Классификация и способы получения отливок

КЛАССИФИКАЦИЯ ОТЛИВОК

По условиям службы независимо от способа изготовления отливки делят на три группы: общего, ответственного и особо ответственного назначения. К группе общего назначения относят отливки для деталей, не рассчитываемых на прочность. Конфигурация и размеры их определяются только конструктивными и технологическими соображениями. Такие отливки не подвергают контролю рентгенопросвечиванием. Отливки ответственного назначения используют для изготовления деталей, рассчитываемых на прочность и работающих при статических нагрузках. Они проходят выборочный контроль рентгенопросвечиванием. К группе особо ответственного назначения относят отливки для деталей, рассчитываемых на прочность и работающих при циклических и динамических нагрузках. Их подвергают индивидуальному контролю рентгенопросвечиванием, флуоресцентному контролю и контролю вихревыми токами.

В зависимости от объема приемно-сдаточных испытаний отраслевыми стандартами ОСТ11.90021 71, ОСТ 1.90016 72, ОСТ1.90248 77 предусмотрено деление отливок из сплавов цветных металлов на три группы.

К 1 группе относят отливки, контроль механических свойств которых осуществляют выборочно на образцах, вырезанных из тела контрольных отливок, с одновременным испытанием механических свойств на отдельно отлитых образцах от каждой плавки или поштучное испытание на образцах, вырезанных из прилитых к каждой отливке заготовок, а также поштучный контроль на плотность (рентгенопросвечивание).

Ко II группе относят отливки, механические свойства которых определяют на отдельно отлитых образцах или на образцах, вырезанных из прилитых к отливке заготовок, и по требованию завода-потребителя на образцах, вырезанных из отливок (выборочно), а также поштучный или выборочный контроль на плотность отливок методом рентгенопросвечивания. (Для отливок IIа группы контроль на плотность не производят).

III группу составляют отливки, у которых контролируют только твердость. По требованию завода-потребителя производят контроль механических свойств на отдельно отлитых образцах. Отнесение отливок к соответствующей группе производится конструктором и оговаривается в чертеже.

В зависимости от способа изготовления, конфигурации поверхностей, масс максимального геометрического размера, толщины стенок, характеристики в ступов, ребер, утолщений, отверстий, количества стержней, характера механической обработки и шероховатости обработанных поверхностей, назначения и особых технических требований предусмотрено деление отливок на 56 групп сложное (литье в песчаные формы и под давлением 6 групп; литье в кокиль, по выплавляемым моделям и в оболочковые формы 5 групп). При этом число совпадающих признаков должно быть не мен пяти или четырех для шести или пяти групп сложности соответственно. При меньшем числе совпадающих признаков применяют способ группировки их путем последовательного отнесения начиная с более высоких групп сложности в сторону более низких и останавливаются на группе сложности, при которой достигается необходимое число условно совпадающих признаков. При равенстве числа признаков по двум группам сложно отливку относят к той группе, при определении которой использован признак «конфигурация поверхностей».

Выбор способа литья определяется служебным назначением детали, производственной программой, экономической целесообразностью, а также требуемой точностью и качеством поверхности отливок.

Большая часть отливок изготовляется литьем в песчаные формы. В некоторых случаях применяют специальные способы литья: в оболочковые формы, по выплавляемым моделям, в постоянные металлические формы – кокили, под давлением, под регулируемым давлением, центробежное, электрошлаковое и др.

При литье в кокиль отливки получают путём заливки расплавленного Ме в Ме формы — кокили. По конструкции различают: вытряхные, с вертикальным, горизонтальным разъёмом и др. полости в отливках оформляют песчаными, оболочковыми или Ме стержнями. Кокили с песчаными или оболочковыми стержнями исп. для получ. отливок сложной конфигур. из чугуна, стали и цв. сплавов, а с Ме стержнями — для отливок из аллюм. и магниевых сплавов. Для удаления воздуха и газов из полости формы по плоскости разъёма кокиля выполняют вентиляционные каналы. Отливки из рабочей полости удаляют выталкивателем. Рабочую пов. кокиля и Ме стержней очищают от ржавчины и загрязнений. Теплозащитные покрытия наносят пульверизатором на предварительно подогретый до темп. 140-180 С кокиль слоем толщиной 0,3 — 0.8 мм. Заключ. операция подготовки кокиля : нагрев его до темп. 150 — 350С. Кокильное литьё примен. в массовом и серийном производствах для изготов. отливок из чугуна, стали и сплавов цветных Ме с толщиной стенок 3-100мм, массой от нескольких десятков граммов до неск. сотен кг. При литье в кокиль сокращ. расход формовочной и стержневой смесей. Недостатки кокильного литья: высокая трудоемкость изготовления кокилей, их ограниченная стойкость, трудность изготов. сложных по конфигурации отливок. 2) цетробежное литье. Сущ-ть заключ. в том, что отливки получают в метал. вращат. формах. В рез-те в жидком металле возник. центоробеж. силы. Жидкий металл этими силами отбрас. в периферии формы и затвер-ет. В рез-те получ. пустотелые отливки.2 основ. типа машин:1)с верт. осью вращ. СХЕМА. После затверд. металла вращ-е прекращается и готовую отливку извлекают. При верт. оси вращ. внутри своб. поверх. формы имеет парабол. форму. В рез-те отливка разностенна по высоте. Чем меньше вращ-я, тем больше разностенность.2)с горизонт. осью вращ. СХЕМА. Отливка получ. равностенной как по длине, так и по попереч. сечению. Скорость вращ-я горизонт. Формы опред. качеством получ. отливки и устанавл. тем больше, чем меньше диаметр отливки. Достоинства: не нужно стержней, высокая плотность отливок, можно получ-ать тонкостен. отливки с пониж-ой жидкотекуч-ю. Недостаток: этот способ не годится для сплавов склон-х к ликвации.3)литье под давлением. Сущ-ть в том, что отливки получ. путем принудит-го заполнения лит.формы расплавленным металлом под давлением. Наиб-ее распрастр. получили машины поршневого действия с холодной или горячей камерами прессования. Машины порш.действия с горячей камерой прессов-я для сплавов имеющ. tплав.до 450°С.СХЕМА.Особ.состоит в том, что камеру пресс-я располаг. в обогрев. корпусе с жид.металлом. При верхнем положении поршня расплав. Металл через отверстие в стенке камеры пресс-я заполняет ее. При движении поршня вниз он перекрывает эти отверстия и сплав под давлением через литниковый ход заполняет полость литейной формы. После затверд. из нее удаляют отливку. Машины порш. действия с холодной камерой пресс-я прим.для получ. отливок из более тугоплав. сплавов. СХЕМА. в камеру пресс-я заливают дозу распл. металла. В этот момент вспомогат. поршень нах-ся в верх. положении и перекрывает литник. ход. При движении глав. поршня вниз давл. передается вспомаг. поршню к-й уходит вниз открывая литник.канал.Металл под давлением в долю секунды заполняет полость пресс-формы и затверд. При этом присх. быстрозакупоривание вентеляц. каналов пресс-формы, воздух раствор-ся в расплавл. металле, образ-я газовые поры. Все отликви, получ. литьем под давлением имеют дефект в виде газо-усад. пористости, поэтому такие отливки использ. для малонагруж. деталей. Дост-ва: масса может быть от неск-х граммов до дес-ов кг., можно получать отливки любой формы, тонкостен., они имеют высокую точность, высокое кач-во поверхности.