Дипломная работа на тему: Выбор литейного сплава. Литниково-питающая система. Выбор типа литниково-питающей системы

Введение

Метод литья по выплавляемым моделям, благодаря преимуществам по сравнению с другими способами изготовления отливок, получил значительное распространение в машиностроении и приборостроении.

Промышленное применение этого метода обеспечивает получение из любых литейных сплавов сложных по форме отливок массой от нескольких граммов до десятков килограммов со стенками, толщина которых в ряде случаев менее 1 мм, с шероховатостью от = 20 мкм до = 1,25 мкм (ГОСТ 2789-73) и повышенной точностью размеров (до 9-10-го квалитетов по СТ СЭВ 144-75).

Указанные возможности метода позволяют максимально приблизить отливки к готовой детали, а в ряде случаев получить литую деталь, дополнительная обработка которой перед сборкой не требуется. Вследствие этого резко снижаются трудоемкость и стоимость изготовления изделий, уменьшается расход металла и инструмента, экономятся энергетические ресурсы, сокращается потребность в рабочих высокой квалификации, в оборудовании, приспособлениях, производственных площадях. Применение литья по выплавляемым моделям открывает перед конструкторами возможности проектировать сложные тонкостенные конструкции, объединять различные детали в компактные цельнолитые узлы, уменьшая массу и габариты изделий, создавать детали (например, охлаждаемые лопатки со сложными лабиринтными полостями газового тракта), невыполнимые каким-либо другим методом обработки. Вследствие химической инертности и высокой огнеупорности оболочек форм, пригодных для нагрева до температур, превышающих температуру плавления заливаемого сплава, создается возможность эффективно использовать методы направленной кристаллизации, управлять процессом затвердевания для получения, например, герметичных прочных тонкостенных точных отливок, либо монокристаллических деталей с высокими эксплуатационными свойствами.

Прообразом современного процесса изготовления отливок по выплавляемым моделям является известный со времен глубокой древности метод восковой формовки. При изготовлении художественных отливок, ювелирных изделий, а также зубных протезов этот метод литья по выплавляемым моделям применяют и в настоящее время. Одним из образцов высокого мастерства литейщиков прошлого является отлитая по выплавляемым моделям конная статуя Петра I ("Медный всадник", Фальконе, 1782 г.).

Начало промышленного освоения метода относится к 1940-1942 гг. и связано в основном с необходимостью получения из труднообрабатываемых жаропрочных сплавов лопаток авиационных газотурбинных двигателей (ГТД). Первые промышленные партии отлитых по выплавляемым моделям лопаток из сплавов на кобальтовой и никелевой основе были получены в СССР в 1944 г. В конце 40-х годов было освоено получение по выплавляемым моделям разнообразных мелких, преимущественно стальных отливок, например, для мотоциклов, охотничьих ружей, швейных машин, а также бурового и металлорежущего инструмента.

По мере развития и совершенствования процесса усложнялась конструкция изготовляемых по выплавляемым моделям отливок. Так, в начале 60-х годов из жаропрочных сплавов на никелевой основе изготовлялись уже крупные цельнолитые роторы с бандажным кольцом. В 1951 г. в НИИТавтопроме были начаты работы по проектированию механизированных и автоматизированных линий массового производства мелких точных отливок. Первый механизированный цех литья по выплавляемым моделям был создан на Подольском механическом заводе им. М. И. Калинина для изготовления деталей швейных машин, а в 1964 г. на ГАЗе введена в строй типовая комплексно-автоматизированная линия для производства 2-2,5 тыс.т в год стальных автомобильных отливок массой от нескольких граммов до 1,5 кг.

Современный процесс изготовления отливок по выплавляемым моделям состоит в следующем. В пресс-формах изготовляют модели деталей и литниковой системы, для чего обычно используют легкоплавкие воскообразные материалы, составы на основе смол и пластмасс, сплавы солей. Модели соединяют в блок, после чего на них слоями наносят суспензию из связующего раствора и пылевидного огнеупорного материала. Слои суспензия для их упрочнения и лучшей взаимной связи обсыпают песком, а затем сушат. Из полученной многослойной неразъемной оболочковой формы удаляют выплавлением, растворением или выжиганием модельный состав либо сначала заформовывают блок моделей с образованной на его поверхности огнеупорной оболочкой в отверждаемый формовочный состав, а после этого удаляют модели. Освобожденные от модельного состава оболочки отдельно (без опок) или в заформованном виде прокаливают и заливают металлом.

В начальной стадии промышленного освоения метода литья по выплавляемым моделям использовали весьма сложный и трудоемкий процесс, основанный на применении дорогих исходных материалов - натуральных восков, жидких формовочных наполнителей с гидролизованными растворами этилсиликата в качестве связующего. Ввиду длительности процесса (до 5-6 суток) и высокой стоимости получаемых отливок метод имел ограниченное применение.

Проведенные работы по совершенствованию технологического процесса, изысканию новых модельных и формовочных материалов, созданию высокопроизводительного оборудования, интенсификации основных и вспомогательных производственных операций позволили значительно расширить возможности метода литья по выплавляемым моделям, сделать высокоэффективным его применение в условиях массового, серийного и опытного производства.

Оглавление

- Введение

- Выбор литейного сплава

- Литниково-питающая система

- Выбор типа литниково-питающей системы

- Пресс-формы

- Изготовление моделей

- Классификация и свойства модельных составов

- Приготовление модельных составов

- Изготовление моделей

- Сборка моделей в блоки

- Литейные формы

- Плавка металла и заливка форм

- Выбивка, очистка и термообработка отливок

- Охлаждение залитых форм и выбивка отливок

- Предварительная очистка блоков отливок

- Отделение отливок от литниковой системы

- Удаление остатков литников

- Термообработка стальных отливок

- Контроль качества и исправление дефектов отливок Список литературы