Литье под давлением центробежное литье

Отливки из алюминиевых, магниевых  и медных сплавов, так же как и  отливки из чугуна, стали и титановых  сплавов, получают на машинах с холодной камерой прессования. Отливки из цинковых сплавов изготовляют преимущественно  на машинах с горячей камерой  прессования.

Отливки из цинковых сплавов  наиболее часто используют в производстве автомобилей и товаров народного  потребления (дверные и мебельные  замки, зажимы застежек «молния», детали швейных машин). В автомобильной  промышленности из цинковых сплавов  изготовляют детали приборов и декоративные детали типа ручек, решеток, корпусов фар. Благодаря хорошим литейным свойствам  и высокой механической прочности  этих сплавов из них можно делать крупные и тонкостенные детали. Например, панель облицовки радиатора автомобиля Dodge (США) имеет массу 9 кг и длину 1790 мм при толщине стенки 1,8 мм. В отечественной промышленности самой крупной деталью из цинкового сплава, изготовляемой на машине с горячей камерой прессования, является решетка радиатора автомобиля «Жигули». Отливка имеет массу 2,7 кг, длину 1054, ширину 270 мм и среднюю толщину стенки 1,25 мм.

В настоящее время процесс  литья под давлением развивается  в трех направлениях, обусловленных  конфигурацией отливок и требованиями к их качеству:

литьё с низкими скоростями впуска через толстые питатели, обеспечивающие заполнение пресс-формы сплошными  потоками и эффективную подпрессовку; применяют для получения толстостенных отливок несложной конфигурации, к которым предъявляют высокие требования по прочности и герметичности;

литьё с высокими скоростями впуска через тонкие питатели с образованием дисперсного заполнения; применяют  для получения тонкостенных отливок  сложной конфигурации, к которым  предъявляются высокие требования по качеству поверхности и чёткости рельефа;

литьё со средними скоростями выпуска с образованием совмещённых  турбулентных и дисперсных потоков; требует подпрессовки, применяется для получения отливок с неравной толщиной стенок, пористость уменьшает установкой фильтров, промывников или изменением газового режима пресс-формы.

В большинстве случаев  для получения отливок используются универсальные машины для литья  под давлением, но, исходя из требований к отливкам и из условий производства, могут применяться специализированные машины литья под давлением. Например, машины с вакуумными устройствами, с устройствами для продувки кислорода  со сдвоенным поршнем, для литья  стали или для получения какой-то одной, очень сложной или специфичной  отливки, например, машины для ступеньки  эскалатора, машины для заливки ротора электродвигателей.

Заключение.

Важнейшей предпосылкой дальнейшего  повышения количества отливок и  эффективности литья под давлением  является создание автоматизированных комплексов, гибких производственных систем и роторных линий литья  под давлением, гибких автоматизированных производств.

Программами технического перевооружения предусматривается интенсивное  обновление парка оборудования, применение ЭВМ для управления процессами и  производством, ужесточение требований техники безопасности, улучшение  условий труда, повышение внимания к охране окружающей среды.

Список литературы

«Литьё под давлением» М.Г. Беккер, М.Л. Заславский, Ю.Ф. Игнатенко, М.: МАШИНОСТРОЕНИЕ, 1998

«Экономические основы технологического развития» И.Н. Васильева, М.: МАШИНОСТРОЕНИЕ, 1995

«Технологии металлов и конструкционные  материалы» под ред. Б.А. Кузьмина, М.: МАШИНОСТРОЕНИЕ, 1989

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В чем состоит  сущность центробежного литья? Приведите  схемы и назовите виды используемых машин, области применения отливок

 

Сущность  метода и область применения. Сущность состоит в том, что жидкий металл заливают во вращающуюся с определенной скоростью литейную форму. Она вращается в течение всего времени кристаллизации металла отливки. При этом металл центробежной силой прижимается к стенкам формы, что обеспечивает получение плотных, с повышенной прочностью отливок, так как газы и шлак, обладающие меньшей плотностью в результате сепарации, вытесняются во внутренние полости отливки и затем их удаляют механической обработкой.

Ось вращения формы может быть горизонтальной, вертикальной и наклонной. Если диаметр отливки значительно меньше ее длины (трубы, гильзы, втулки), то ось вращения формы размещают горизонтально (рис. 1,а). Если же диаметр отливки больше, чем ее высота (колеса, шкивы, шестерни), то ось вращения располагают вертикально (рис. 1,б). В обоих случаях ось отливки совпадает с осью вращения формы и внутренняя полость получается без стержней, а толщина стенки отливки определяется количеством заливаемого металла. Этот способ используют при изготовлении отливок, имеющих форму тела вращения. При изготовлении мелких фасонных отливок ось вращения формы может не совпадать с осью отливки. В этом случае внутренние полости образуют с помощью стержней, а металл заливают в центральный общий литник, из которого по радиально расположенным питателям он попадает в полость формы (рис. 1,в). Такой способ называется центрифугированием. Использование высокопроизводительных центробежных установок, отсутствие стержней и работ, связанных с их производством, намного повышает производительность труда, а отсутствие литниковой системы и прибылей значительно экономит металл.

Центробежное  литье применяют в массовом, серийном и единичном производстве отливок  из различных сплавов в металлических  и песчаных формах. Этим способом отливают трубы, цилиндровые втулки, гильзы автотракторных двигателей, заготовки для поршневых  колец, шестерни, шкивы, орудийные стволы, а также получают двухслойные (биметаллические) отливки, поочередно заливая форму  различными сплавами.

 

рис.1 Схемы  центробежного литья

 

 

Центробежный  способ получения литых чугунных труб является самым распространенным. На рис. 1, г приведена схема центробежной машины. Металлическая форма 3 вращается электродвигателем 1 и охлаждается водой. Форма установлена на рельсовой тележке с уклоном 2...5⁰. Жидкий чугун из ковша 5 по неподвижному желобу 4 попадает в форму. Форма, помимо вращения, по мере заполнения металлом перемещается влево. В крайнем левом положении форма продолжает вращаться до полной кристаллизации металла. Затем форма возвращается в исходное положение вправо, а труба вместе со стержнем 2 (образующим раструб трубы) удаляется из формы клещами влево.

В труболитейных  цехах успешно эксплуатируют  линии центробежного литья чугунных труб диаметром 80...125, 100...150 и 200...300 мм с автоматическими установками для изготовления стержней раструба. Поверхность труб при этом получается отбеленной, и возникают значительные внутренние напряжения. Поэтому после удаления из формы трубы отжигают при температуре 850...920 °С.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Федеральное агентство  по образованию

Государственное образовательное  учреждение

Высшего профессионального образования

«Национально исследовательский  технологический университет

«МИСиС»

НОВОТРОИЦКИЙ ФИЛИАЛ

Кафедра Металлургических Технологий

 

 

 

 

Реферат

Тема

Дисциплина: «Литейное производство»

Литье под давлением, центробежное литьё

 

 

 

 

Выполнил: студент

Группы 52_З МЧМ

Тихомирова  Г.М.

 

 

 

 

 

 

Новотроицк 2010г.

 

Введение

литье давление машиностроительное

Литейное  производство является одной из важнейших отраслей машиностроительной промышленности. В конструкциях современных машин и приборов большая часть деталей представляет собой отливки из стали, чугуна, медных, алюминиевых, магниевых и других сплавов. Литые детали составляют 60-80% общего веса машин. Особенно большое место занимают отливки в конструкциях металлургического оборудования, станков, турбин, кузнечно-прессовых машин. Методом литья можно из любых металлов и их сплавов изготавливать изделия сложной конфигурации, большинство из которых невозможно получить другими производственными процессами (например, штамповкой, механической обработкой). Масса отливок может быть самой различной – от нескольких граммов до сотен тонн. Стоимость литой заготовки или детали, как правило, получается меньше изготовленной другими методами. Отливка может представлять собой вполне законченную деталь или заготовку, которая подвергается затем обработке на металлорежущих станках.

По мере совершенствования литейной технологии и улучшения структуры литого металла увеличивается прочность  получаемых отливок, их точность и чистота  поверхности. В результате отливки  по конфигурации и размерам все больше приближаются к окончательным деталям  и требуют значительно меньшей  механической обработки.

Повышение механических свойств литых деталей  позволяет в настоящее время  получать путем литья такие ответственные  детали, как коленчатые валы двигателей, рамные крепления локомотивов, детали автомашин, лопатки турбин, зубчатые колеса редукторов и др. В результате совершенствования современных методов литья отливки из новых труднообрабатываемых сплавов находят применение в ракетостроении, радиоэлектронике, приборостроении, авиации и других отраслях. Дальнейшее развитие химического машиностроения также требует расширения производства отливок из жаропрочных и стойких против коррозии сплавов.

Все это  характеризует значение литейного  производства в народном хозяйстве. Поэтому совершенствованию технологии и оборудования литейного производства является важной и актуальной задачей.

В настоящем  пособии приведены основные сведения по физическим и эксплуатационным свойствам  отливок, свойствам расплавов, структуре  чугунов и сталей, термодинамическим  основам графитизации, различным технологическим операциям получения качественных отливок. Даются также характеристики важнейших материалов и устройств, применяемых как для получения литейных форм, так и для выплавки необходимых литейных сплавов.

 

1. Изготовление отливок литьем под давлением

 

1.1 Сущность метода и область применения

 

Сущность  состоит в том, что жидким металлом принудительно заполняют металлическую  пресс-форму под давлением, которое  поддерживают до полной кристаллизации отливки. Давление обеспечивает быстрое  и хорошее заполнение формы, высокую  точность и малую шероховатость  поверхности отливки. Принудительное питание отливки жидким металлов исключает возможность образования усадочных раковин, пористости и не требует установки прибылей. Ускоренная кристаллизация металла в металлической пресс-форме под давлением обусловливает образование мелкозернистой структуры. Благодаря внешнему давлению растворенные в металле газы остаются в твердом растворе, что снижает газовую пористость металла. Отливки, полученные этим методом, как правило, не имеют припусков на механическую обработку и после удаления из формы являются готовыми деталями. Литьем под давлением можно получать отливки с толщиной стенки до 0,5 мм, сложной конфигурации и с отверстиями диаметром до 1 мм.

Высокая стоимость пресс-форм, имеющих сложную  конфигурацию и требующих высокой  точности изготовления, обусловливает  целесообразность применения литья  под давлением только в крупносерийном и массовом производствах тонкостенных отливок достаточно сложной конфигурации из сплавов цветных металлов массой до 50 кг. Высокая производительность и автоматизация производства, наряду с низкой трудоёмкостью на изготовление одной отливки, делает процесс ЛПД наиболее оптимальным в условия массового и крупносерийного производств.

Минимальные припуски на мехобработку или не требующие оной, минимальная шероховатость необрабатываемых поверхностей и точность размеров, позволяющая добиваться допусков до ±0,075 мм на сторону.

Чёткость  получаемого рельефа, позволяющая  получать отливки с минимальной  толщиной стенки до 0,6 мм, а также  литые резьбовые профили.

Чистота поверхности на необрабатываемых поверхностях, позволяет придать отливке товарный эстетический вид.

Также выделяют следующие негативное влияние особенностей ЛПД, приводящие к потере герметичности  отливок и невозможности их дальнейшей термообработки:

-воздушная  пористость, причиной образования  которой являются воздух и  газы от выгорающей смазки, захваченные  потоком металла при заполнении  формы. Что вызвано неоптимальными  режимами заполнения, а также  низкой газопроницаемостью формы.

-усадочные  пороки, проявляющиеся из-за высокой  теплопроводности форм наряду  с затрудненными условиями питания  в процессе затвердевания.

-неметаллические  и газовые включения, появляющиеся  из-за нетщательной очистки сплава  в раздаточной печи, а также  выделяющиеся из твёрдого раствора.

Задавшись целью получения отливки заданной конфигурации, необходимо чётко определить её назначение: будут ли к ней  предъявляться высокие требования по прочности, герметичности или же её использование ограничится декоративной областью. От правильного сочетания технологических режимов литья под давлением, зависит качество изделий, а также затраты на их производство. Соблюдение условий технологичности литых деталей, подразумевает такое их конструктивное оформление, которое, не снижая основных требований к конструкции, способствует получению заданных физико-механических свойств, размерной точности и шероховатости поверхности при минимальной трудоёмкости изготовления и ограниченном использовании дефицитных материалов. Всегда необходимо учитывать, что качество отливок, получаемых литьём под давлением, зависит от большого числа переменных технологических факторов, связь между которыми установить чрезвычайно сложно из-за быстроты заполнения формы.