лей самолетов, холодильников, теплообменных аппаратов и т. д. При менение таких моноблочных литых конструкций взамен клепаных, штампованных и сварных, собираемых из большого числа отдель ных деталей, позволяет резко сократить трудоемкость их изготов ления, сборки, а также улучшить их эксплуатационные характе ристики — прочность, жесткость, вибростойкость.
Литьем выжиманием изготовляют обычно отливки из алюминие вых сплавов АЛ2, АЛ4, АЛ9, а также магниевых сплавов Мл5, Млб.
Машины для литья выжиманием представляют собой сложные автоматизированные агрегаты.
Рис. 282. Схема процесса литья выжиманием
Машина (рпс. 283) состоит из неподвижной полуформы 1, укреп ленной на станине, подвижной полуформы 2, вращающейся вместе с валом 4, боковых щек 3 и механического привода 5 для перемеще ния полуформы 2. Кроме механического применяют также гидрав лический привод, более легкоуправляемый и надежный. В подвиж ной и неподвижной полуформах расположены стержневые пли метал лические вставки 6, конфигурация рабочих поверхностей которых выполняет отливку. Обычно часть отливки, имеющая ребра, бо бышки, оформляется стержнем, а гладкая поверхность — кокилем. Металлическая полуформа, вал установки и боковые щеки имеют электрические нагреватели. Нижние части щек и полуформ, а также вал машины образуют металлопрнемник, в который заливают ме талл. Толщина тела отливки регулируется упорами 7, ограничиваю щими ход подвижной полуформы.
В некоторых случаях обе полуформы могут быть металличес кими или песчаными. Это зависит от конструкции отливки и свойств сплава. Вставки для оформления ребристой стороны отливок полу чают в разъемных стержневых ящиках.
Металлические полуформы перед заливкой окрашивают обыч ными кокильными красками и нагревают до 200—250° С. Темпера тура заливки алюминиевых и магниевых сплавов выше температуры ликвидуса на 80—100° С, а температура начала выжимания на
20—40° G. ■
Важным параметром технологического процесса является ско рость подъема металла в форме, оптимальная скорость составляет 0,5—0,7 м/с. В конце процесса необходимо уменьшать скорость, чтобы исключить выброс металла из установки.
Рнс. 283. Машина для литья выжиманием
Выход годного при литье выжиманием очень невелик (8—10%), однако при замене сборных штампованных и сварных деталей процесс является экономически выгодным.
§ 4. ШТАМПОВКА ЖИДКИХ СПЛАВОВ
Штамповка жидких сплавов — одна из разновидностей кристал лизации металлов и сплавов под поршневым давлением (рнс. 284).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При |
приложении |
высоких |
|
|
|
давлений |
|
(до 300 |
кгс/см2) |
|
|
|
вследствие |
пластических |
де |
|
|
|
формаций |
кристаллизующей |
|
|
|
ся отливки происходит зале |
|
|
|
чивание межкристаллических |
|
|
|
пор, |
сжатие газовоздушных |
|
|
|
пор, растворенные газы прак |
|
|
|
тически |
не |
выделяются |
из |
|
|
|
металла при кристаллизации, |
а) |
5) |
6) |
отливка |
получается |
более |
Рис. 284. |
Схема жидкой штамповки |
плотной. |
Высокие скорости |
|
|
|
кристаллизации способствуют |
измельчению структуры. Все это улучшает свойства металла от ливки: в 1,2—1,5 раза возрастает прочность, в 2-^-4 раза увеличи-
ваются относительное удлинение и ударная вязкость. Отливки по свойствам приближаются к поковкам.
Кристаллизацию под поршневым давлением применяют для изго товления слитков, толстостенных фасонных отливок из различных цветных и черных металлов и сплавов.
Жидкую штамповку осуществляют в разьемных или неразъем ных металлических формах. Жидкая штамповка может быть закры той (рис. 284, а) и открытой (рис. 284, б). Жидкий металл заливают в разъемную или неразъемную (рис. 284, в) металлическую форму до определенного уровня, а затем пуансоном выжимают металл в полость формы. Давление используется для заполнения формы и уплотнения металла.
Технологические режимы жидкой штамповки зависят от свойств сплава, размеров и конфигурации отливки.
Для сплавов с широким интервалом кристаллизации давление прессования обычно в 2 раза больше давления для сплавов.с узким интервалом кристаллизации. Чем дольше сплав находится в форме до приложения нагрузки, чем тоньше стенки отливки, тем большие давления требуются для прессования.
Температура заливки сплава в форму должна быть на 50—100° С выше температуры ликвидуса сплава. Повышение температуры при водит к образованию усадочной пористости в отливках, а пониже ние — к необходимости приложёния чрезмерно больших давлений прессования.
Пуансон и матрицы перед прессованием нагревают до 180— 250° С. Скорость опускания пуансона не должна превышать 0,1— 0,5 м/с, чтобы не происходило замешивания воздуха в расплав. Выдержка после приложения давления составляет около 1 с на 1 мм толщины стенки отливки.
Из-за высокой стоимости форм и энергоемкости оборудования процесс жидкой штамповки используют в массовом производстве.
§ 5. |
Отделка, контроль и хранение стержней........................................ |
|
166 |
§ 6. |
Сушка стержней и ф о р м .................................................................. |
|
|
170 |
Г л а в а |
V I I . |
Сборка и нагрузка форм................................................................ |
|
|
177 |
§ |
1. |
Сборка ф орм ................................................... |
...................................... |
|
177 |
§ 2. |
Крепление опок и расчет груза......................................................... |
|
179 |
Г л а в а |
V I I I . |
Проектирование литейной |
технологии ................ |
................ |
181 |
§ |
1. |
Конструирование отливки.................................................................. |
формовки |
|
181 |
§ 2. |
Проектирование технологии |
|
184 |
Г л а в а |
I X . Технико-экономическая эффективость литейного |
производства |
192 |
§ |
1. |
Технико-экономические показатели.................................................. |
|
192 |
§ 2. |
Экономичность технологического процесса изготовления отливок |
194 |
§ 3. |
Пути повышения экономической эффективности литейной техноло |
199 |
|
|
гии |
............................................................................................................. |
|
|
Раздел второй
|
|
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА |
|
Г л а в а |
I . |
Взаимодействие формы с металлом ................................................ |
201 |
§ |
1. |
Газы в отливках........................... |
201 |
§ 2. |
Тепловое воздействие металла на форму......................................... |
206 |
§ 3. |
Кристаллизация сплавов в ф орм е................................................... |
210 |
§ 4. |
Внутренние напряжения в отливках............................................... |
214 |
Г л а в а |
I I . |
Литейные свойства сплавов............................................................. |
218 |
§ 1. |
Жндкотекучесть.................................................................................. |
218 |
§ 2. |
У с а д к а ................................................................................................... |
220 |
§ 3. |
Ликвация .............................................................................................. |
227 |
Раздел третий
ПРОИЗВОДСТВО ОТЛИВОК ИЗ СЕРОГО ЧУГУНА
Г л а в а |
I . |
Серые ч угун ы ...................................................................................... |
|
|
229 |
§ |
1. |
Общие сведения.................................................................................. |
|
чугуна |
229 |
§ 2. |
Влияние химического состава на структуру и свойства |
231 |
§ 3. |
Классификация чугунов...................................................................... |
|
|
236 |
§ 4. |
Механические свойства чугуна для отливок...................................... |
|
239 |
§ 5. |
Модифицирование серого чугуна...................................................... |
|
|
240 |
§ 6. |
Высокопрочные чугуны ...................................................................... |
|
|
241 |
§ 7. |
Легированные чугуны......................................................................... |
|
|
244 |
Г л а в а |
I I . |
Шихтовые материалы и шихтовка................................................... |
|
247 |
§■ 1. |
Металлическая шихта . . . . ’. ............................................................ |
|
|
247 |
§ 2. |
Топливо................................................................................................... |
|
|
254 |
§ 3. |
Ф лю сы ................................................................................................... |
|
|
256 |
’§ 4. |
Расчет ш и х ты ...................................................................................... |
|
|
258 |
Г л а в а |
I I I . Плавка чугуна в вагранке............................................................. |
|
|
266 |
§ |
1. |
Общие сведения................................................................................... |
|
|
266 |
§ 2. |
Металлургические основы плавки в вагранке.................................. |
• |
273 |
§ 3. |
Интенсификация. процесса плавки |
в в агр ан к е ............................. |
279 |
§ 4. Нарушения хода работы вагранки |
.................................................... |
|
283 |
§ 5. |
Контроль плавки ................................................................................ |
|
|
284 |
Г л а в а |
I V . Плавка чугуна в пламенных и электрических печах...................... |
|
290 |
§ |
1. |
Плавка в пламенных печах............................................................... |
. . ; |
|
290 |
§ |
2. |
Плавка в электродуговых печах . |
|
293 |
§ 3. |
Плавка в индукционных тигельных печах...................................... |
297 |
§ 4. |
Плавка в индукционных канальных печах.......................................... |
301 |
Г л а в а |
V . |
Заливка, выбивка, |
обрубка и приемка отливок из серого чугуна |
303 |
§ |
1. |
Заливка ф о р м .................................. |
: ................................................ |
303 |
§ 2. |
Охлаждение отливок и выбивка их из формы............................... |
307 |
§ 3. |
Очистка отливок.................................................................................. |
|
310 |
§ 4. |
Обрубка и зачистка отливок............................................................ |
317 |
§ 5. |
Термообработка чугунных отливок........................................ |
319 |
Г л а в а |
V I . Брак отливок и меры его устранения.......................................... |
321 |
§ |
1. |
Общие сведения.................................................................................. |
|
321 |
§ 2. |
Причины и меры предупреждения дефектов.................................. |
321 |
§ 3. |
Контроль качества отливок............................................................... |
326 |
§ 4. |
Способы исправления дефектов отливок................................. |
329 |
Раздел четвертый
ПРОИЗВОДСТВО ОТЛИВОК ИЗ КОВКОГО ЧУГУНА
Г л а в а |
/. |
|
Особенности технологии формовки |
и плавки ковкого чугуна |
332 |
§ |
1. |
Общие сведения...................................................................................... |
|
332 |
§ 2. Особенности технологии формовки................................................ ... |
334 |
§ 3. |
Плавка белого чугуна ....................................................... |
|
336 |
§ 4. |
|
Очистка отливок................................................................................... |
|
341 |
Гл а в а |
I I . |
Процесс отжига о тли вок ................................................................ |
|
342 |
§ |
1. |
Общие сведения...................................................................................... |
ковкого чугуна |
342 |
§ 2. |
|
Интенсификация процесса отжига |
347 |
Раздел пятый
|
|
|
ПРОИЗВОДСТВО ОТЛИВОК ИЗ СТАЛИ |
|
|
Г л а в а |
I . |
Стали для фасонных отливок............................................................. |
|
349 |
|
§ |
1. |
Общие сведения................................................................................... |
|
349 |
|
§ 2. |
Углеродистые стал и ............................................................................. |
|
350 |
|
§ 3. |
Легированные стали............................................................................. |
|
|
|
Г л а в а |
I I . |
Конструкция отливок и технология формовки............................. |
353 |
|
§ |
1. |
Конструкция стальных отливок и особенности проектирования |
353 |
|
|
литейной формы ................................................................................... |
|
|
§ 2. |
Устройство и расчет литниковых систем и прибылей................ |
355 |
|
§ 3. Особенности технологии формовки..................................................... |
359 |
|
Г л а в а |
I I I . Плавка и заливка стали ................................................................ |
» |
361 |
|
§ 1. Плавка в мартеновских печах |
361 |
|
|
|
§ 2. |
Плавка в основных и кислых дуговых ииндукционных печах |
366 |
|
§ |
3. |
Плавка в малых бессемеровских конверторах. . . ....................... |
370 |
|
§ 4. |
Заливка, очистка и термическаяобработка стальных отливок |
371 |
Раздел шестой
|
ПРОИЗВОДСТВО ОТЛИВОК ИЗ ЦВЕТНЫХ СПЛАВОВ |
|
Г л а в а I . |
Производство отливок из медных сп л аво в ................................... |
374 |
§ 1. |
Состав и свойства медных сплавов- ................................................. |
374 |
§ 2. |
Особенности |
литейной формы................... ......................................... |
377 |
§ 3. |
Особенности |
плавки медных сплавов ............................................. |
379 |
