МОСКОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ІНСТИТУТ
Радіотехніки, електроніки і АВТОМАТИКИ
КАФЕДРА ПРЕС
Реферат з дисципліни
«Технологія деталей радіоелектронних засобів»
Тема: Формоутворення деталей методами лиття
Студент: Юдін Андрій Михайлович
Група: РК-1-02
Керівник: Покровська М. В.
Москва 2004
Зміст
1. Загальні відомості про процес лиття 3
2. Класифікація способів лиття 4
3. Фізична сутність процесу лиття 5
4. Види лиття:
4.1. У піщані форми 7
4.2. У кокіль 10
4.3. У оболонкові форми 12
4.4. Шлікерної в гіпсовій формою 14
4.5. Відцентрове лиття 6 січня
4.6. Наморожуванню 18
4.7. Під низьким тиском 19
4.8. Під тиском 22
4.9. За виплавлюваних моделях 23
4.10. Екструзія 25
5. Список літератури 27
Під литтям у приладобудуванні розуміють процес, який полягає в отриманні вироби шляхом внесення матеріалу, що знаходиться в рідкому агрегатному стані, в порожнину форми, затвердіння матеріалу в порожнині форми і його подальшого вилучення. Основним матеріальним елементом технологічної системи ливарного виробництва є форма.
Розрізняють разові (руйнуються при добуванні виливки), полупостоянние (можливо отримати до декількох сотень відливок) і постійні (отримують кілька сотень тисяч виливків) форми.
Поєднання факторів «тиск», «температура», «матеріал» утворюють технологічні оператори - способи лиття, які утворюють області на факторної площині тиск - температура (рис. 1).
Литтям отримують різноманітні конструкції виливків масою від кількох грам до 300т, довжиною від декількох сантиметрів до 20м, зі стінками товщиною 0,5-500 мм (блоки циліндрів, поршні, колінчаті вали, корпуса і кришки редукторів, зубчасті колеса, станини верстатів, станини прокатних станів, турбінні лопатки і т.д.). Відлиття отримують з чорних сплавів ( чавуни , стали ) і кольорових сплавів (алюмінієвих, магнієвих, мідних, цинкових, титанових та ін.)
Для отримання розплаву застосовують шихтові матеріали:
Жидкотекучесть - здатність матеріалу заповнювати форму в рідкому стані. Жидкотекучесть залежить від в'язкості і питомої теплоти плавлення матеріалу, а також від теплопровідності і початкової температури прес-форми.
Випробування матеріалу на жидкотекучесть проводять за спіральною пробі (рис. 2).
Кристалізація - освіта і зростання кристалів в утверджувальні металі. Процес відбувається в напрямі, перпендикулярному поверхні тепловіддачі. Внаслідок цього утворилися зерна - монокристали в зовнішніх областях дрібніше (рис. 3).
Усадка - Властивість ливарних сплавів зменшувати обсяг при затвердінні і охолодженні. Усадкові процеси в виливках протікають з моменту заливки розплавленого металу в форму аж до повного охолодження виливка. Розрізняють об'ємну та лінійну усадку, відображену у відносних одиницях.
Лінійна усадка - зменшення лінійних розмірів виливка при її охолодженні від температури, при якій утворюється міцна кірка, здатна протистояти тиску розплавленого металу, до температури навколишнього середовища. Лінійну усадку визначають співвідношенням,%:
де l ф і l отл - розміри порожнини форми і виливка при кімнатній температурі (рис. 4).
На лінійну усадку впливають хімічний склад сплаву, температура його заливання, швидкість охолодження сплаву у формі, конструкція виливка і ливарної форми. Так, усадка сірого чавуну зменшується зі збільшенням змісту вуглецю і кремнію. Усадку алюмінієвих сплавів зменшуємо підвищення вмісту кремнію. Усадку виливків зменшує зниження температури заливання. Збільшення швидкості відводу теплоти від залитого в форму сплаву приводить до зростання усадки виливки.
При охолодженні виливка відбувається механічне і термічне гальмування усадки. Механічне гальмування виникає внаслідок тертя між відливанням і формою. Термічне гальмування обумовлено різними швидкостями охолодження окремих частин виливка. Складні по конфігурації виливка піддаються спільному впливу механічного і термічного гальмування.
Лінійна усадка для сірого чавуну становить 0,9-1,3%, для високоміцного чавуну до 1.7%, для ковкого чавуну ...%, для вуглецевих сталей 2-2,4%, для алюмінієвих сплавів 0,9-1,5%, для мідних 1,4-2,3%.
Об'ємна усадка - зменшення обсягу сплаву при його охолодженні в ливарної формі при формуванні виливка. Об'ємну усадку визначають співвідношенням,%:
де V ф і V отл - обсяг порожнини форми і виливка при температурі 20 ° C. Об'ємна усадка приблизно дорівнює потроєною лінійної усадки.
Усадка у виливках проявляється у вигляді:
· Усадочних раковин - порівняно великих порожнин, розташованих у місцях виливки, які тверднуть останніми;
· Усадочної пористості - скупчення порожнин, що утворилися в литві у великій зоні в результаті усадки в тих місцях виливки, які затверділи останніми без доступу до них розплавленого металу;
· Тріщин;
· Жолоблення - зміна форми і розмірів виливки під впливом напружень, що виникають при охолодженні.
Існує кілька способів виготовлення виливків. Перерахуємо основні з них: лиття в піщані форми (ПФ), лиття в кокіль (К), лиття по виплавлюваних моделях (ВМ), лиття під тиском (Д).
Радіотехніки, електроніки і АВТОМАТИКИ
(Технічний університет)
Факультет радіотехнічних систем КАФЕДРА ПРЕС
Реферат з дисципліни
«Технологія деталей радіоелектронних засобів»
Тема: Формоутворення деталей методами лиття
Студент: Юдін Андрій Михайлович
Група: РК-1-02
Керівник: Покровська М. В.
Москва 2004
Зміст
1. Загальні відомості про процес лиття 3
2. Класифікація способів лиття 4
3. Фізична сутність процесу лиття 5
4. Види лиття:
4.1. У піщані форми 7
4.2. У кокіль 10
4.3. У оболонкові форми 12
4.4. Шлікерної в гіпсовій формою 14
4.5. Відцентрове лиття 6 січня
4.6. Наморожуванню 18
4.7. Під низьким тиском 19
4.8. Під тиском 22
4.9. За виплавлюваних моделях 23
4.10. Екструзія 25
5. Список літератури 27
Загальні відомості про процес лиття
Під литтям у приладобудуванні розуміють процес, який полягає в отриманні вироби шляхом внесення матеріалу, що знаходиться в рідкому агрегатному стані, в порожнину форми, затвердіння матеріалу в порожнині форми і його подальшого вилучення. Основним матеріальним елементом технологічної системи ливарного виробництва є форма.
Розрізняють разові (руйнуються при добуванні виливки), полупостоянние (можливо отримати до декількох сотень відливок) і постійні (отримують кілька сотень тисяч виливків) форми.
Класифікація способів лиття
Поєднання факторів «тиск», «температура», «матеріал» утворюють технологічні оператори - способи лиття, які утворюють області на факторної площині тиск - температура (рис. 1).
Литтям отримують різноманітні конструкції виливків масою від кількох грам до 300т, довжиною від декількох сантиметрів до 20м, зі стінками товщиною 0,5-500 мм (блоки циліндрів, поршні, колінчаті вали, корпуса і кришки редукторів, зубчасті колеса, станини верстатів, станини прокатних станів, турбінні лопатки і т.д.). Відлиття отримують з чорних сплавів ( чавуни , стали ) і кольорових сплавів (алюмінієвих, магнієвих, мідних, цинкових, титанових та ін.)
Для отримання розплаву застосовують шихтові матеріали:
- невеликі злитки металургійного виробництва (чушки)
- відходи власного виробництва
- брухт
- флюси
Фізична сутність процесу лиття
Визначається трьома найважливішими поняттями: «жидкотекучесть», «кристалізація», «усадка».Кристалізація - освіта і зростання кристалів в утверджувальні металі. Процес відбувається в напрямі, перпендикулярному поверхні тепловіддачі. Внаслідок цього утворилися зерна - монокристали в зовнішніх областях дрібніше (рис. 3).
Усадка - Властивість ливарних сплавів зменшувати обсяг при затвердінні і охолодженні. Усадкові процеси в виливках протікають з моменту заливки розплавленого металу в форму аж до повного охолодження виливка. Розрізняють об'ємну та лінійну усадку, відображену у відносних одиницях.
Лінійна усадка - зменшення лінійних розмірів виливка при її охолодженні від температури, при якій утворюється міцна кірка, здатна протистояти тиску розплавленого металу, до температури навколишнього середовища. Лінійну усадку визначають співвідношенням,%:
де l ф і l отл - розміри порожнини форми і виливка при кімнатній температурі (рис. 4).
На лінійну усадку впливають хімічний склад сплаву, температура його заливання, швидкість охолодження сплаву у формі, конструкція виливка і ливарної форми. Так, усадка сірого чавуну зменшується зі збільшенням змісту вуглецю і кремнію. Усадку алюмінієвих сплавів зменшуємо підвищення вмісту кремнію. Усадку виливків зменшує зниження температури заливання. Збільшення швидкості відводу теплоти від залитого в форму сплаву приводить до зростання усадки виливки.
При охолодженні виливка відбувається механічне і термічне гальмування усадки. Механічне гальмування виникає внаслідок тертя між відливанням і формою. Термічне гальмування обумовлено різними швидкостями охолодження окремих частин виливка. Складні по конфігурації виливка піддаються спільному впливу механічного і термічного гальмування.
Лінійна усадка для сірого чавуну становить 0,9-1,3%, для високоміцного чавуну до 1.7%, для ковкого чавуну ...%, для вуглецевих сталей 2-2,4%, для алюмінієвих сплавів 0,9-1,5%, для мідних 1,4-2,3%.
Об'ємна усадка - зменшення обсягу сплаву при його охолодженні в ливарної формі при формуванні виливка. Об'ємну усадку визначають співвідношенням,%:
де V ф і V отл - обсяг порожнини форми і виливка при температурі 20 ° C. Об'ємна усадка приблизно дорівнює потроєною лінійної усадки.
Усадка у виливках проявляється у вигляді:
· Усадочних раковин - порівняно великих порожнин, розташованих у місцях виливки, які тверднуть останніми;
· Усадочної пористості - скупчення порожнин, що утворилися в литві у великій зоні в результаті усадки в тих місцях виливки, які затверділи останніми без доступу до них розплавленого металу;
· Тріщин;
· Жолоблення - зміна форми і розмірів виливки під впливом напружень, що виникають при охолодженні.
Існує кілька способів виготовлення виливків. Перерахуємо основні з них: лиття в піщані форми (ПФ), лиття в кокіль (К), лиття по виплавлюваних моделях (ВМ), лиття під тиском (Д).
Лиття в піщані форми
v Сутність процесу полягає у виготовленні виливків вільним заливанням розплавленого металу в піщану форму. Після затвердіння й охолодження виливка здійснюється її вибивка з одночасним руйнуванням форми. Спосіб ЛПФ найбільш поширений. Їм виготовляють 80% виливків, тому що цей спосіб простий і дешевий. Однак лиття в піщані форми має великий недолік, виливки не мають точних механічних розмірів, потрібно давати припуск на механічну обробку і усадку. 
v Матеріали і оснащення.
Ø Піщана форма (ПФ) - разова ливарна форма, виготовлена з ущільненої формувальної суміші. ПФ складається з двох полуформ. Для утворення отворів застосовуються піщані стрижні.
Ø Типові склади формувальних і стрижневих сумішей.
§ Формувальна суміш - кварцовий пісок, 3 - 5% вогнетривка глина, кам'яновугільна пил (для підвищеної податливості форми), деревні тирсу для утворення пористості.
§ Стрижнева суміш - більш міцна на порядок формувальної суміші, тому що в неї додають упрочнители (оліфа).
Ø Модельний комплект: модель деталі, моделі елементів литниковой системи, модельні плити, стрижневі ящики.
Ø Опоки.
v Основні технологічні операції.
Ø Виготовлення полуформ по модельним плит (найбільш поширеними способами ущільнення суміші при машинної формуванню є пресування, струшування і їх поєднання).
Ø Виготовлення стрижнів.
Ø Складання форми з проставлянням стрижнів і підготовка її до заливання.
Ø Заливка форм розплавленим металом.
Ø Твердіння та охолодження виливків.
Ø вибивка виливків з форм і стрижнів з виливків.
Ø Відділення литниковой системи від виливків, їх очищення і зачистка.
Ø Контроль якості виливків.
v Можливі дефекти виливків, причини та заходи щодо їх усунення.
Ø недоливи і спаї. Утворюються від не злилися потоків металу, затвердевающих до заповнення форми. Можливі причини: холодний метал, живильники малого перетину.
Ø Усадкові раковини - закриті внутрішні порожнини у виливках з рваною поверхнею. Виникають внаслідок усадки сплавів, недостатнього харчування. Усувають за допомогою прибутків.
Ø Гарячі тріщини у виливках виникають в процесі кристалізації і усадки металу при переході з рідкого стану в твердий при температурі, близької до температури солідусу. Схильність сплаву до утворення гарячих тріщин збільшується за наявності неметалевих включень, газів, сірки та інших домішок. Освіта гарячих тріщин викликають різкі перепади товщин стінок, гострі кути, виступаючі частини. Висока температура заливання також підвищує ймовірність утворення гарячих тріщин.
Ø Для попередження утворення гарячих тріщин у виливках необхідно забезпечувати одночасне охолодження товстих і тонких частин виливків; збільшувати податливість ливарних форм; по можливості знижувати температуру заливання сплаву.
Ø Пригар - трудноудаляємиє шар формувальної або стрижневою суміші, приварили до виливка. Виникає при недостатній вогнетривкості суміші або занадто великій температурі металу.
Ø Піщані раковини - порожнини в тілі виливки, заповнені формувальної сумішшю. Виникають при недостатній міцності формувальної суміші.
Ø Газові раковини - порожнини виливка округлої форми з гладкою поверхнею окисленої. Виникають при високій вологості та низької газопроникності форми.
Ø Перекіс. Виникає через неправильну центрування.
v Область застосування.
Ø Застосовують у всіх галузях машинобудування. Отримують виливки будь-якої конфігурації 1 ... 6 груп складності. Точність розмірів відповідає 6 ... 14 груп. Параметр шорсткості Rz = 630 ... 80мкм.
Ø Можна виготовляти виливки масою до 250т. з товщиною стінки понад 3мм.
v Переваги.
Ø Конфігурація 1 ... 6 груп складності.
Ø Можливість механізувати виробництво.
Ø Дешевизна виготовлення виливків.
Ø Можливість виготовлення виливків великої маси.
Ø Відлиття виготовляють з усіх ливарних сплавів, крім тугоплавких.
v Недоліки.
Ø Погані санітарні умови.
Ø велика шорсткість поверхні.
Ø Товщина стінок> 3мм.
Ø Імовірність дефектів більше, ніж при ін способах лиття.
Ø Піщана форма (ПФ) - разова ливарна форма, виготовлена з ущільненої формувальної суміші. ПФ складається з двох полуформ. Для утворення отворів застосовуються піщані стрижні.
Ø Типові склади формувальних і стрижневих сумішей.
§ Формувальна суміш - кварцовий пісок, 3 - 5% вогнетривка глина, кам'яновугільна пил (для підвищеної податливості форми), деревні тирсу для утворення пористості.
§ Стрижнева суміш - більш міцна на порядок формувальної суміші, тому що в неї додають упрочнители (оліфа).
Ø Модельний комплект: модель деталі, моделі елементів литниковой системи, модельні плити, стрижневі ящики.
Ø Опоки.
v Основні технологічні операції.
Ø Виготовлення полуформ по модельним плит (найбільш поширеними способами ущільнення суміші при машинної формуванню є пресування, струшування і їх поєднання).
Ø Виготовлення стрижнів.
Ø Складання форми з проставлянням стрижнів і підготовка її до заливання.
Ø Заливка форм розплавленим металом.
Ø Твердіння та охолодження виливків.
Ø вибивка виливків з форм і стрижнів з виливків.
Ø Відділення литниковой системи від виливків, їх очищення і зачистка.
Ø Контроль якості виливків.
v Можливі дефекти виливків, причини та заходи щодо їх усунення.
Ø недоливи і спаї. Утворюються від не злилися потоків металу, затвердевающих до заповнення форми. Можливі причини: холодний метал, живильники малого перетину.
Ø Усадкові раковини - закриті внутрішні порожнини у виливках з рваною поверхнею. Виникають внаслідок усадки сплавів, недостатнього харчування. Усувають за допомогою прибутків.
Ø Гарячі тріщини у виливках виникають в процесі кристалізації і усадки металу при переході з рідкого стану в твердий при температурі, близької до температури солідусу. Схильність сплаву до утворення гарячих тріщин збільшується за наявності неметалевих включень, газів, сірки та інших домішок. Освіта гарячих тріщин викликають різкі перепади товщин стінок, гострі кути, виступаючі частини. Висока температура заливання також підвищує ймовірність утворення гарячих тріщин.
Ø Для попередження утворення гарячих тріщин у виливках необхідно забезпечувати одночасне охолодження товстих і тонких частин виливків; збільшувати податливість ливарних форм; по можливості знижувати температуру заливання сплаву.
Ø Пригар - трудноудаляємиє шар формувальної або стрижневою суміші, приварили до виливка. Виникає при недостатній вогнетривкості суміші або занадто великій температурі металу.
Ø Піщані раковини - порожнини в тілі виливки, заповнені формувальної сумішшю. Виникають при недостатній міцності формувальної суміші.
Ø Газові раковини - порожнини виливка округлої форми з гладкою поверхнею окисленої. Виникають при високій вологості та низької газопроникності форми.
Ø Перекіс. Виникає через неправильну центрування.
v Область застосування.
Ø Застосовують у всіх галузях машинобудування. Отримують виливки будь-якої конфігурації 1 ... 6 груп складності. Точність розмірів відповідає 6 ... 14 груп. Параметр шорсткості Rz = 630 ... 80мкм.
Ø Можна виготовляти виливки масою до 250т. з товщиною стінки понад 3мм.
v Переваги.
Ø Конфігурація 1 ... 6 груп складності.
Ø Можливість механізувати виробництво.
Ø Дешевизна виготовлення виливків.
Ø Можливість виготовлення виливків великої маси.
Ø Відлиття виготовляють з усіх ливарних сплавів, крім тугоплавких.
v Недоліки.
Ø Погані санітарні умови.
Ø велика шорсткість поверхні.
Ø Товщина стінок> 3мм.
Ø Імовірність дефектів більше, ніж при ін способах лиття.
Лиття в кокіль
v Сутність процесу полягає у виготовленні виливків з рідкого розплаву, вільної його заливкою в багаторазово використовувані металеві форми - кокілі, що забезпечують високу швидкість затвердіння рідкого розплаву і дозволяють отримувати в одній формі від декількох десяток до декількох тисяч виливків. 
v Види.
Ø витрусіть (не роз'ємні) - виливки простої конфігурації.
Ø З вертикальним роз'ємом - відливки не складної конфігурації з невеликими виступами і западинами на зовнішній поверхні.
Ø З горизонтальним роз'ємом - виготовлення великих простих по конфігурації виливків.
v Матеріали і оснащення.
Ø Форма виливки - кокіль.
Ø Розплавлений метал.
Ø Теплоізоляційне покриття.
v Послідовність виготовлення виливків.
Ø Підготовка кокиля до роботи: очищення від залишків теплоізоляційного покриття, нагрівання до температури 150-200 ° і нанесення свіжого шару теплоізоляційного покриття товщиною 0,1 ... 0,5 мм, а на ливникові канали і прибутку до 1мм.
Ø Складання кокиля: установка стержнів, з'єднання частин кокиля.
Ø Заливка розплавленого металу в кокіль.
Ø Твердіння та охолодження виливка.
Ø Видалення з виливки металевих стрижнів (якщо вони є) після утворення в ній досить міцної кірки.
Ø Витяг виливки з кокиля після її охолодження до температури 0,6 ... 0,8 від температури солідусу.
Ø Охолодження або підігрів кокиля до оптимальної температури 200-300 ° С і підфарбування (при необхідності) робочої поверхні кокиля.
v Область застосування. Литтям в кокіль виготовляють виливки з чавуну, сталі та кол. сплавів. Важко отримати складні сталеві виливки зважаючи на значну усадки ливарних сталей, що веде до утворення тріщин (у відсутності податливості форми). Доцільно застосовувати в серійному, великосерійному і масовому виробництвах. Цим способом виготовляють виливки зі сталі масою до 160кг., З кол. сплавів - до 50кг. з товщиною стінок від 3 до 100мм. Точність розмірів відповідає 4 ... 12 класів. Можна виготовляти виливки 1 ... 5 групи складності. Параметр шорсткості поверхні Rz = 80 ... 20мкм.
v Переваги.
Ø Підвищена точність геометричних розмірів (у порівнянні з литтям в ПФ).
Ø Зниження шорсткості поверхонь виливків (в порівнянні з литтям в ПФ).
Ø Зниження припусків на механічну обробку на 10-20%.
Ø Краще санітарно-гігієнічні умови.
Ø Дрібнозерниста структура виливків (> міцність).
v Недоліки.
Ø Складність виготовлення кокілів, їх обмежений термін служби (особливо при литті чорних сплавів).
Ø Неподатливість кокиля і металевих стрижнів.
Ø Утруднений висновок газів з порожнини форми.
Ø Висока вартість кокиля, складність і трудомісткість його виготовлення
Ø Обмежена стійкість кокиля, яка вимірюється числом придатних виливків, які можна отримати в даному кокілі. Від стійкості кокиля залежить економічна ефективність процесу.
Ø Складність отримання виливків з поднутрениями, для виконання яких необхідно ускладнювати конструкцію форми - робити додаткові роз'єми, використовувати вставки, роз'ємні металеві або піщані стрижні.
Ø Непіддатливий кокіль призводить до появи у виливках напружень, а іноді до тріщин.
v Переваги способу.
Ø Витрата формувальної суміші в 8-10 разів менше, ніж при литті в піщані форми.
Ø Припуски становлять 0.5-1.5 мм.
v Види.
Ø Бункерний.
Ø пресування через гумову діафрагму.
Ø Пескодувний.
v Технологія виготовлення оболонкової форми починається з нанесення пульверизатором на металеву модельну плиту розділового складу, що полегшує зняття оболонки. Потім модельну плиту нагрівають в електричній печі до температури 200 ... 220 ° С, встановлюють над бункером і закріплюють моделлю вниз. Бункер перевертають на 180 °, і формувальна суміш падає на нагріту модельну
Ø витрусіть (не роз'ємні) - виливки простої конфігурації.
Ø З вертикальним роз'ємом - відливки не складної конфігурації з невеликими виступами і западинами на зовнішній поверхні.
Ø З горизонтальним роз'ємом - виготовлення великих простих по конфігурації виливків.
v Матеріали і оснащення.
Ø Форма виливки - кокіль.
Ø Розплавлений метал.
Ø Теплоізоляційне покриття.
v Послідовність виготовлення виливків.
Ø Підготовка кокиля до роботи: очищення від залишків теплоізоляційного покриття, нагрівання до температури 150-200 ° і нанесення свіжого шару теплоізоляційного покриття товщиною 0,1 ... 0,5 мм, а на ливникові канали і прибутку до 1мм.
Ø Складання кокиля: установка стержнів, з'єднання частин кокиля.
Ø Заливка розплавленого металу в кокіль.
Ø Твердіння та охолодження виливка.
Ø Видалення з виливки металевих стрижнів (якщо вони є) після утворення в ній досить міцної кірки.
Ø Витяг виливки з кокиля після її охолодження до температури 0,6 ... 0,8 від температури солідусу.
Ø Охолодження або підігрів кокиля до оптимальної температури 200-300 ° С і підфарбування (при необхідності) робочої поверхні кокиля.
v Область застосування. Литтям в кокіль виготовляють виливки з чавуну, сталі та кол. сплавів. Важко отримати складні сталеві виливки зважаючи на значну усадки ливарних сталей, що веде до утворення тріщин (у відсутності податливості форми). Доцільно застосовувати в серійному, великосерійному і масовому виробництвах. Цим способом виготовляють виливки зі сталі масою до 160кг., З кол. сплавів - до 50кг. з товщиною стінок від 3 до 100мм. Точність розмірів відповідає 4 ... 12 класів. Можна виготовляти виливки 1 ... 5 групи складності. Параметр шорсткості поверхні Rz = 80 ... 20мкм.
v Переваги.
Ø Підвищена точність геометричних розмірів (у порівнянні з литтям в ПФ).
Ø Зниження шорсткості поверхонь виливків (в порівнянні з литтям в ПФ).
Ø Зниження припусків на механічну обробку на 10-20%.
Ø Краще санітарно-гігієнічні умови.
Ø Дрібнозерниста структура виливків (> міцність).
v Недоліки.
Ø Складність виготовлення кокілів, їх обмежений термін служби (особливо при литті чорних сплавів).
Ø Неподатливість кокиля і металевих стрижнів.
Ø Утруднений висновок газів з порожнини форми.
Ø Висока вартість кокиля, складність і трудомісткість його виготовлення
Ø Обмежена стійкість кокиля, яка вимірюється числом придатних виливків, які можна отримати в даному кокілі. Від стійкості кокиля залежить економічна ефективність процесу.
Ø Складність отримання виливків з поднутрениями, для виконання яких необхідно ускладнювати конструкцію форми - робити додаткові роз'єми, використовувати вставки, роз'ємні металеві або піщані стрижні.
Ø Непіддатливий кокіль призводить до появи у виливках напружень, а іноді до тріщин.
Лиття в оболонкові форми
v Сутність процесу полягає у застосуванні тонкостінних рознімних разові форми, виготовлених з формувальної суміші. Формувальні суміші виготовляють з дрібнозернистого кварцового піску, перемішаного з термореактивною смолою. Модельну плиту нагрівають до температури 200-250 градусів. На її поверхню наносять розділову мастило. Формувальну суміш наносять на на модельну плиту і витримують 10-30 секунд; від теплоти модельної плити термореактивних смол переходить у рідкий стан, склеюючи піщинки за освітою піщано-смоляний оболонкової форми (завтовшки 5-10 мм) в залежності від часу витримки. При цьому смола твердіє. Готові оболонкові форми знімають з металевої моделі і, якщо вони роз'ємні, то їх склеюють. У зібрані оболонкові форми заливають метал. Литтям в оболонкові форми отримують ребристі циліндри, колінчаті вали і т.д. Спосіб застосовують для сталевих, і для алюмінієвих виливків, простої конфігурації без внутрішніх порожнин в серійному виробництві. Формувальна суміш складається з дрібнозернистого піску (розмір зерна 0,25 ... 0,06 мм) і термореактивною смоли - пульвербакеліта. Спосіб забезпечує отримання шорсткості поверхні R z = 80 ... 40 мкм, і точність - 12 ... 14 квалітет. Спосіб легко можна механізувати й автоматизувати.v Переваги способу.
Ø Витрата формувальної суміші в 8-10 разів менше, ніж при литті в піщані форми.
Ø Припуски становлять 0.5-1.5 мм.
v Види.
Ø Бункерний.
Ø пресування через гумову діафрагму.
Ø Пескодувний.
v Технологія виготовлення оболонкової форми починається з нанесення пульверизатором на металеву модельну плиту розділового складу, що полегшує зняття оболонки. Потім модельну плиту нагрівають в електричній печі до температури 200 ... 220 ° С, встановлюють над бункером і закріплюють моделлю вниз. Бункер перевертають на 180 °, і формувальна суміш падає на нагріту модельну
Схема виготовлення оболонкових форм:
Модельна плита з оболонкової полуформой і зібрана форма:
плиту при витримці протягом 20 ... 30 с смола плавиться і, обволікаючи тонкою плівкою дрібні зерна піску, утворить оболонку товщиною б ... 8 мм. Бункер повертають у вихідне положення, і непрореагіровавшіх формувальна суміш падає на його дно. Зняту з бункера модельну плиту з неміцною оболонкою відправляють в електричну піч з температурою близько 350 ° С. Тут смола протягом 90 ... 180 с полімеризується і незворотньо твердіє, утворюючи міцну оболонкову полуформу. За такою ж технологією виготовляють іншу полуформу.
Для зняття готової оболонкової напівформи модельна плита 1 з закріпленої полумоделью 3 забезпечена штовхачами 4, що знаходяться на рівні плити, і штовхачами 2, які виступають з неї й утворять у полуформе поглиблення. На іншій модельної плиті (тут не показано) штовхачі розташовані на кілька міліметрів нижче площини рознімання, щоб утворити виступи на другий полуформе проти заглиблень на першій. За допомогою цих виступів і поглиблень фіксують положення полуформ при складанні оболонкової форми. При натисканні на плиту 6 штовхачі знімають полуформу 5 із модельної плити. В одній з полуформ на стрижневі знаки встановлюють стрижень, закривають інший полуформой, скріплюють їх скобами, струбцинами або склеюють по площині роз'єму. Зібрану оболонкову форму 7 поміщають в. металевий ящик 8, засипають великим піском або чавунної дробом 9 і заливають металом. До моменту повної кристалізації металу виливка смола із суміші вигорає, форма і стрижні разупрочняется і легко руйнуються, звільняючи виливок при вибівці.
Конструкція прес-форми для лиття трубчастих заготовок, в тому числі п'єзокерамічних елементів (ПЕ) (рис. 5) повинна забезпечувати поряд з точним формоутворенням також можливість видалення виливки з порожнини прес-форми. Тому матриця прес-форми виготовляється збірною, що складається з двох полуматріц 4 з вертикальною площиною роз'єму. Полуматріци замикаються двома кільцями 1 з побудованим буртиками. На нижньому кільці виконано литниковой отвір, що взаємодіє з живильною трубкою литтєвий машини, а на верхньому кільці є точне отвір - допоміжна база для установки стрижня 3, оформляє отвір трубчастого ПЕ. Для спрощення збирання та розбирання прес-форми між стрижнем і верхнім кільцем встановлюється накидна шайба 2.
Шлікерної лиття сферичних ПЕ виробляється з використанням прес-форми багатомісної конструкції (рис. 6), що має горизонтальну площину роз'єму. Порожнини під виливки утворені поєднанням поверхонь точних заглиблень в матриці 1 і стрижнів 2.
Обладнанням для реалізації операції шлікерного лиття є литьевая машина (рис. 7).
Каркас 1 литтєвий машини виготовлений з кутикової сталі і обшитий сталевим листом завтовшки 1,5 мм. До каркаса кріпиться сталева плита 9, на якій здійснюється монтаж основних складальних одиниць: шлікерного бака 2, механізму притиску прес-форми 6, огорожу 7, електромагнітного клапана 4, контактного термометра 3, механічної мішалки 5 із електродвигуном, блоку електричного управління (на рис. 7 він не показаний).
Шлікерної бак складається з власне бака завантаження шлікера, живильника 12, кожуха і кришки з вбудованою в неї мішалкою. У кришці бака є отвір під живильник. Для додаткового підігріву шлікера на виході трубчастого живильника встановлений додатковий нагрівач 11 з ніхромового дроту.
Шлікерної бак встановлюється в прорізі плити кришки і ущільнюється за допомогою вакуумної гуми трьома ексцентриковими затискачами. Для забезпечення рівномірного підігріву шлікера простір між шлікерної баком і кожухом заповнюється рідиною (гліцерином), яка підігрівається встановленим під шлікерної баком трубчастим нагрівачем 13 потужністю 2кВт.
Механізм притиску прес-форми складається з двох вертикальних стійок, на яких встановлена підйомна плита 8 притиску. Огорожа, що представляє собою щиток з оргскла, служить для запобігання оператора від опіків гарячою масою у разі її розбризкування.
Блок електричного управління змонтований на шасі і служить для регулювання подачі стиснутого повітря через електромагнітний клапан, для підтримки певної температури шлікера за допомогою системи автоматичного регулювання, датчиком якої є контактний термометр, а також для живлення електродвигуна і електронагрівача.
Для вакуумування шлікерної бак з розплавленим шлікером з'єднується з вакуумним насосом. Протягом 1,5 ... 2 год з бака відкачують повітря, одночасно працює механічна мішалка. Після закінчення вакуумування вакуумний шланг перекривають, а робочий цикл починається з того, що відкривають доступ стиснутого повітря через електромагнітний клапан у шлікерної бак і в порожнину мембранної пневмокамери механізму притиску прес-форми. Стиснене повітря, що надходить у порожнину шлікерного бака, видавлює розігрітий рідкий шликер з бака через живильник в прес-форму 10. При виключенні електромагнітного клапана припиняється доступ повітря з мережі в клапан, а тиск повітря в шлікерної баку і пневмокамер механізму притиску прес-форми падає, оскільки повітря з шлікерного бака йде в атмосферу. Цим закінчується робочий цикл.
Модельна плита з оболонкової полуформой і зібрана форма:
плиту при витримці протягом 20 ... 30 с смола плавиться і, обволікаючи тонкою плівкою дрібні зерна піску, утворить оболонку товщиною б ... 8 мм. Бункер повертають у вихідне положення, і непрореагіровавшіх формувальна суміш падає на його дно. Зняту з бункера модельну плиту з неміцною оболонкою відправляють в електричну піч з температурою близько 350 ° С. Тут смола протягом 90 ... 180 с полімеризується і незворотньо твердіє, утворюючи міцну оболонкову полуформу. За такою ж технологією виготовляють іншу полуформу.
Для зняття готової оболонкової напівформи модельна плита 1 з закріпленої полумоделью 3 забезпечена штовхачами 4, що знаходяться на рівні плити, і штовхачами 2, які виступають з неї й утворять у полуформе поглиблення. На іншій модельної плиті (тут не показано) штовхачі розташовані на кілька міліметрів нижче площини рознімання, щоб утворити виступи на другий полуформе проти заглиблень на першій. За допомогою цих виступів і поглиблень фіксують положення полуформ при складанні оболонкової форми. При натисканні на плиту 6 штовхачі знімають полуформу 5 із модельної плити. В одній з полуформ на стрижневі знаки встановлюють стрижень, закривають інший полуформой, скріплюють їх скобами, струбцинами або склеюють по площині роз'єму. Зібрану оболонкову форму 7 поміщають в. металевий ящик 8, засипають великим піском або чавунної дробом 9 і заливають металом. До моменту повної кристалізації металу виливка смола із суміші вигорає, форма і стрижні разупрочняется і легко руйнуються, звільняючи виливок при вибівці.
Шлікерної лиття в гіпсовій формі
Шлікерної лиття представляє собою формоутворення знаходиться в рідкій фазі парафіново-воскового шлікера на основі керамічного порошку. Формоутворення заготовок проводиться у прес-формах. Розглянемо два приклади прес-форм для шлікерного лиття.Каркас 1 литтєвий машини виготовлений з кутикової сталі і обшитий сталевим листом завтовшки 1,5 мм. До каркаса кріпиться сталева плита 9, на якій здійснюється монтаж основних складальних одиниць: шлікерного бака 2, механізму притиску прес-форми 6, огорожу 7, електромагнітного клапана 4, контактного термометра 3, механічної мішалки 5 із електродвигуном, блоку електричного управління (на рис. 7 він не показаний).
Шлікерної бак складається з власне бака завантаження шлікера, живильника 12, кожуха і кришки з вбудованою в неї мішалкою. У кришці бака є отвір під живильник. Для додаткового підігріву шлікера на виході трубчастого живильника встановлений додатковий нагрівач 11 з ніхромового дроту.
Шлікерної бак встановлюється в прорізі плити кришки і ущільнюється за допомогою вакуумної гуми трьома ексцентриковими затискачами. Для забезпечення рівномірного підігріву шлікера простір між шлікерної баком і кожухом заповнюється рідиною (гліцерином), яка підігрівається встановленим під шлікерної баком трубчастим нагрівачем 13 потужністю 2кВт.
Механізм притиску прес-форми складається з двох вертикальних стійок, на яких встановлена підйомна плита 8 притиску. Огорожа, що представляє собою щиток з оргскла, служить для запобігання оператора від опіків гарячою масою у разі її розбризкування.
Блок електричного управління змонтований на шасі і служить для регулювання подачі стиснутого повітря через електромагнітний клапан, для підтримки певної температури шлікера за допомогою системи автоматичного регулювання, датчиком якої є контактний термометр, а також для живлення електродвигуна і електронагрівача.
Для вакуумування шлікерної бак з розплавленим шлікером з'єднується з вакуумним насосом. Протягом 1,5 ... 2 год з бака відкачують повітря, одночасно працює механічна мішалка. Після закінчення вакуумування вакуумний шланг перекривають, а робочий цикл починається з того, що відкривають доступ стиснутого повітря через електромагнітний клапан у шлікерної бак і в порожнину мембранної пневмокамери механізму притиску прес-форми. Стиснене повітря, що надходить у порожнину шлікерного бака, видавлює розігрітий рідкий шликер з бака через живильник в прес-форму 10. При виключенні електромагнітного клапана припиняється доступ повітря з мережі в клапан, а тиск повітря в шлікерної баку і пневмокамер механізму притиску прес-форми падає, оскільки повітря з шлікерного бака йде в атмосферу. Цим закінчується робочий цикл.
Відцентрове лиття
Відцентрове лиття, спосіб лиття у швидко обертається металеву форму. Розплавлений метал під дією відцентрових сил відкидається до стінок форми і твердне, утворюючи порожнисту виливок (трубку, втулку, кільце) без стрижня. Розрізняють відцентрове лиття з різними осями обертання; заливаються форми - піщані, металеві, по виплавлюваних моделях, оболонкові.
Зовнішня поверхня виливки оформляється формою під дією відцентрової сили при V = 3-8 м / с. Під дією відцентрової сили відбувається спрямоване затвердіння металу і витіснення газової та усадочної пористості. Якість деталей може сильно постраждати через утворення усадочних раковин. Відлитий у форму метал починає тверднути з зовнішніх шарів, і деякий час поверхня виливки являє собою як би тверду кірку, під якою є рідкий метал. Вона (кірка) відокремлюється від ще розплавленого металу, що знаходиться в глибині кювети який, зменшуючись в об'ємі, не заповнює цілком всього простору форми.
Лиття наморожуванню
v Сутність процесу полягає у тому, що рідкий метал з розливного ковша через металлопровода 1 і з'єднувальний склянку 2 подають в водоохолоджуваний кристалізатор 3. Утворену трубну виливок 5 циклічно витягають вгору за допомогою рухомої частини кристалізатора 4. Відмінною особливістю цієї схеми є сифоновий підведення металу до кристалізатора, відсутність стрижня і витяг виливків вгору.
v Область застосування
Ø Отримання суцільних і порожнистих циліндричних заготовок з сірого чавуну, чавуну з кулястим графітом і білого високохромистого.
Ø Отримання суцільних і порожнистих циліндричних заготовок з сірого чавуну, чавуну з кулястим графітом і білого високохромистого.
Лиття під низьким тиском
v Сутність процесу полягає в заливанні розплавленого металу в камеру стиску машини і наступному виштовхуванні його через ливникову систему в порожнину металевої форми, яка заповнюється під тиском. Заповнення порожнини відбувається при високій швидкості впуску металу, яка забезпечує високу кінетичну енергію, що надходить у форму металу.
Швидкість випуску при литті під тиском в залежності від типу виливки і сплаву може бути в межах від 0,5 до 120 м / с. Розрізняють три способи лиття під тиском.
v Види.
Ø Лиття з низькими швидкостями впуску (0,5-2,5 м / с), що забезпечує заповнення форми суцільним ламінарним потоком. Застосовують цей спосіб для виготовлення товстостінних виливків з алюмінієвих сплавів і латуней.
Ø Лиття з середніми швидкостями впуску (2-15 м / с), що забезпечує турбулентний рух розплавленого металу, при якому в результаті зрив струменів захоплюються в потік металу бульбашки повітря, відтісняє затвердевающий сплавом до середини виливки. Це створює повітряну пористість, яку видалити майже неможливо, але можна зменшити під дією високого тиску. Виготовляють при цьому виливки середньої складності.
Ø Лиття з високими швидкостями впуску (більше 30 м / с), забезпечує заповнення тільки в режимі турбулентної течії витоку розплаву, але й зі значним його розпиленням, результатом якого є ще більший обсяг захопленого в порожнину виливки повітря, для зменшення повітряної пористості і в цьому випадку створюють високий тиск [до 500Мпа (Н/мм2)] Цей спосіб застосовують для тонкостінних виливків складної конфігурації.
v Вимоги до ливарним сплавів для лиття під тиском.
Ø Достатня міцність при високих температурах, щоб виливок не ламалася при виштовхуванні.
Ø Мінімальна усадка.
Ø Висока жидкотекучесть при невеликому перегрів.
Ø Невеликий інтервал кристалізації.
Цим вимогам задовольняють сплави на основі цинку, алюмінію, магнію та міді.
v При лиття під тиском отримують високу якість виливків. Досяжна точність: 9-11 квалітет за розмірами, отриманим в одній частині ливарної форми і 11-12 квалітет за розмірами, отриманим в двох частинах форми. Точність залежить від точності виготовлення форми, звичайно форму виготовляють на 1-2 квалітету точніше деталі. Вище вказана економічно досяжна у виробництві точність.
v Шорсткість поверхні виливки залежить від шорсткості поверхні робочої поверхні форми, тривалості її експлуатації та матеріалу виливка. Зазвичай робочу поверхню форми полірують (при цьому досягають параметр Ra = 0,16 мкм). При лиття до 500 виливків отримують шорсткість поверхні Ra = 1,25-0,63 мкм - для виливків з цинкових сплавів. Ra = 2,5-1,25 мкм - для виливків з алюмінієвих сплавів і Ra = 2,5 - Rz мкм - для мідних сплавів, а при виготовленні 10000 виливків відповідно отримують Ra = 2,5-1,25 мкм, Ra = 2.5 - Rz = 20 мкм, Rz = 160-80 мкм.
v При питво під тиском механічні властивості нерівномірні по товщині виливки і відрізняються в кращий бік в порівнянні з цими властивостями виливків отриманих іншим способом. При швидкому охолодженні у виливків утворюється ливарна скориночка з дрібнозернистою структурою, товщина якої не більше 1-1-1,5 мм. Тому тонкостінні виливки мають дрібнозернисту структуру, підвищену міцність (на 20-30%).
v Важливим показником якості є пористість, що розкриваються при механічній обробці і є причиною шлюбу. Так як пористість завжди має місце при литті складних тонкостінних деталей, то необхідно застосовувати конструктивні заходи для попередження розкриття пір. У цьому випадку для зменшення впливу повітряної пористості на якість необхідно усувати механічну обробку виливків, передбачати виливок отворів. А при необхідності механообробки призначати припуск не більше 0,5 мм.
v Переваги.
Ø Автоматизація трудомісткою операції заливання форми.
Ø Можливість регулювання швидкості потоку розплаву в порожнині форми зміною тиску в камері установки.
Ø Поліпшення харчування виливки.
Ø Зниження витрати металу на ливникову систему.
v Недоліки.
Ø Невисока стійкість частини металлопровода, зануреної в розплав, що утрудняє використання способу лиття для сплавів з високою температурою плавлення.
Ø Складність системи регулювання швидкості потоку розплаву у формі, викликана динамічними процесами, що відбуваються в установці при заповненні її камери повітрям, нестабільністю витоків повітря через ущільнення, зниженням рівня розплаву в установці по мірі виготовлення виливків.
Ø Можливість погіршення якості сплаву при тривалій витримці в тиглі установки.
Ø Складність експлуатації та налагодження установок.
v Види.
Ø Лиття з низькими швидкостями впуску (0,5-2,5 м / с), що забезпечує заповнення форми суцільним ламінарним потоком. Застосовують цей спосіб для виготовлення товстостінних виливків з алюмінієвих сплавів і латуней.
Ø Лиття з середніми швидкостями впуску (2-15 м / с), що забезпечує турбулентний рух розплавленого металу, при якому в результаті зрив струменів захоплюються в потік металу бульбашки повітря, відтісняє затвердевающий сплавом до середини виливки. Це створює повітряну пористість, яку видалити майже неможливо, але можна зменшити під дією високого тиску. Виготовляють при цьому виливки середньої складності.
Ø Лиття з високими швидкостями впуску (більше 30 м / с), забезпечує заповнення тільки в режимі турбулентної течії витоку розплаву, але й зі значним його розпиленням, результатом якого є ще більший обсяг захопленого в порожнину виливки повітря, для зменшення повітряної пористості і в цьому випадку створюють високий тиск [до 500Мпа (Н/мм2)] Цей спосіб застосовують для тонкостінних виливків складної конфігурації.
v Вимоги до ливарним сплавів для лиття під тиском.
Ø Достатня міцність при високих температурах, щоб виливок не ламалася при виштовхуванні.
Ø Мінімальна усадка.
Ø Висока жидкотекучесть при невеликому перегрів.
Ø Невеликий інтервал кристалізації.
Цим вимогам задовольняють сплави на основі цинку, алюмінію, магнію та міді.
v При лиття під тиском отримують високу якість виливків. Досяжна точність: 9-11 квалітет за розмірами, отриманим в одній частині ливарної форми і 11-12 квалітет за розмірами, отриманим в двох частинах форми. Точність залежить від точності виготовлення форми, звичайно форму виготовляють на 1-2 квалітету точніше деталі. Вище вказана економічно досяжна у виробництві точність.
v Шорсткість поверхні виливки залежить від шорсткості поверхні робочої поверхні форми, тривалості її експлуатації та матеріалу виливка. Зазвичай робочу поверхню форми полірують (при цьому досягають параметр Ra = 0,16 мкм). При лиття до 500 виливків отримують шорсткість поверхні Ra = 1,25-0,63 мкм - для виливків з цинкових сплавів. Ra = 2,5-1,25 мкм - для виливків з алюмінієвих сплавів і Ra = 2,5 - Rz мкм - для мідних сплавів, а при виготовленні 10000 виливків відповідно отримують Ra = 2,5-1,25 мкм, Ra = 2.5 - Rz = 20 мкм, Rz = 160-80 мкм.
v При питво під тиском механічні властивості нерівномірні по товщині виливки і відрізняються в кращий бік в порівнянні з цими властивостями виливків отриманих іншим способом. При швидкому охолодженні у виливків утворюється ливарна скориночка з дрібнозернистою структурою, товщина якої не більше 1-1-1,5 мм. Тому тонкостінні виливки мають дрібнозернисту структуру, підвищену міцність (на 20-30%).
v Важливим показником якості є пористість, що розкриваються при механічній обробці і є причиною шлюбу. Так як пористість завжди має місце при литті складних тонкостінних деталей, то необхідно застосовувати конструктивні заходи для попередження розкриття пір. У цьому випадку для зменшення впливу повітряної пористості на якість необхідно усувати механічну обробку виливків, передбачати виливок отворів. А при необхідності механообробки призначати припуск не більше 0,5 мм.
v Переваги.
Ø Автоматизація трудомісткою операції заливання форми.
Ø Можливість регулювання швидкості потоку розплаву в порожнині форми зміною тиску в камері установки.
Ø Поліпшення харчування виливки.
Ø Зниження витрати металу на ливникову систему.
v Недоліки.
Ø Невисока стійкість частини металлопровода, зануреної в розплав, що утрудняє використання способу лиття для сплавів з високою температурою плавлення.
Ø Складність системи регулювання швидкості потоку розплаву у формі, викликана динамічними процесами, що відбуваються в установці при заповненні її камери повітрям, нестабільністю витоків повітря через ущільнення, зниженням рівня розплаву в установці по мірі виготовлення виливків.
Ø Можливість погіршення якості сплаву при тривалій витримці в тиглі установки.
Ø Складність експлуатації та налагодження установок.
Лиття під тиском
v Сутність процесу полягає в отриманні виливків шляхом заливання розплавленого металу у металеву форму (прес-форму) під примусовим зовнішнім тиском від 30 до 100Мпа. Кінцевий тиск на розплав може досягати 490Мпа. Тиск знімається після повного затвердіння виливки в прес-формі. 
v Матеріали і оснащення.
Ø Прес-форма.
Ø Мастило (машинне масло).
Ø прес машини.
v Основні технологічні операції.
Ø Очищення прес-форми.
Ø Нагрівання прес-форми до 120 ... 220 ° С і покриття поверхні мастилом.
Ø Складання прес-форми.
Ø Затока розплавленого металу в камеру пресування і запресовування розплаву під тиском в порожнину прес-форми.
Ø Охолодження і затвердіння виливки під зовнішнім тиском.
Ø Після затвердіння виливки зовнішній тиск знімається і витягується виливок.
v Область застосування. Використовується для виготовлення виливків кольорових металів складної конфігурації з тонкими стінками масою до 45кг. Застосовується в машинобудуванні.
v Переваги.
Ø Отримують складні тонкостінні відливки.
Ø Низька шорсткість поверхні, отже, знижується механічна обробка виливків на 90-95%.
Ø Висока точність геометричних розмірів.
Ø Дрібнозерниста структура.
Ø Поліпшені санітарно-гігієнічні умови.
v Недоліки.
Ø Висока вартість прес-форми, складність її виготовлення.
Ø Наявність газоповітряної пористості.
Ø Обмеження номенклатури отримання виливків за розмірами та масою.
v Сутність процесу полягає у виготовленні виливків заливанням розплавленого металу у тонкостінні, нероз'ємні, разові ливарні форми, виготовлені зі спеціальної вогнетривкої суміші за разовими моделями. Разові виплавлювані моделі виготовляють у прес-формах з модельних складів. Перед заливкою модель видаляється з форми виплавленням, випалюванням і т.д. Для усунення залишків модельного складу та зміцнення форма нагрівається і прожарюється. Заливка здійснюється в розігріті форми для поліпшення наповнюваності.
v Матеріали і оснащення.
Ø Модельна форма складається з модельного складу (парафін, стеарин, церезин, каніфоль і т.д.).
Ø Формувальна суміш: 2ч. пилового кварцу, 1ч. сполучного матеріалу.
Ø Прес-форма для виготовлення моделей.
Ø Ливарна форма.
Ø Вібраційна установка.
v Основні технологічні операції виготовлення форм і виливків.
Ø Приготування модельного складу.
Ø Виготовлення моделей виливки та елементів литниковой системи або секції моделей.
Ø Складання моделей або секцій моделей в блоки.
Ø Виготовлення ливарної форми.
Ø Підготовка ливарних форм до заливання і заливання металу у гарячу форму.
Ø Твердіння та охолодження виливка у формі.
Ø Зняття форми з виливки.
v Область застосування. Цим способом можна відливати вироби з різних сплавів будь-якої конфігурації 1 ... 5 груп складності масою від кількох грам до 250кг з товщиною стінок від 1мм. Припуск на механічну обробку становить 0.2-0.7мм. Застосовується в різних галузях машинобудування.
v Переваги.
Ø Можна одержувати виливки з тугоплавких виробів.
Ø Отримують конфігурації виливків 1 ... 5 груп складності.
Ø Висока точність геометричних розмірів і мала шорсткість поверхні.
v Недоліки.
Ø Тривалість процесу.
Ø Дорожнеча.
Екструзією можна отримувати безперервні вироби - плівки, профілі найрізноманітнішого типу, листи, труби і шланги, а також об'ємні вироби. Маса погонного метра виробів, отриманих методом екструзії, може становити від декількох грамів до 100 кг і більше; отримані плівки шириною до 25 м і труби діаметром до 1,2 м.
Недоліки екструзії - складність управління процесом і висока вартість обладнання.
Екструзія є одним з найдешевших методів виробництва широко поширених пластичних виробів, таких, як плівки, волокна, труби, листи, стрижні, шланги і ремені, причому профіль цих виробів задається формою вихідного отвору головки екструдера. Розплавлений матеріал при певних умовах видавлюють через вихідний отвір голівки екструдера, що і додає бажаний профіль. Схема найпростішої екструзійної машини показана на рис.8.
Рис 8. Схематичне зображення найпростішої екструзійної машини
1 - завантажувальна лійка; 2 - шнек, 3 - основний циліндр, 4 - нагрівальні елементи; 5 - вихідний отвір голівки екструдера, а - зона завантаження; б - зона стиснення; в - зона гомогенізації
У цій машині порошок або гранули компаундированного пластичного матеріалу завантажують з бункера в циліндр з електричним обігрівом для розм'якшення полімеру. Спіральний обертається шнек забезпечує рух гарячої пластичної маси по циліндру. Оскільки при русі полімерної маси між обертовим шнеком і циліндром виникає тертя, це призводить до виділення тепла і, отже, до підвищення температури переробляється полімеру. У процесі цього руху від бункера на виходi головки екструдера пластична маса переходить три чітко розділені зони: зону завантаження (а), зону стиснення (б) і зону гомогенізації.
Кожна з цих зон вносить свій внесок у процес екструзії. Зона завантаження, наприклад, приймає полімерну масу із бункера і направляє її в зону стиснення, ця операція проходить без нагрівання. У зоні стиску нагрівальні елементи забезпечують плавлення порошкоподібної завантаження, а обертовий шнек здавлює її. Потім пастоподібний розплавлений пластичний матеріал надходить у зону гомогенізації, де і набуває постійну швидкість течії, зумовлену гвинтовою нарізкою шнека. Під дією тиску, створюваного в цій частині екструдера, розплав полімеру подається на вихідний отвір голівки екструдера і виходить з нього з бажаним профілем. Через високу в'язкості деяких полімерів іноді потрібно наявність ще однієї зони, званої робочої, де полімер піддається впливу високих зсувних навантажень для підвищення ефективності змішання. Екструдований матеріал необхідного профілю виходить з екструдера в сильно нагрітому стані (його температура становить від 125 до 350 ° С), і для збереження форми потрібно його швидке охолодження. Екструдат надходить на конвеєрну стрічку, що проходить через чан з холодною водою, і твердне. Для охолодження екструдату також застосовують обдування холодним повітрям і зрошення холодною водою. Сформовані продукт надалі або розрізається або змотується в котушки.
Процес екструзії використовують також для покриття дротів і кабелів полівінілхлоридом або каучуком, а стрижнеподібні металевих прутів - підходящими термопластичними матеріалами.
2) Ануров В.І., З правочнік конструктора-машиностр
Ø Прес-форма.
Ø Мастило (машинне масло).
Ø прес машини.
v Основні технологічні операції.
Ø Очищення прес-форми.
Ø Нагрівання прес-форми до 120 ... 220 ° С і покриття поверхні мастилом.
Ø Складання прес-форми.
Ø Затока розплавленого металу в камеру пресування і запресовування розплаву під тиском в порожнину прес-форми.
Ø Охолодження і затвердіння виливки під зовнішнім тиском.
Ø Після затвердіння виливки зовнішній тиск знімається і витягується виливок.
v Область застосування. Використовується для виготовлення виливків кольорових металів складної конфігурації з тонкими стінками масою до 45кг. Застосовується в машинобудуванні.
v Переваги.
Ø Отримують складні тонкостінні відливки.
Ø Низька шорсткість поверхні, отже, знижується механічна обробка виливків на 90-95%.
Ø Висока точність геометричних розмірів.
Ø Дрібнозерниста структура.
Ø Поліпшені санітарно-гігієнічні умови.
v Недоліки.
Ø Висока вартість прес-форми, складність її виготовлення.
Ø Наявність газоповітряної пористості.
Ø Обмеження номенклатури отримання виливків за розмірами та масою.
Лиття по виплавлюваних моделях
v Сутність процесу полягає у виготовленні виливків заливанням розплавленого металу у тонкостінні, нероз'ємні, разові ливарні форми, виготовлені зі спеціальної вогнетривкої суміші за разовими моделями. Разові виплавлювані моделі виготовляють у прес-формах з модельних складів. Перед заливкою модель видаляється з форми виплавленням, випалюванням і т.д. Для усунення залишків модельного складу та зміцнення форма нагрівається і прожарюється. Заливка здійснюється в розігріті форми для поліпшення наповнюваності.
v Матеріали і оснащення.
Ø Модельна форма складається з модельного складу (парафін, стеарин, церезин, каніфоль і т.д.).
Ø Формувальна суміш: 2ч. пилового кварцу, 1ч. сполучного матеріалу.
Ø Прес-форма для виготовлення моделей.
Ø Ливарна форма.
Ø Вібраційна установка.
v Основні технологічні операції виготовлення форм і виливків.
Ø Приготування модельного складу.
Ø Виготовлення моделей виливки та елементів литниковой системи або секції моделей.
Ø Складання моделей або секцій моделей в блоки.
Ø Виготовлення ливарної форми.
Ø Підготовка ливарних форм до заливання і заливання металу у гарячу форму.
Ø Твердіння та охолодження виливка у формі.
Ø Зняття форми з виливки.
v Область застосування. Цим способом можна відливати вироби з різних сплавів будь-якої конфігурації 1 ... 5 груп складності масою від кількох грам до 250кг з товщиною стінок від 1мм. Припуск на механічну обробку становить 0.2-0.7мм. Застосовується в різних галузях машинобудування.
v Переваги.
Ø Можна одержувати виливки з тугоплавких виробів.
Ø Отримують конфігурації виливків 1 ... 5 груп складності.
Ø Висока точність геометричних розмірів і мала шорсткість поверхні.
v Недоліки.
Ø Тривалість процесу.
Ø Дорожнеча.
Екструзія
Екструзія це безперервний технологічний процес, що полягає в продавлюванні матеріалу, що володіє високою в'язкістю в рідкому стані, через що формує інструмент (головку), з метою отримання вироби з поперечним перерізом потрібної форми. У промисловості переробки полімерів методом екструзії виготовляють різні погонажні вироби, такі, як труби, листи, плівки, оболонки кабелів і т. д. Основним технологічним обладнанням для переробки полімерів у вироби методом екструзії є одне - і многочервячние екструдери. Головною вимогою до черв'ячним машинам, є гомогенізація розплаву, як за масою, так і по температурі при максимальній продуктивності і рівномірний розподіл різних добавок.Екструзією можна отримувати безперервні вироби - плівки, профілі найрізноманітнішого типу, листи, труби і шланги, а також об'ємні вироби. Маса погонного метра виробів, отриманих методом екструзії, може становити від декількох грамів до 100 кг і більше; отримані плівки шириною до 25 м і труби діаметром до 1,2 м.
Недоліки екструзії - складність управління процесом і висока вартість обладнання.
Екструзія є одним з найдешевших методів виробництва широко поширених пластичних виробів, таких, як плівки, волокна, труби, листи, стрижні, шланги і ремені, причому профіль цих виробів задається формою вихідного отвору головки екструдера. Розплавлений матеріал при певних умовах видавлюють через вихідний отвір голівки екструдера, що і додає бажаний профіль. Схема найпростішої екструзійної машини показана на рис.8.
Рис 8. Схематичне зображення найпростішої екструзійної машини
1 - завантажувальна лійка; 2 - шнек, 3 - основний циліндр, 4 - нагрівальні елементи; 5 - вихідний отвір голівки екструдера, а - зона завантаження; б - зона стиснення; в - зона гомогенізації
У цій машині порошок або гранули компаундированного пластичного матеріалу завантажують з бункера в циліндр з електричним обігрівом для розм'якшення полімеру. Спіральний обертається шнек забезпечує рух гарячої пластичної маси по циліндру. Оскільки при русі полімерної маси між обертовим шнеком і циліндром виникає тертя, це призводить до виділення тепла і, отже, до підвищення температури переробляється полімеру. У процесі цього руху від бункера на виходi головки екструдера пластична маса переходить три чітко розділені зони: зону завантаження (а), зону стиснення (б) і зону гомогенізації.
Кожна з цих зон вносить свій внесок у процес екструзії. Зона завантаження, наприклад, приймає полімерну масу із бункера і направляє її в зону стиснення, ця операція проходить без нагрівання. У зоні стиску нагрівальні елементи забезпечують плавлення порошкоподібної завантаження, а обертовий шнек здавлює її. Потім пастоподібний розплавлений пластичний матеріал надходить у зону гомогенізації, де і набуває постійну швидкість течії, зумовлену гвинтовою нарізкою шнека. Під дією тиску, створюваного в цій частині екструдера, розплав полімеру подається на вихідний отвір голівки екструдера і виходить з нього з бажаним профілем. Через високу в'язкості деяких полімерів іноді потрібно наявність ще однієї зони, званої робочої, де полімер піддається впливу високих зсувних навантажень для підвищення ефективності змішання. Екструдований матеріал необхідного профілю виходить з екструдера в сильно нагрітому стані (його температура становить від 125 до 350 ° С), і для збереження форми потрібно його швидке охолодження. Екструдат надходить на конвеєрну стрічку, що проходить через чан з холодною водою, і твердне. Для охолодження екструдату також застосовують обдування холодним повітрям і зрошення холодною водою. Сформовані продукт надалі або розрізається або змотується в котушки.
Процес екструзії використовують також для покриття дротів і кабелів полівінілхлоридом або каучуком, а стрижнеподібні металевих прутів - підходящими термопластичними матеріалами.
Список літератури
1) Ануров В.І., Довідник конструктора-машинобудівника: В3-х т. Т.1.-5-е видання, перероб. і доп. - М.: Машинобудування, 1979. - 788 с.2) Ануров В.І., З правочнік конструктора-машиностр
Цей текст може містити помилки.
Виробництво і технології | Реферат
Схожі роботи:
Формоутворення деталей литтям
Вибуховий формоутворення трубчастих деталей
Техпроцеси формоутворення поширених оптичних деталей
Розрахунок деталей розпірного домкрата і розробка ескізів цих деталей
Лиття
Воткінське лиття
Математична модель формоутворення
Каслінское і Кусинський лиття
Історія лиття на Русі