Для литья из титановых сплавов это пока единственный метод получения качественных заготовок.Преимуществом метода является относительно высокая плотность отливок вследствие малого количества межкристаллических пустот, недостатками – сложность получения качественных отливок из ликвируемых сплавов, засорение отливокликвидами и неметаллическими включениями, что увеличивает припуски на механическую обработку поверхностей на 25 %.Штамповка жидкого металла – разновидность литья под давлением.
Сущность метода состоит в том, что жидкий металл подается в металлическую форму, где под давлением пуансона происходит его уплотнение.Конструкция форм аналогична закрытым штампам для горячей объемной штамповки. Формы изготавливают изстали марки ХВГ или 3ХВ8.Метод позволяет получать тонкостенные заготовки корпусов, фланцев, тройников из цветных и черных металлов. Приэтом благодаря кристаллизации в условиях всестороннего сжатия устраиваются газовые и усадочные раковины. Коэффициент использования металла достигает 0,9...0,93.Обработка давлениемКовка является универсальным методом производства поковок на молоте или прессе.
Ковкой получают заготовки длясамых разнообразных деталей массой от 10 г до 350 т с припусками от 5 +−12 до 34 ±10 мм (ковка на молотах) и от 10 ±3 мм до80 ±30 мм–2 (ковка на прессах). Для уменьшения расхода металла при ковке заготовок партиями 30...50 шт. применяют кольца (рис. 14, а) и подкладные штампы (рис. 14, б).Это делает возможным сократить расход металла на 15...20 % по сравнению с ковкой на универсальном инструменте.Ковка имеет ряд преимуществ. Она позволяет получать крупногабаритные заготовки последовательным деформированиемотдельных ее участков. В процессе ковки улучшаются физико-механические свойства материала, особенно ударная вязкость,поэтому ответственные детали машин, такие, как диски турбин, роторы, валки прокатных станов, коленчатые валы судовыхдвигателей, детали крупных штампов производят из поковок.Основными операциями ковки являются: осадка, протяжка, прошивка, рубка, гибка, закручивание и др.Параметры заготовок, полученных методами обработки давлением (ковкой, штамповкой и т.д.), представлены в табл.31.Горячая объемная штамповка – основной способ получения заготовок для ответственных деталей массой от 0,5 до20...30 кг.
Поковки массой в 100 кг для объемной штамповки считаются крупными. В зависимости от типа применяемогоштампа различают штамповку в открытых или закрытых штампах, а также в штампах для выдавливания (рис. 15). В зависимости от применяемого оборудования штамповку подразделяют на штамповку на молотах, прессах, КГШП, ГКМ, гидравлических прессах, а также на специальных машинах.Так как штамп определяет течение металла, то подразделение штамповки по типу применяемого штампа считают основным.При штамповке в открытых штампах исходными служат катаные и кованые заготовки (рис. 15, а). Для первых применяют многоручьевые штампы, имеющие заготовительные ручьи для придания заготовке переходных форм и окончательныйручей, для вторых – штамп имеет только окончательный ручей, заготовку предварительно отковывают на другом оборудовании.а)б)Рис.
14. Поковка, полученная ковкой с подкладным кольцом (а) ив подкладном закрытом штампе (б)32. Характеристика заготовок, получаемых методами обработки давлениемМетод получениязаготовокКовка:на прессах и молотахМасса, тТолщинастенки,ммДо 350на молотах в под- 10–7…0,015кладных штаммахна прессахна машинах с радиальнымобжатием,горячаяДо 3До 0,5то же, холоднаяДо 0,3Штамповка:на КГША (прессах) 0,150…0,4и молотахФорма заготовкиКвалитетШероховатость,мм20…25Простая,сложная15…16До 8030Простая,среднейсложностиТо жеГладкие иступенчатые15До 40158…9До 4020…4030*1То же8…981540…801420…800,05…0,1*3До 0,0155с калибровкой пло- 2,5…80*2скостнаято же, объемная2,5…80*2–-на ГКМ–нагорячештамповочных машинах0,0052,5Холодная высадка наавтоматах0,00051,5Заготовительное вальцевание на ковочныхвальцахПрокатка заготовок напоперечно-винтовых испециальных станахВолочение прутков через специальные профили для последующегоизготовления штучныхзаготовокДо 0,020–До 0,25–1…25*4–Ограничена0,1…0,2*3возможностьПростая,15…16среднейсложностиТела вращения, 14…15стержень сголовкойПростая (как16…17правило, подштамповку)Тела вращения14…15ФасонныйпрофильУглеродистыеЕдиничное ии легированные мелкосерийноесталиТо жеМелкосерийное12УглеродистыеСерийное,и легированные крупносерийное,сталимассовоеУглеродистыеи легированныестали, сплавыцветныхметаллов2,5…10То же–До 40То жеТо же1,25…5"20…80Углеродистыеи легированныесталиТо жеМассовое10…40""1,25…5""Приведены значения диаметра заготовки.Указана площадь калибруемой поверхности в квадратных сантиметрах.Значения, приведенные в миллиметрах.*4Указан диаметр заготовки в миллиметрах.*3Р1233б)в)"–*2а)То же10…20*1РТип производства""Углеродистые иСерийное,легированные крупносерийное,стали, сплавымассовоецветныхметаллов1,6…6,3То жеTо же5*1Ограниченавозможностьизвлечения изштампаПростаяМатериалг)Рис.
15. Схемы молотовых штампов:а – открытый; б – закрытый; в, г – прямого и обратного выдавливания;1 – пуансон; 2 – матрица; 3 – поковка; 4 – выталкивательПри штамповке на молотах используют штучную заготовку, равную объему металла штампуемой заготовки с учетомотхода на угар при нагреве. Формообразование металла происходит в закрытом пространстве (рис. 15, б). Замок штампаобеспечивает смыкание половин штампа и закрывает полость при штамповке. Зазор в замке составляет 0,1...0,15 мм, и вытекающий в него заусенец очень мал.
Энергия молота или усилие пресса почти целиком идут на деформирование поковки, в товремя как при штамповке в открытых штампах значительная часть энергии расходуется на деформирование заусенца. Качество макроструктуры штамповок, полученных в закрытых штампах, очень высокое из-за благоприятной схемы деформацииметалла, особенно вблизи замка, отсутствует и расслоение металла в месте образования заусенца, как это имеет место приштамповке открытых штампах.Сложностью штамповки в закрытых штампах является прежде всего низкая их стойкость, которая объясняется оченьтяжелыми условиями работы в закрытых штампах. В процессе заполнения полости, особенно в конце удара, часть энергиирасходуется на упругую деформацию поковки, соударение половин штампа и жесткое замыкание технологической системы.В результате часто происходят поломки штампов, а не выход штампа из строя вследствие износа.Поэтому вопрос о целесообразности применения штамповки в закрытых штампах в любом случае надо решать с учетомэкономии металла и энергии, стоимости штампов и других факторов.Штамповка выдавливанием является прогрессивным процессом объемной штамповки (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
