Элементарные функции - Лихолетов И.И.
Скачать (прямая ссылка):
Этим способом изготовляют отливки различной массы (от нескольких граммов до десятков тонн) и различного назначения, как, например, поршни, колеса, втулки, шкивы, картеры, цилиндры, корпуса подшипников, бытовые изделия.
1. СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА
Сущность процесса литья в металлические формы заключается в применении металлической формы, изготовляемой из разных сплавов (чугуна, стали, медного или алюминиевого). В процессе литья полость формы заполняют расплавленным металлом
2 Зак. 229 5
(сплавом). После затвердения металла форму раскрывают, извлекают отливку, производят соответствующую подготовку формы (очистку, обдувку, окраску) и вновь заливают ее. Процесс может продолжаться многократно в зависимости от характера заливаемого сплава и стойкости металлической формы.
Этот способ литья в зависимости от конструкции отливок может применяться также в комбинации с металлическими или песчаными стержнями.
Применение технологического процесса литья в металлические формы позволяет получить значительные преимущества по сравнению с другими видами литья.
Уменьшение припусков на обработку. Применение металлических форм с точными размерами обеспечивает высокую точность отливок, отклонения размеров которых укладываются в 4—5-й классы точности. Шероховатость поверхности (ГОСТ 2789—73) соответствует параметрам Rz = 80 -г- 20 мкм (3—5-й классы шероховатости). Это позволяет значительно снижать припуски на механическую обработку (в отдельных случаях до 0,5—2 мм).
Повышенная скорость кристаллизации и благоприятные условия для ее направленности, создаваемые металлическими формами, позволяют уменьшить раз-
Таблица 1. Брак отливок в зависимости от способа литья
Группа отливок Материал отливки Брак, %, в песчаные формы при литье в металлические формы
Отливки текстиль- Чугун 10-12 5-6
ного машиностроения 8-10
Фасонные части ка- 3—5
нализационных систем
Барабаны трактор- » 23-24 4-6
ные
Отливки нефтяных 18-20 5-6
двигателей
Мелкие сложные от- Сталь 14-17 4,5-5,5
ливки
Барабаны и ролики » 10-11 5-5,5
Крупные, специаль- » 6,4-13,6 1,9—2,7
ные отливки
з-•і-
меры и массу прибылей, а также уменьшить припуски на обработку верхних плоскостей отливок.
Повышение механических свойств и качества отливок. Процесс получения отливок способом литья в металлические формы избавляет от большого количества дефектов в виде засоров, намывов, ужимин, пригара и других, характерных для отливок, получаемых при литье в песчаные формы.
В табл. 1 приведены практические данные о снижении брака отливок разного назначения в зависимости от способа литья.
В некоторых случаях процент снижения брака достигает еще больших значений, чем приведенные в табл. 1. Так, в Ленинградском станкостроительном объединении им. Я. М. Свердлова планшайбы массой 320 кг долгое время заливались в сухие песчаные формы; брак при этом способе достигал 50%. После перехода на литье в металлические формы брак снизился до 2%.
При литье в металлические формы улучшаются и механические свойства всех сплавов. Литые заготовки имеют высокую плотность по всему сечению: наиболее высокие свойства имеют зоны отливок, ближе расположенные к стенкам формы.
Механические свойства чугунных отливок в зависимости от способа литья приведены в табл. 2. Из таблицы видно, что предел прочности при изгибе для чугунов различного химического состава увеличивается при литье в металлические формы на 56—79%.
Механические свойства отливок из углеродистой стали в зависимости от способа литья приведены в табл. 3. Из таблицы видно, что в отливках, изготовленных в металлических формах, предел прочности при растяжении (временное сопротивление), относительное удлинение образца при разрыве, относительное сужение площади поперечного сечения образца при разрыве и ударная вязкость при надрезе образца по сравнению с отливками, изготовляемыми в песчаных формах, имеют большие значения (ов до 20%, ак в 1,5—2 раза).
Механические свойства отливок из алюминиевых сплавов в зависимости от способа литья приведены
2*
7
_ I
Таблица 2. Механические свойства чугунных отливок в зависимости от способа литья
Химический состав чугуна, %
Номер образца
Углерод
Кремний
Марганец
Фосфор
Сера
Предел прочности при изгибе аи, кгс/мм2, при литье
в металлические формы
в песчаные формы
Увеличение предела прочности, %
2 3 4
5
3,12 2,50 2,53 3,03 2,75
3,08 3,00 3,14 2,27 2,73
0,30 0,29 0,32 1,00 0,58
0,130 0,100 0,126 0,090 0,085
0,032 0,057 0,045 0,027 0,057
46,5 48,2 52,3 51,8 55,5
29,80 28,00 32,45 32,60 31,47
63 72 64 56 79
Таблица 3. Механические свойства отливок из углеродистой стали в зависимости от способа литья
Номер образца Предел прочности при растяжении G?, кгс/мм2, при литье Относительное удлинение б, %, при литье Относительное сужение ф, %, при литье Ударная вязкость ак кгсм/см2, при литье
в металлические формы в песчаные формы в металлические формы в песчаные формы в металлические формы в песчаные формы в металлические формы в песчаные формы
1 2 3 4 62,0 69,1 64,5 51,5 55,0 51,8 44,0 41,2 21,1 12,0 25,5 30,2 12,0 6,0 6,2 11,0 42,0 21,7 42,0 45,0 25,5 11,6 16,5 18,5 7,2 3,38 7.3 9,7 6 Д 1,37 3,6 5,85
