Характеристика ливарного виробництва

Лива́рне виробни́цтво — технологічний процес виготовлення виливків, що полягає в заповненні ливарної форми розплавленим матеріалом (ливарним металом чи сплавом, пластмасою, деякими гірськими породами) і подальшій обробці отриманих після твердіння виробів.

Загальна характеристика

На частку литих металевих деталей в середньому припадає 50-70% маси (в верстатобудуванні до 90%) і 20% вартості машин. Тільки методами лиття можливо отримати складні за конфігурацією і геометрією заготівки із чорних та кольорових сплавів з високим (75-98%) коефіцієнтом використання металу. В 1985-90 р.р. ливарники України займали перше місце у світі по литтю металу на душу населення, виробляючи до 6-6,5 млн т виливків на рік.

Сировина

У ливарному виробництві глина використовується як найпоширеніший зв'язуючий матеріал (формувальних піщаних сумішей) для виготовлення ливарних форм; крім того, глини входять до складу ливарних фарб частіше у вигляді глинистої суспензії, яка у зваженому стані підтримує протипригарний матеріал. У ливарстві застосовуються як вогнетривкі, так і тугоплавкі глини, а також бентонітові, що мають високу зв'язуючу властивість. Крім того, у наш час використовують понад 100 різних зв'язуючих, найпоширеніші: глина, рідке скло, синтетичні смоли, ЛСТ, кристалогідрати тощо. Також поширюються процеси лиття з застосуванням технології виготовлення піщаних ливарних форм без зв'язуючого, в таких формах сухий пісок ущільнюється і утримується за допомогою вакууму (вакуумно-плівкове формування - ВПФ; лиття за моделями, що газифікуються - ЛГМ).

Вимоги промисловості до глин, які використовуються у ливарному виробництві, визначені ГОСТ 3226—93[1].

Найбільше придатними для виготовлення ливарних фарб вважаються бентонітові глини. Для оцінки формувальних глин велике значення має вміст у них шкідливих домішок (S, CaO+MgO, NaO + KO і оксиди Fe).

Технологія ливарного виробництва. Процес Л. п. Різноманітний і поділяється: за способом заповнення форм - на звичайне литво, литво відцентрове, литво під тиском; за способом виготовлення ливарних форм - на литво в разові форми (службовці лише для отримання однієї виливки), литво в багато разів використовувані керамічні або глиняно-піщані форми, називається полупостоянними (такі форми з ремонтом витримують до 150 заливок), і литво в багато разів використовувані, так звані постійні металеві форми, наприклад кокили, які витримують до декількох тис. заливок (см. Литво в кокіль). При виробництві заготовок литвом використовують разові піщані, оболонкові самотвердеющие форми. Разові форми виготовляють за допомогою модельного комплекту і опоки (рис. 1). Модельний комплект складається з власне ливарної моделі, призначеної для отримання в ливарної формі порожнини майбутнього виливка, і стрижневого ящика для отримання ливарних стрижнів, що оформляють внутрішні або складні зовнішні частини виливків. Моделі зміцнюють на модельних плитах, на яких встановлюють опоки, що заповнюються формувальної сумішшю. Заформованими нижню опоку знімають з модельної плити, перевертають на 180 ° і в порожнину форми вставляють стрижень. Потім збирають (спаривают) верхню та нижню опоки, скріплюють їх і заливають рідкий сплав. Після затвердіння і охолодження відливку разом із ливниковою системою витягують (вибивають) з опоки, відокремлюють литниковую систему і очищають відливку - виходить лита заготівка.

Найбільш поширене в промисловості виробництво виливків в разових піщаних формах. Цей спосіб застосовується для виготовлення з різних сплавів заготовок будь-яких розмірів і конфігурації. Технологічний процес лиття в піщані форми (рис. 2) складається з ряду послідовних операцій: підготовка матеріалів, приготування формувальних і стрижневих сумішей, виготовлення форм і стрижнів, простановка стрижнів та складає форми, плавка металу і заливка його у форми, охолодження металу і вибівка готової виливки, очистка виливки, термообробка і обробка.

Матеріали, застосовувані для виготовлення разових ливарних форм і стрижнів, діляться на вихідні формувальні матеріали і формувальні суміші; їх маса дорівнює в середньому 5-6 т на 1 т придатних виливків на рік. При виготовленні формувальної суміші використовують відпрацьовану формувальну суміш, вибиту з опок, свіжі піщано-глинисті або бентонітові матеріали, добавки, що покращують властивості суміші, і воду. В стрижневу суміш зазвичай входять кварцовий пісок, сполучні матеріали (масло, смола і ін.) І добавки. Приготування суміші роблять у певній послідовності на виготовлення сумішей обладнанні; ситах, сушилах, дробилках, млинах, магнітних сепараторах, змішувачах і т. п.

Форми і стрижні виготовляють на спеціальному формувальному обладнанні і верстатах. Насипана в опоки суміш ущільнюється струшуванням, пресуванням або спільно тим і ін. Способом. Великі форми заповнюють за допомогою пескомётов, рідше для виготовлення форм використовують піскодувні і пескострельние машини. Форми в опоках, заформованние в стрижневих ящиках стрижні піддаються тепловій сушці або хімічному твердненню, наприклад при лиття в самотвердеющие форми. Теплову сушку здійснюють в ливарних сушилах, а сушку стрижнів виробляють також в нагрітому стержневом ящику. Збірка форм складається з наступних операцій: установка стрижнів, з'єднання половин форм, закріплення форм скобами або вантажами, що встановлюються на верхню форму і запобігають їх розкриття при заливці сплавом. Іноді на форму встановлюють литниковую чашу, виготовлену з стрижневий або формувальної суміші.

Плавлять метал залежно від виду сплаву в печах різного типу і продуктивності (см. Плавильне обладнання). Найбільш часто ливарний чавун виплавляють в вагранках, застосовують також електричні плавильні печі (тигельні, електродуги, індукційні, канального типу та ін.). Отримання деяких сплавів з чорних металів, наприклад білого чавуну, ведуть послідовно в двох печах, наприклад в вагранці і електропечі (т. Н. Дуплекс-процес). Заливку форм сплавом здійснюють із заливальних ковшів, в які періодично надходить сплав з плавильного агрегату. Затверділі виливки зазвичай вибивають на вібраційних гратах або коромислах. При цьому суміш прокидається через грати і поступає в смесепріготовітельноє відділення на переробку, а виливки - в очисне відділення. При очищенні виливків з них видаляють пригорілу суміш, відбивають (відрізають) елементи ливникової системи та зачищають затоки сплаву і залишки літників. Ці операції проводять в галтувальних барабанах, дробоструминних і дробемётних установках. Крупні відливання очищають гідравлічним способом в спеціальних камерах. Обрубка і зачистку виливки здійснюють пневматичними зубилами і абразивним інструментом. Виливки з кольорових металів обробляють на металорізальних верстатах.

Для отримання необхідних механічних властивостей більшість виливків зі сталі, ковкого чавуну, кольорових сплавів піддають термічній обробці. Після контролю якості лиття та виправлення дефектів виливки забарвлюють і передають на склад готової продукції.

Поиск по сайту: