Основы литейного производства

сплав заливают в специальную литейную форму, рабочая полость которой соответствует

размерам и конфигурации требуемого изделия.
Основные термины: Отливка, литейная форма, опоки, модель, стержни, литниковая система, формовочные смеси, стержневые смеси

положения отливки в литейной форме необходимо придерживаться следующих правил:

-наиболее ответственные части отливок следует располагать в нижней части литейной формы, -отливки из сплавов с большим коэффициентом объемной усадки целесообразно помещать в форме таким образом, чтобы наиболее массивные части, требующие дополнительного питания, находились вверху, -отливка должна располагаться в форме так, чтобы обеспечивалось ее направленное затвердевание и питание жидким металлом.
Припуски на механическую обработку устанавливают в зависимости от допусков размеров отливки дифференцированно для каждого элемента отливки.

целью упрощения конструкции детали При этом различают следующие основные виды

напусков.
Напуски, упрощающие геометрическую форму отливки, например, проточки, резьбы, мелкие отверстия, лабиринтные уплотнения, впадины и т.п. В этом случае все вышеперечисленные не выполняемые литьем элементы на чертеже зачеркивают сплошными «Х»-образными линиями красного цвета.
Напуски, обеспечивающие создание формовочных уклонов с целью облегчения извлечения модели из формы. Формовочные уклоны (от 0,5 до 3 угловых градусов в зависимости от высоты поверхности модели) выполняют на вертикальных стенках моделей отливок в направлении извлечения модели.
Напуски, обеспечивающие плавные переходы в местах сопряжения поверхностей отливки между собой (галтели). Назначаемые округления обозначают на чертеже линиями красного цвета.

– ярусная; 1 – чаша; 2 – стояк; 3 –

шлакоуловитель; 4 – питатель; 5 – выпор; 6 – отливка.

когда диаметр отверстия составляет не менее 20-25 мм. Стержень, его

знаки и фиксаторы обозначают буквами Ст и изображают сплошной тонкой линией синего цвета.

и места подвода металла в форму.
Литниковая система включает в себя

следующие элементы:
Литниковая чаша (воронка)– место заливки металла;
Стояк – вертикальный канал для заливки металла;
Питатель – горизонтальный канал, соединяющий шлакоуловитель с отливкой;
Выпор – вертикальный канал, на самой верхней части отливки или сбоку. Он служит для отвода газов из формы и наблюдения за ходом заполнения формы.

устанавливают на подмодельную (подопочную) плиту 2 так, чтобы расстояние между

стенкой опоки и моделью было не менее 25-30 мм.
2.Модель припыливают графитом, чтобы предотвратить прилипание к ней формовочной смеси.
3.Модель покрывают слоем просеиваемой через сито облицовочной смеси толщиной 15-20 мм для мелких отливок и 30-40 мм для крупных отливок.
4.Оставшийся объем опоки заполняют наполнительной смесью в несколько приемов слоями толщиной 50-70 мм.
5.Уплотнение засыпанной формовочной смеси ручной набойкой 4, а верхний слой - башмаком трамбовки 5).
6.Излишек смеси очищают линейкой 6 вровень с кромками опок, образуя поверхность, называемую контрландом, и накалывают на ней вентиляционные каналы, не доходящие до поверхности модели на 10-15 мм.
7.Готовую нижнюю полуформу вместе с заформованной в ней моделью поворачивают на 180 градусо.
8.На нижнюю полуформу по центрирующим штырям 8 устанавливают верхнюю опоку 9.
9.Плоскость разъема присыпают мелким разъединительным песком с целью предотвращения слипания формовочной смеси нижней и верхней полуформы.
10.В верхней опоке устанавливают модели элементов литниковой системы (коллектора 10, стояка 11 и выпора 11).

расчетом, чтобы он закрыл поверхность модели.
12.Весь объем верхней опоки заполняют

наполнительной формовочной смесью.
13.Уплотнение засыпанной формовочной смеси ручной набойкой 4, а верхний слой - башмаком трамбовки 5.
14.Излишек смеси очищают линейкой 6 вровень с кромками опок и накалывают на ней вентиляционные каналы, не доходящие до поверхности модели на 10-15 мм.
15.Прорезают литниковую чашу и извлекают модель стояка и выпора.
16.Готовую верхнюю полуформу 13 снимают, поворачивают плоскостью разъема вверх и осматривают.
17.Специальным подъемником 14 извлекают модель из нижней полуформы, предварительно слегка расталкивая ее для облегчения процесса извлечения.
18.Специальным инструментом прорезают каналы питателей литниковой системы, соединяющей стояк и полость литейной формы.

с металлом отливки после заливки формы;
-газопроницаемость – способность смеси пропускать

газы через стенки формы;
-пластичность – способность смеси передавать форме точные очертания модели под воздействием внешних сил и сохранять принятую форму после удаления модели;
-прочность – способность формы не разрушаться от внешних усилий;
-поверхностная прочность – способность формы сопротивляться истирающим усилиям движущейся струи металла;
-податливость – способность смеси сокращаться в объеме и не препятствовать свободной усадке отливки;
-долговечность – способность формовочных смесей сохранять свойства после многократного использования.

Свойства формовочных материалов и смесей:
-огнеупорность – способность смеси не сплавляться с металлом отливки после заливки формы;
-газопроницаемость – способность смеси пропускать газы через стенки формы;
-пластичность – способность смеси передавать форме точные очертания модели под воздействием внешних сил и сохранять принятую форму после удаления модели;
-прочность – способность формы не разрушаться от внешних усилий;
-поверхностная прочность – способность формы сопротивляться истирающим усилиям движущейся струи металла;
-податливость – способность смеси сокращаться в объеме и не препятствовать свободной усадке отливки;
-долговечность – способность формовочных смесей сохранять свойства после многократного использования.

литейную форму (из чугуна, стали и пр.), полость которой заполняется

расплавом под действием его силы тяжести.
Кокили изготавливают из серых чугунов марок СЧ28, СЧ33, а также жаропрочных сталей, например, 45Х20Н9Т10.
К достоинствам кокильного литья относят:
-возможность многократного использования кокилей,
-повышенная точность размеров,
-улучшение механических свойств отливок из-за мелкокристаллической структуры, особенно в поверхностном слое;
К недостаткам кокильного литья обычно относят:
-сравнительно высокую стоимость изготовления кокилей;
-быстрое охлаждение расплава при заполнении им металлической формы;
-резкое снижение стойкости кокилей по мере увеличения массы отливок.

приготовление специальной песчано-смоляной смеси; формирование на модельной оснастке тонкостенных оболочковых

форм и стержней; сборка форм и их подготовка к заливке.
Преимущества литья в оболочковые формы по сравнению с литьем в песчано-глинистые разовые формы заключаются в следующем:
-уменьшение параметров шероховатости поверхности и существенное улучшение внешнего товарного вида отливок;
-возможность получения отливок с тонким и сложным рельефом, а также толстостенных отливок с литыми каналами малых сечений;
-сокращение в 8-10 раз и более объема переработки и транспортирования формовочных материалов;
Основные недостатки метода литья в оболочковые формы:
-относительно высокая стоимость смоляного связующего;
-сложность модельной и стержневой оснастки;
-повышенное выделение вредных химических веществ в ходе термического разложения смоляного связующего;
-недостаточная прочность оболочек при получении тяжелых отливок;
-склонность к появлению некоторых специфических видов дефектов, сопровождающих низкую газопроницаемость литейной формы.

заполняется расплавом под давлением до 300 МПа. Это один из

самых продуктивных способов изготовления небольших и точных по размерам отливок (с отверстиями до 2мм и толщиной стенок до 0,5мм), в основном, из сплавов цветных металлов.
К преимуществам этого метода литья можно отнести все позиции, перечисленные в параграфе "литье в кокиль", а также улучшение условий заполнения литейной формы металлом и снижение усадочной пористости отливок.
К недостаткам метода помимо ограничений в выборе литейных сплавов, сложности изготовления и высокой стоимости пресс-форм, а также машин, обычно относят:
-возможность замешивания воздуха в расплав из-за высоких скоростей его движения и затрудненностью отвода воздуха из формы;
-неравномерность затвердевания различных зон отливки, вследствие их разного удаления от источника воздействия;

в форму расплав подвергается воздействию центробежных сил при вращении литейной

формы с определенной скоростью.
Преимущества процесса центробежного литья:
-улучшение заполняемости и питания литейных форм расплавом;
-устраняется брак отливок по усадочной пористости и газовым раковинам;
-возможность получения тонкостенных отливок с четкой проработкой геометрических контуров;
-измельчение кристаллической структуры металла под действием принудительных конвективных потоков, вызванных центробежной силой и вращением формы;
-интенсивное очищение расплава от металлических включений, происходящее за счет развития эффекта центрифугирования;
-возможность получения изделий, имеющих форму тел вращения (трубы, втулки и т.п.) без использования литниковых систем и стержней;
-повышение точности и стабилизация размеров отливок;
-высокая производительность и степень автоматизации.
Однако центробежное литье имеет и определенные недостатки:
-необходимы специальные машины для литья;
-формы должны быть повышенной прочности, герметичности и закрыты ограждениями;
-необходимо точное дозирование металла для получения нужного размера внутреннего отверстия отливки.

жидком состоянии заполнять литейную форму сложной конфигурации и точно воспроизводить

в отливке ее очертания;
- усадка:
Объемная усадка: .
Линейная усадка: .

к ликвации – дендритной и зональной, которая представляет собой неоднородность

сплавов по составу,
склонность к образованию флокенов,
склонность к искажению геометрии и конфигурации отливки – короблению.