Общая характеристика методов получения литых заготовок

Заготовки корпусных деталей (блоков цилиндров, поршней, рабочих колес, лопастей газовых турбин, станин станков), многих деталей типа «некруглый стержень» и «диск» получают литьем.

Сущность литейного производства заключается в получении литых деталей (отливок) путем заливки расплавленного металла в специально приготовленные литейные формы, внутренняя полость которых соответствует очертаниям будущей отливки. В процессе кристаллизации и охлаждения в форме получается отливка, обладающая определенными механическими и эксплуатационными свойствами.

В промышленности применяются различные способы литья, которые можно разделить на две группы: получение отливок в разовых формах, разрушающихся при извлечении отливок (литье в песчаные формы, оболочковые формы, по выплавляемым моделям, газифицируемым моделям и другие), и литье в многократные формы (литье в кокиль, под давлением, центробежное литье, непрерывное литье и другие). Область применения того или иного способа литья определяется объемом производства, размером отливок, видом используемого металла, требованиями к геометрической точности и шероховатости поверхности отливок, экономической целесообразностью и т. д.

Принципиальная схема получения отливки в разовой песчаной форме, применяемой для изготовления значительной части отливок в машиностроении, приведена на рис. 2.1.

Литейная форма состоит из нижней 12 и верхней 6 нолуформ, которые получают в опоках 14 и 8 из формовочной смеси, состоящей в основном из кварцевого песка, глины и воды. Опоки — жесткие рамки из стали, чугуна или силумина служат для удерживания формовочной смеси при формовке. Полость формы получается с помощью модели 2. Для оформления отверстий или других сложных контуров служат стержни 4, которые изготавливают в стержневых ящиках 5. стержни крепят в форме с помощью знаков 3.

Подвод расплавленного металла в полость формы, ее заполнение и питание отливки при затвердевании осуществляется по каналам литниковой системы 11 — 10 — 9 — 13.

После затвердевания и охлаждения металла форму и стержень разрушают, извлекают отливку, очищают ее от формовочной смеси и отрезают литники.

Рис. 2.1. Схема получения отливки в разовой песчаной форме:

• 1 — литая деталь; 2 — разъемная модель; 3 — стержневой знак; 4 — стержень; 5 — стержневой ящик; 6, 12 — верхняя и нижняя полуформы; 7 — выпор;
• 8, 14 — опоки; 9 — шлакоуловитель; 10 — литниковая воронка (чаша);
• 11 — питатель; 13 — рабочая полость литниковой формы