Виготовлення виробів литтям
Загальні відомості про виготовлення виробів литтям
Лиття - один з найдавніших і найпоширеніших способів виготовлення виробів і заготівок для деталей машин і механізмів.
Литтям називають виготовлення заготівок для виробів заповненням, наперед виготовлених ливарних форм, розплавленим металом, сплавом або іншим конструкційним матеріалом.
Після кристалізації й охолодження металу або сплаву виріб витягують з форми та передають на механічне оброблення.
Відливками називають вироби, виготовленні литтям.
Ливарні форми можуть бути разовими та багаторазовими. Разові форми використовують лише один раз; для звільнення відливка від форми останню руйнують. Багаторазові форми використовують сотні й тисячі разів; відливки витягають з форми витрушуванням або виштовхуванням.
Перші вироби, отримані литтям, належать до ІІІ-ІІ тис. до н. е. Спочатку вироби виливали з бронзи, потім із чавуну. Значного розвитку чавунне лиття набуло в ХІІІ-ХІУ ст. Деталі, вилиті зі сталі, отримали лише в XIX ст., з алюмінієвих і магнієвих сплавів - кілька десятків років тому. Тепер виливають відливки з нержавіючих і жароміцних сталей, магнітних та інших сплавів з особливими властивостями,
Найдавнішим виробом, отриманим литтям, який маємо в Україні, дзвін. Його відлито у 1341 р. Тепер він знаходиться на дзвіниці Свято-Юрського собору у Львові. Маса цього дзвону становить 415 кг.
Галузь машинобудування, яка займається виготовленням виробів литтям, називають ливарним виробництвом.
Жодна галузь машино - та приладобудування не обходиться без деталей, виготовлених литтям. Частка деталей, виготовлених литтям, у машинах становить близько 50%, а у верстатах - близько 80%. Литтям виготовляють блоки циліндрів і поршні двигунів внутрішнього згоряння, лопаті газових турбін тощо.
Найбільшу кількість відливків - близько 70% загальної маси - виливають із сірого чавуну, далі йдуть сталеві відливки, відливки з мідних, алюмінієвих та інших сплавів.
Лиття в разові ливарні форми
Найпоширенішими способами лиття в разові форми є лиття в піщано-глиняні форми; лиття в оболонкові форми та у форми, виготовлені за моделями, які витоплюються, розчиняються або перетворюються на газ. Найбільшу кількість відливків виробляють у піщано-глиняних формах.
Лиття в багаторазові ливарні форми
Спільним недоліком способів лиття в разові ливарні форми є те, що форми використовують лише один раз і для того, щоб витягнути відливок, форму руйнують.
У формах багаторазового використання можна виготовити сотні тисяч штук відливків. Ці форми виготовляють із чавуну, сталі, алюмінієвих та інших сплавів.
Використання багаторазових форм у ливарному виробництві має ряд переваг порівняно з литтям у разові форми:
відсутність стрижневих і фермових сумішей, модельно-опокового обладнання, дільниць для звільнення форми від моделі та вибування форм;
зменшення кількості пилу в ливарному цеху та поліпшення санітарних умов праці;
обслуговування багаторазових форм не потребує фахових робітників;
вища продуктивність праці;
отримані відливки мають велику щільність, а також точність розмірів і малу шорсткість поверхні, що скорочує або зовсім вилучає механічне оброблення їх на різальних верстатах.
Проте лиття в металеві форми має недоліки: велику вартість металевих форм, через що їх застосовують лише в серійному та масовому виробництві; деякі форми трудно виготовити для відливків складної конфігурації тощо.
Серед відомих способів лиття в багаторазові форми найширше застосовують лиття в кокіль, відцентрове лиття, лиття під тиском тощо.
Лиття в кокіль
Кокілем (від франц, "coquslle " - черепашка, мушля) називають ливарну форму багаторазового використання, у якій отримують відливки.
Форма може бути суцільною або збірною. Суцільні кокілі використовують для виготовлення малих відливків простої форми. Великі та складні, відливки отримують у збірних кокілях, які складаються з двох півформ. Внутрішні поверхні відливків виготовляють за допомогою стрижнів, які в складній формі можуть бути розбірними. Найчастіше кокілі виготовляють із чавуну та сталі.
Перед заливанням розплаву на внутрішню поверхню кокілю наносять покриття, пульверизатором або помазком і вставляють газовиводи на глибину 0,2-0,5 мм
Після кристалізації розплаву й охолодження відливок, виштовхують або витрясають з кокілю. Унаслідок швидкого охолодження відливки, отримані в кокілях, мають дрібнокристалічну структуру і відповідно добрі механічні властивості.
В одному кокілі можна виготовити 300-500 сталевих відливків масою 100-150 кг, 5000 дрібних відливків з чавуну або кілька десятків тисяч відливків з алюмінієвих сплавів.
Лиття в кокіль - дуже продуктивний спосіб виготовлення відливків. Залежно від обсягу виробництва всі операції лиття в кокіль виконують ручним, механізованим та автоматизованим: способами. Отримані відливки мають дуже точні: розміри, і малу шорсткість поверхні, що зменшує або зовсім вилучає механічне оброблення на різальних верстатах.
Недоліком цього способу є велика вартість кокілів і труднощі в процесі виготовлення тонкостінних відливків.
Лиття під тиском називають спосіб виготовлення відливків, при якому форму заповнюють розплавом під тиском поршня.
Лиття під тиском - один з найпродуктивніших способів виготовлення невеликих і точних за розмірами відливків в основному із сплавів кольорових металів.
Відливки отримують у сталевих прес-формах. Розплав заповнює прес-форму під тиском поршня до 300 МПа. Після кристалізації розплаву й охолодження відливка прес-форма розкривається і відливок виштовхується в контейнер. При цьому способі лиття можна виготовити відливки з малими отворами (діаметром до 2 мм), різзю та малою товщиною стінок (близько 0,5 мм).
Прес-форму заповнюють розплавом за частки секунди. Одночасно закупорюються газовиводи прес-форми і з її порожнини не повністю витісняється повітря та гази, що утворилися в процесі випаровування та згоряння покриття. Це спричинює утворення газових включень у відливках. Для запобігання цьому прес-форму та розплав перед заливанням вакуумують.
Відливки в прес-формах виготовляють на поршневих машинах. Найчастіше застосовують поршневі машини з холодною та гарячою камерами стискання.
1. Машини з холодною камерою стискання. ЇХ застосовують для виготовлення відливків з алюмінієвих, магнієвих і мідних сплавів, а також із сталі та чавуну.
Машина складається з прес-форми та камери стискання. Камери стискання можуть бути горизонтальними та вертикальними. Тиск поршня на розплав у машині з горизонтальною камерою стискання нижчий, ніж з вертикальною, і становить 40-200 МПа, Машини з горизонтальною камерою стискання застосовують частіше. Вони простіші в обслуговуванні й мають на 10-20% більшу продуктивність.
На машинах з горизонтальною камерою стискання розплав заливають у камеру стискання міркою і подають поршнем до прес-форми, яка складається з рухомої та нерухомої частин.
Після кристалізації розплаву й охолодження відливка, яке триває кілька секунд, прес-форма розкривається; рухома частина прес-форми відходить вліво, відливок разом із литником відокремлюється від форми штовхачами і падає в контейнер. І все починається спочатку: підготовлення форми до заливання розплаву, заливання розплаву в камеру стискання тощо.
2. Машина з гарячою камерою стискання. У цих машинах камера стискання розмішена безпосередньо в тиглі з розплавом і зазнає його дії. Тиск поршня на розплав становить 10-30 МПа. Ці машини застосовують для виготовлення відливків із цинкових, магнієвих і алюмінієвих сплавів, які мають невисоку температуру плавлення. Тиглі виготовляють із матеріалів, які є корозієстійкими в цих розплавах. На цих машинах виготовляють відливки від кількох грамів до 25-30 кг. Це дуже продуктивні машини (понад 3000 відливків за 1 год).
Недоліками, лиття під тиском є малі розміри відливків (максимальна маса, відливка 50 кг), їх пористість, велика вартість і складність виготовлення прес-форм.
Скло та скловироби
Скло - це твердий прозорий аморфний матеріал, який отримується охолодженням склоутворюючих сплавів різного хімічного складу. Основу його складають неорганічні окиси, які знаходяться в кварцовому піску, кварцитах або піщинках, мірабліте (у вигляді натрію або кальцієва соди), поташі або калієвої селітри, меле, вапняку, мармуру, доломіту, магнезиту, польових шпатах та ін. У складі скла входять різні домішки: освітлювачі (для видалення газових крапель, хлористий натрій, плавиковий шпат, триоксид миш‘яку та ін), глушителі (для виробництва непрозорого скла, сполучення фтору і фосфору); барвники (сполучення кобальту, хрому, срібла, золота, оксиди заліза, міді, та інший металів); безбарвники (для надання скломасі безкольорового вигляду); наповнювачі (скляний бій).
Виробництва скла включає склад шихти, ретельне її подрібнення, змішування і варку в печах при температурі до 1600ُС. Отриману скломасу охолоджують до температури, при якій виникає найбільш сприятлива для формування виробів. Будівельне скло і скловироби отримують витяжкою, прокаткою, пресуванням і відливкою, після чого для зменшення крихкості піддають опалюванню. Випалене скло ріжуть на листи (листове), сортують і упаковують для відправки споживачам.
Властивості скла, а відповідно, його сорт визначають хімічним складом, будовою, методами обробітку і наявності дефектів (подряпин, інших включень, газових крапель і т.д.)
Виробництво випускає скло віконне, візерункове, вітринне, арматурне і інше.
Скло віконне (ГОСТ 111-78) призначене для вставлення скла у віконні рами, вітражі, балконні двері, світлових і світло ліхтарів, теплиць, оранжерей, та інших прозорих огорожних конструкцій промислових, сільськогосподарських, житлових та суспільних приміщень та споруд. Виробляється товщиною від 02 до 6 мм, розміром від 500 на 400 до 1600 на 2200 мм, трьох сортів (вищої категорії, 1-го та 2-го сортів). Віконне скло виготовляють прозорим та безкольоровим, допускається зеленуватий та голубуватий відтінок.
Скло листове візерункове (ГОСТ 5533-86) призначене для заповнення світлових щілин і пристроїв для внутрішніх огороджень в приміщеннях і спорудах різного значення. Виготовляють скло товщиною від 3,5 до 7 мм, довжиною від 600 до 2500 мм, шириною від 400 до 1600мм, 1-го,2-го сортів безкольорове та кольорове з візерунком на одній або двох сторонах.
Скло вітринне неполіроване (ГОСТ 7380-77) призначене для вставлення скла в вітринні щілини та вітражі суспільних споруд, виставкових, торгівельних, адміністративних, спортивних та інших споруд. Виготовляється товщиною 6,5 мм, розміром листів від 3950 х 2950 до 1950 х 1750 мм. Скло випускають безкольоровим, допускається легкі зеленуваті та голубуваті відтінки.
Скло арматурне листове (ГОСТ 7481-78) призначене для вставлення скла в ліхтарі промислових та житлових споруд, віконних сплетінь, дверних фільонок, пристроїв перегородок. Всередині листа скла паралельно його поверхні в процесі формування неперервної стрічки методом горизонтального прокату вміщена світла металічна сітка з комірками прямокутної форми. Поверхня листового арматурного скла звичайно буває кована, з однієї сторони візерункова або рельєфна. Скло виготовляється товщиною 5,5 мм (безкольорове) і 6 мм (кольорове), довжиною від 800 до 2000 мм, шириною від 400 до 1600 мм, вищої якості або 1 -го сорту.
Скло вітринне поліроване (ГОСТ 13454-77) призначене для виготовлення вітрин і вітражів суспільних споруд. Скло виготовляється товщиною 6,5 і 8 мм, розмірами листів від 4450х2950 до 1380х1340 мм, вищої якості і 1-го сорту.
Будівельні скловироби виготовляють у вигляді труб, блоків, плитки, листів та інше.
Труби скляні і фасонні частини до них (ГОСТ 8894-86) призначене для напірних, безнапірних та вакуумних трубопроводів, що використовуються для транспортування рідких, газоподібних та твердих речовин з різними фізико-хімічними властивостями при температурі від - 50 до 120ْС (в якості деталей апаратів при температурі від - 50 до 250ْС. Труби виготовляються внутрішнім діаметром від 40 до 200 мм, зовнішнім діаметром від 45 до 221 мм, товщиною стінки від 4 до 11 мм. Фасонні частини - це відводи під кутом 90, 75,60, 45, 30 і 15ْ, відводи подвійні, уступи, трійники, рівнопрохідні трійники перехідні, хрестовини і переходи.
Блоки скляні пустотілі (ГОСТ 9272-81) являють собою пустотілі вироби, отримані зварюванням по периметру двох половинок, внутрішня поверхня яких рельєфна або гладенька. Вони виготовляються не пофарбовані та кольорові, квадратної та прямокутної форми довжиною 194, 244 і 294 мм, шириною 194, 244 мм, товщиною 75 і 98 мм, масою 2,8, 3,8, 4,2, 4,3 кг. Склоблоки застосовують для кладки світлопрозорих огороджуючих конструкцій споруд і будівель.
Плитки скляні лицювальні ковро-мозаїчні та коври з них (ГОСТ 17057-89) виготовляються із кращого скла різного кольору. Застосовують для зовнішнього та внутрішнього лицювання споруд. Плитки виготовляються квадратні та прямокутні товщиною від 4 до 9 мм, розмірами від 100х100 і 200х200 (квадратні), від 120х60 до 250х140 (прямокутні). Лицева сторона лицювальних плиток гладенька або рельєфна, а зворотна рельєфна (для кращого щеплення розчином або мастикою). Коврово-мозаїчні плитки являють собою малорозмірні (до 45 мм) різнокольорові пласкі вироби з кращого скла. Вони постачаються у вигляді коврів, наклеєними лицевою стороною на папір. Після кладки папір змивається водою.
Листи і плитки із шлакосітала (ГОСТ 19246 - 82) застосовуються в легких зовнішніх стінних панелях для лицювання стін, покриття підлоги в спорудах, а також для футерівки обладнання, яке працює в умовах агресивного середовища абразивного впливу. Листи виготовляються довжиною від 900 до 3600мм, шириною від 300 до 600мм, товщиною від 6,8 до10 мм. Плити випускаються шириною і довжиною від 250 до 600 мм, товщиною від 6 до 15 мм. Шлакоситали являють собою склокристалічні матеріали, які отримують із скла і шлаку металургійних заводів. По міцності, водостійкості, кислотостійкості і електроізоляційним властивостям вони мають перевагу над цеглою та бетоном.
До скловиробів відносять також марбліт (прямокутні або квадратні лицювальні плитки із глушаного темно-зеленого або чорного з блискучими вкрапленнями (кристалами) скла, товщиною 5-12 мм), скломармур (лицювальні декоративні плити або листи із скла, які мають різнокольоровий мармуроподібний колір, товщиною 8-25 мм), склокремнезит або склокристаліт (лицювальні декоративні плити, які отримують із гранул скла певного хімічного складу, кремнезему та інших добавок; виготовляється товщиною 15 і 20 мм); піноскло (матеріал пористої структури, який виготовляється випіканням скляного порошку, постачається у вигляді блоків, плит або профільних виробів і застосовується в якості теплоізоляційного декоративного, акустичного і лицювального матеріалів).
Листове скло упаковують у пірамідовидні контейнери (ємністю до 300м2), ящики із дощок або перекладають папером і складають в пачки (листи площею до 0,1 м2). При цьому листи встановлюють вертикально, торці вирівнюють. Для виключення можливості зміщення вільне місце заповнюють гофрованим картоном, стружкою або іншими матеріалами.
Малогабаритні скловироби складають на торець рядами в пакетах на піддони або в контейнери (склоблоки), стопками (коврово-мозаїчні плитки), дерев‘яні ящики або картоні пакети масою нетто не більше 40 кг (лицювальні плитки), касети (решіткова дерев‘яна тара масою нетто не більше 50 кг - марбліт склокремнезит, емальовані плитки), паперові або поліетиленові мішки масою до 50 кг.
Труби складають в ящики або контейнери з ущільнювачами. Їх кінці обмотують 3-6 шарами паперу або захищають ковпачками із поліматеріалу. В кожний контейнер або ящик вкладають паспорт з вказівкою найменування заводу-виробника, найменування і сорту скла і його розмір та кількість. На тару наносять попереджувальний напис та знаки: “Обережно, крихке!", “Верх, не кантувати”, “Боїться вологи”.
Скло та скловироби транспортуються усіма видами критого транспорту запобігають зсувам, коливанням. Тару з листовим склом встановлюють на торець в напрямку руху. При погрузці та розгрузці вживаються заходи, які забезпечують збереження від механічних пошкоджень та опадів. Скло та скловироби зберігають в сухих закритих складський приміщеннях на пірамідах або стелажах, спираючи на гумові, повстяні або дерев‘яні прокладки під кутом 10о до вертикалі (листове скло). При довгостроковому зберіганні в вологих умовах в результаті лугування одно і двовалентних оксидів скло може втратити прозорість. Найменший гарантійний термін зберігання у коврово-мозаїчних плиток - не більше 30 діб з моменту виготовлення.
Виготовлення виробів литтям
Загальні відомості про виготовлення виробів литтям
Лиття - один з найдавніших і найпоширеніших способів виготовлення виробів і заготівок для деталей машин і механізмів.
Литтям називають виготовлення заготівок для виробів заповненням, наперед виготовлених ливарних форм, розплавленим металом, сплавом або іншим конструкційним матеріалом.
Після кристалізації й охолодження металу або сплаву виріб витягують з форми та передають на механічне оброблення.
Відливками називають вироби, виготовленні литтям.
Ливарні форми можуть бути разовими та багаторазовими. Разові форми використовують лише один раз; для звільнення відливка від форми останню руйнують. Багаторазові форми використовують сотні й тисячі разів; відливки витягають з форми витрушуванням або виштовхуванням.
Перші вироби, отримані литтям, належать до ІІІ-ІІ тис. до н. е. Спочатку вироби виливали з бронзи, потім із чавуну. Значного розвитку чавунне лиття набуло в ХІІІ-ХІУ ст. Деталі, вилиті зі сталі, отримали лише в XIX ст., з алюмінієвих і магнієвих сплавів - кілька десятків років тому. Тепер виливають відливки з нержавіючих і жароміцних сталей, магнітних та інших сплавів з особливими властивостями,
Найдавнішим виробом, отриманим литтям, який маємо в Україні, дзвін. Його відлито у 1341 р. Тепер він знаходиться на дзвіниці Свято-Юрського собору у Львові. Маса цього дзвону становить 415 кг.
Галузь машинобудування, яка займається виготовленням виробів литтям, називають ливарним виробництвом.
Жодна галузь машино - та приладобудування не обходиться без деталей, виготовлених литтям. Частка деталей, виготовлених литтям, у машинах становить близько 50%, а у верстатах - близько 80%. Литтям виготовляють блоки циліндрів і поршні двигунів внутрішнього згоряння, лопаті газових турбін тощо.
Найбільшу кількість відливків - близько 70% загальної маси - виливають із сірого чавуну, далі йдуть сталеві відливки, відливки з мідних, алюмінієвих та інших сплавів.
Дата: 2019-05-29, просмотров: 200.
