ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК В МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ФОРМЫМЕТОДОМ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ
Цель работы: изучить технологический процесс получения отливок центробежным литьем. Получить экспериментальную отливку.
Приборы и материалы:
- тигельная силитная электропечь для расплавления сплава
- центробежная литейная машина Пр-15950
- ковш емкостью 3 кг
- щипцы
- шихтовые материалы (АЛ 9; АЛ 5)
Основные сведения
Центробежное литье является одним из прогрессивных способов изготовления отливок, при котором металл, залитый в форму, подвергается действию центробежных сил. Эти силы возникают в жидком металле при заливке его во вращающуюся форму (изложницу) в специальной машине, называемой центробежной. По конструкции (в зависимости, от положения оси вращения) центробежные машины разделяются на горизонтальные, вертикальные и с изменяющимся наклоном оси.
Центробежный способ литья используют для изготовления отливок общего назначения, обычно типа тел вращения - из любых литейных сплавив. Масса отливок может колебаться от нескольких граммов до 45 т, толщина стенок от нескольких миллиметров до 850 мм и более. Точность и чистота поверхности отливок зависят от того, в какие формы (нефутерованные или футерованные) производится заливка, и соответствуют либо литью в кокиль, либо - в песчаные формы. Основные технологические операции получения отливок центробежным способом представлены на рис. 2.1.
На машинах с вертикальной осью вращения получают отливки небольшой протяженности в осевом направлении: короткие втулки, кольца, фланцы и т. д. Свободная поверхность отливки имеет параболическую форму.
Машины с горизонтальной осью вращения применяют для получения протяженных отливок типа труб. Машины с наклонным положением оси вращения применяют редко. При центробежном методе литья применяют металлические и разовые формы, изготовленные из различных материалов. Это дает возможность комбинировать центробежное литье с другими литейными процессами, например, с литьем по выплавляемым моделям.
Сложные внутренние поверхности отливок при центробежном литье выполняют стержнями.
Центробежный способ по сравнению с литьем в неподвижные формы имеет следующие преимущества:
1) в большинстве случаев центробежные отливки обладают высокой плотностью, вследствие малого количества межкристаллических пустот усадочного и газового происхождения;
2) меньше расходуется металла, вследствие отсутствия литниковой системы или при изготовлении фасонных отливок, уменьшается масса литников;
3) исключаются затраты на изготовление стержней для получения полости в цилиндрических отливках;
4) улучшается заполняемость форм металлом;
5) появляется возможность получения отливок из сплавов, обладающих низкой жидкотекучестью.
Однако центробежный способ литья имеет недостатки:
1) трудность получения качественных отливок из ликвирующих сплавов;
2) неточность диаметров полости отливок со свободной поверхностью;
3) загрязнение свободной поверхности отливок ликватами и неметаллическими включениями.
Последние два обстоятельства вынуждают увеличивать припуск на механическую обработку свободной поверхности отливок.
Одним из основных технологических параметров, определяющих качество отливок, является правильный выбор числа оборотов центробежной машины. Принедостаточном числе оборотов на отливках появляются специфические дефекты в виде продольных трещин-спаев, возникающих в результате нарушения внутренней цилиндрической поверхности отливки в момент ее формирования.
Чрезмерное увеличение скорости вращения нежелательно из-за возможности образования в отливках следующих дефектов: продольных трещин на наружной поверхности (часто с натеками на них металла), усиленной ликвации; при литье труб в металлическую форму - натеков металла и спаев на наружной поверхности (течь при гидропробе); при литье фасонных отливок в песчаные формы - раздутия, пригара. Кроме того, машины с большим числом оборотов конструктивно более сложны, менее удобны и менее безопасны в работе. Поэтому при разработке технологического процесса и при конструировании машин необходимо стремиться к выбору наименьших скоростей вращения, которые обеспечивают нужное качество отливок.
Описание установки и порядок проведения работы
В лабораторной работе используется двухшпиндельная центробежная установка с пневмоприводом. Схема установки показана на рис. 2.2.
Вывод: Я изучить технологический процесс получения отливок центробежным литьем и получил экспериментальную отливку.