Скачать презентацию Технологические процессы в машиностроении 7 ЛЕКЦИЯ 4 Скачать презентацию Технологические процессы в машиностроении 7 ЛЕКЦИЯ 4

7.Лекция-4_технология литья.ppt

  • Количество слайдов: 20

Технологические процессы в машиностроении 7. ЛЕКЦИЯ – 4 МАТЕРИАЛЫ, ОБОРУДОВАНИЕ, ОБЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ЛИТЬЯ Технологические процессы в машиностроении 7. ЛЕКЦИЯ – 4 МАТЕРИАЛЫ, ОБОРУДОВАНИЕ, ОБЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ЛИТЬЯ

План лекции 1 Общая технология литья 2 Конструирование литой детали 3 Общие требования к План лекции 1 Общая технология литья 2 Конструирование литой детали 3 Общие требования к технологичности конструкций литых деталей 4 Контроль качества отливок

Общая технология литья 1. Технологическая подготовка процесса изготовления отливки. На основании конструкторской (чертеж детали, Общая технология литья 1. Технологическая подготовка процесса изготовления отливки. На основании конструкторской (чертеж детали, технические требования, условия работы детали в узле) и технологической (величина партии, технологический маршрут обработки) документации – – – осуществляются выбор способа литья, разрабатывается чертеж отливки, проектируется технологическая оснастка (модель, стержни, литейная форма и др. ), – разрабатывается технология, включая определение последовательности и технологических параметров отдельных процессов, операций, переходов

Общая технология литья 2. Изготовление формы. n n n На основании разработанных чертежей изготовляются Общая технология литья 2. Изготовление формы. n n n На основании разработанных чертежей изготовляются модель, стержни, необходимая технологическая оснастка. При литье в неметаллические формы наиболее ответственным и трудоемким процессом является формовка – изготовление литейных форм и стержней их формовочных и стержневых смесей. Чаще всего литейная форма разъемная (состоит из двух частей), что позволяет получать отливки большинства видов. Разовые формы, как и стержни, изготовляют уплотнением формовочной (стержневой) смеси в опоках (стержневых ящиках). Готовые части формы (полуформы) и стержни поступают на операцию сборки форм, которая включает в себя установку, соединение и закрепление литейных стержней в литейной форме и частей формы между собой. Параллельно с формовкой и сборкой в плавильном отделении литейного цеха проводится плавка – получают расплав требуемого химического состава и температуры.

Общая технология литья 3. Заливка форм и охлаждение металла отливок. В собранные формы при Общая технология литья 3. Заливка форм и охлаждение металла отливок. В собранные формы при помощи ковша и литейной машины заливают расплав. Температура расплава в момент заливки tз, град. С, должна быть равна: tз = tлик + (100… 150), где tлик – температура ликвидуса, град. С. n Заполнение формы расплавом требует определенного времени, что ограничивает производительность процесса литья в целом. n Свойства отливок формируются в результате кристаллизации и охлаждения металла в форме, когда происходят сложные процессы в литейном сплаве (усадка, выделение растворенных газов и др. ), в форме (нагрев и разупрочнение, деформирование и др. ) и на их границе (взаимодействие материалов отливки и формы). n Влияя на эти процессы, можно существенно повысить качество отливок. Для этого используется воздействие центробежных сил, электромагнитных полей, ультразвука и т. д. n После кристаллизации отливка должна охладиться в форме до определенной температуры, для чего в составе конвейеров и автоматических линий по производству отливок предусматривают охладительные ветви. n По сравнению с разовыми формами литье в металлические формы обеспечивает более быстрое охлаждение отливок, что увеличивает производительность и эффективность использования производственных площадей. n

Общая технология литья 4. Извлечение отливок из форм и обработка отливок. n n n Общая технология литья 4. Извлечение отливок из форм и обработка отливок. n n n Охлажденную до заданной температуры отливку извлекают из формы и из нее удаляют стержни. При литье в разовые формы эта операция называется выбивкой и осуществляется на вибрационных решетках. Последующая обработка отливок включает в себя операции, обеспечивающие выполнение заданных требований к отливкам для придания им товарного вида.

Общая технология литья Последующая обработка отливок n n Обрубка Очистка поверхности отливок Зачистка Термическая Общая технология литья Последующая обработка отливок n n Обрубка Очистка поверхности отливок Зачистка Термическая обработка: – закалка – для повышения прочности, – отжиг – для повышения пластичности, обрабатываемости резанием, снятия внутренних напряжений. – В последнем случае часто ограничиваются длительным вылеживанием отливок на складе.

Рисунок 7. 1 -Схема технологического процесса литья в песчаные формы Рисунок 7. 1 -Схема технологического процесса литья в песчаные формы

Общая технология литья Рисунок 7. 3 Схема техпроцесса литья Общая технология литья Рисунок 7. 3 Схема техпроцесса литья

Конструирование литой детали Разработка чертежа отливки n n Рисунок 7. 4 -Конструкция отливки Чертеж Конструирование литой детали Разработка чертежа отливки n n Рисунок 7. 4 -Конструкция отливки Чертеж отливки разрабатывают на основе чертежа литой детали с учетом припусков, линейных уклонов, напусков, приливов, галтелей и т. д. , суммарное отличие которых от наружных размеров zн, от внутренних – zвн, мм. Они являются суммарными припусками. Для наружных размеров отливки lотл = lдет + zн; Для внутренних размеров Lотл = Lдет + zвн, где lотл, Lотл – соответственно наружные и внутренние размеры отливки, lдет, Lдет – соответственно наружные и внутренние размеры литой детали, мм.

Конструирование литой детали n По чертежу отливки делают чертеж модели. Причем нужно иметь в Конструирование литой детали n По чертежу отливки делают чертеж модели. Причем нужно иметь в виду, что после литья имеют место три вида линейной и объемной усадки: – – – n n n свободная, затрудненная, смешанная. Размеры модели отличаются от размеров отливки на величину усадки: lмод = lотл + k, где k – коэффициент, учитывающей вид усадки сплава (при свободной усадке k = kсв = 1; при затрудненной усадке k = kзатр < 1; при смешанной - k = kсм < 1; причем kзатр < kсм); Клин – коэффициент линейной усадки заливаемого сплава. Для размеров Lмод и dмод структура формул будет идентичной.

Конструирование литой детали Модель имеет знаковые части – опорные поверхности для литейных стержней. Знаки Конструирование литой детали Модель имеет знаковые части – опорные поверхности для литейных стержней. Знаки модели при формовке образуют углубления, в которых закрепляют литейные стержни а Для закрепления в литейной форме стержни имеют знаки конической формы б в Рисунок 7. 5 -Модель (а), стержень (б), половинка стержневого ящика (в)

Конструирование литой детали n n Расчет стержневых ящиков Для стержней, а значит, и для Конструирование литой детали n n Расчет стержневых ящиков Для стержней, а значит, и для стержневых ящиков речь идет о свободной усадке. Поэтому размер стержневого ящика, мм: Lст. я = lотл + kзатр n По моделям отливки и литниковой системы с установкой стержня (для рассматриваемой отливки) изготовляют верхнюю и нижнюю литейные полуформы вручную или на формовочных машинах, на которых землю уплотняют прессованием или встряхиванием.

Конструирование литой детали Рисунок 7. 6 -Литейная песчаная форма Конструирование литой детали Рисунок 7. 6 -Литейная песчаная форма

Общие требования к технологичности конструкций литых деталей n n n Конструкция литой детали должна Общие требования к технологичности конструкций литых деталей n n n Конструкция литой детали должна отвечать высокому уровню механических и служебных ее характеристик. В период разработки конструкции обычно создают несколько вариантов, равноценных по требованиям к работоспособности. Однако они могут существенно различаться по сложности изготовления отливки, по степени учета особенностей литейного производства. Нерациональность конструкции литой детали – это увеличенная трудоемкость изготовления моделей, перерасход формовочных и стержневых смесей, усложненный процесс формовки, возможность образования разных дефектов в отливках. В частности, на процесс формовки особенное влияние оказывает конфигурация внешней поверхности отливки. В ряде случаев изменение внешних очертаний детали, не влияющие на ее работоспособность, приводит к упрощению технологического процесса и снижению себестоимости изготовления отливки.

Общие требования к технологичности конструкций литых деталей Рисунок 7. 7 -Нетехнологичные (а/ - ж/) Общие требования к технологичности конструкций литых деталей Рисунок 7. 7 -Нетехнологичные (а/ - ж/) и технологичные (а - ж) конструкционные исполнения литых деталей

Примеры конструкций отливок Рисунок 7. 8 -Нетехнологичное (а) и технологичные (б, в) конструкционные исполнения Примеры конструкций отливок Рисунок 7. 8 -Нетехнологичное (а) и технологичные (б, в) конструкционные исполнения маховика

Контроль качества отливок предусматривает проверку соответствия продукции техническим условиям, включая отсутствие дефектов строения. 1. Контроль качества отливок предусматривает проверку соответствия продукции техническим условиям, включая отсутствие дефектов строения. 1. При внешнем осмотре отливок выявляются наружные дефекты: – раковины на поверхности, – сквозные трещины, – перекос и т. д. 2. Точность размеров и шероховатость поверхности определяется с помощью мерительного инструмента: – штангенциркулей, – шаблонов, – калибров – профилометров, – координатно-измерительных машин. 3. Для контроля структуры отливок применяют металлографию, где контролируют внутреннее строение металла с помощью неразрушающих методов контроля: – ультразвуковой, – вихретоковый, – рентгеновский. 4. Ответственным процессом является определение химического состава материала отливки, которое необходимо для контроля за ходом плавки литейных сплавов, а также для оценки качества конечной продукции. Наибольшее применение нашли следующие методы контроля состава: – термографический, – спектральный, – химический.

Приложение 7. 1 Основные этапы проектирования технологических процессов изготовления литых заготовок Приложение 7. 1 Основные этапы проектирования технологических процессов изготовления литых заготовок

Информационные источники 1. 2. 3. 4. 5. Гоцеридзе, Р. М. Процессы формообразования и инструменты: Информационные источники 1. 2. 3. 4. 5. Гоцеридзе, Р. М. Процессы формообразования и инструменты: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Р. М. Гоцеридзе. – М. : Издательский центр «Академия» , 2007. – 384 с. Лернер, П. С. Послушный металл: Кн. для учащихся ст. классов сред. шк. / П. С. Лернер. – М. : Просвещение, 1989. – 175 с. Материаловедение и технология конструкционных материалов: учебник для студ. в. учеб. заведений / В. Б. Арзамасов, А. Н. Волчков, В. А. Головин и др. ; под ред. В. Б. Арзамасова, А. А. Черепахина. – М. : Издательский центр «Академия» , 2007. – 448 с. Рогов, В. А. Современные машиностроительные материалы и заготовки: учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений / В. А. Рогов, Г. Г. Позняк. – М. : Издательский центр «Академия» , 2008. – 336 с. http: //www. ref. by/refs/81/18770/1. html