Литейные свойства металлов. Специальные виды литья: кокильное и центробежное литье

Литейные свойства металлов и сплавов определяются жидко-текучестью, усадкой и склонностью к ликвации. Жидкотекучестью называют способность сплава заполнять литейную форму. Под усадкой подразумевают сокращение объема и размеров металла отливки при затвердевании и последующем охлаждении. Ликвацией называется процесс образования неоднородности химического состава сплава в разных частях отливки при ее затвердевании. Специальные виды литья являются прогрессивными способами изготовления отливок. По сравнению с литьем в песчаных формах они имеют ряд преимуществ: повышают качество, чистоту и точность литья, улучшают структуру и свойства отливок, позволяют значительно механизировать производство литых изделий и снизить их стоимость, способствуют повышению производительности и улучшению условий труда. К специальным видам относится кокильное и центробежное литье, литье под давлением, по выплавляемым моделям и в оболочковые формы. Кокильное литье — процесс производства отливок в кокилях, т. е. в металлических формах, изготовленных из чугуна (обыкновенного и модифицированного) или стали. В них можно получать большое количество одинаковых отливок и использовать их многократно благодаря прочности и хорошей теплопроводности металла кокилей. Например, стойкость чугунных кокилей составляет от 5 тыс. (для мелкого литья) до 50 тыс. (для' очень крупного литья) отливок. Преимущества: отливка имеет более точные размеры, чистую поверхность, мелкозернистую структуру, лучшие механические свойства. При кокильном литье уменьшаются потери на брак, стоимость отливок снижается, значительно улучшаются санитарногигиенические условия труда. недостатки: приготовленные формы отличаются низкой газопроницаемостью и податливостью; затрудняется получение отливок со сложными очертаниями и переходами, так как в этих местах могут образоваться трещины и раковины; возникает опасность отбела чугунной отливки. Цетробежное литье предполагает получение отливки свободной заливкой расплавленного металла во вращающуюся форму. Заготовка формируется под действием центробежных сил. Под действием центробежных сил металл отбрасывается от центрального литника к периферии формы, заполняя ее полости, и затвердевает, образуя отливку. Центробежное литье экономично и для некоторых видов изделий (осесимметричных типа труб, колец, обечаек и т.д.) более подходит, нежели статическая заливка.

8Сущность обработки металлов давлением. Влияние обработки давлением на структуру и свойства металлов. Горячая и холодная обработка давлени­ем.

Обработка металлов давлением — технологический процесс получения заготовок или деталей в результате силового воздействия инструмента на обрабатываемый материал.

Прокатка заключается в обжатии заготовки между вращающими валками. Силами трения заготовка втягивается

Прессование заключается в продавливании заготовки, находящейся в замкнутой форме, через отверстие матрицы, причём форма и размеры поперечного сечения выдавленной части заготовки соответствуют форме и размерам отверстия матрицы.

Волочение заключается в протягивании заготовки через сужающуюся полость матрицы; площадь поперечного сечения заготовки уменьшается и получает форму поперечного сечения отверстия матрицы.

Ковкой изменяют форму и размеры заготовки путём последовательного воздействия универсальным инструментом (бойками) на отдельные участки нагретой заготовки.

Штамповкой изменяют форму и размеры заготовки с помощью специализированного инструмента — штампа (для каждой детали изготовляют свой штамп), который состоит из матрицы, пуансона и дополнительных частей. Различают объёмную и листовую штамповку. При объёмной штамповке в качестве заготовки используют сортовой металл разрезаемый на заготовки. На заготовку в процессе объемной штамповки воздействуют специализированным инструментом — пуансоном, при этом металл заполняет полость матрицы, приобретая её форму и размеры.

Листовой штамповкой получают плоские и пространственные полые детали из заготовок, у которых толщина значительно меньше размеров в плане (лист, лента, полоса). Обычно заготовка деформируется с помощью пуансона и матрицы.

Обработка металлов давлением основана на их способности в определенных условиях пластически деформироваться в результате воздействия на деформируемое тело (заготовку) внешних сил.

Если при упругих деформациях деформируемое тело полностью восстанавливает исходные форму и размеры после снятия внешних сил, то при пластических деформациях изменение формы и размеров, вызванное действием внешних сил, сохраняется и после прекращения действия этих сил. Упругая деформация характеризуется смещением атомов относительно друг друга на величину, меньшую межатомных расстояний, и после снятия внешних сил атомы возвращаются в исходное положение. При пластических деформациях атомы смещаются относительно друг друга на величины, большие межатомных расстояний, и после снятия внешних сил не возвращаются в свое исходное положение, а занимают новые положения равновесия.

Холодная штамповка технологически подразделяется на два основных вида. Первый — это операции разъединительные, в ходе которых над листом металла проводятся операции рубки, резки, изготовления отверстий различной формы. Второй тип операций — формование, или пластическое воздействие, в ходе которых форма самой заготовки — вытяжка, выдавливание, гибка, формовка, чеканка. Для операций холодной штамповки необходимо использовать металлы и сплавы, которые обладают гибкостью, пластичностью, а также дешевизной (так как в процессе рубки образуется значительное количество отходов).

При горячей обработке металлов давлением стремятся вести процесс деформирования таким образом, чтобы волокна макроструктуры были расположены в направлениях наибольших нормальных напряжений в условиях работы детали.

При горячей обработке металл уплотняется, завариваются внутренние пустоты, зерна измельчаются и вытягиваются в направлении максимального течения металла.

Поиск по сайту: