Что-то вроде лекций или метод (Литье 2010)

Посмотреть архив целиком

МВТУ, кафедра РЛ-3








РОДИОНОВ Е.М.



Конспект лекций по курсу


«ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ОПТИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ»


Раздел 1 – «Технологические основы конструирования деталей, изготавливаемых литьем»


























Редакция 2010 года

ОГЛАВЛЕНИЕ



Глава 1 Общие сведения 6

1. Сущность и задача литейного производства 6

2. Литые детали ОЭП 6

Глава 2 Основные этапы процесса изготовления отливки 11

1. Схема процесса изготовления отливки в песчаной форме. 11

2. Основные виды брака отливок 17

Глава 3 Свойства литейных сплавов и их влияние на качество отливки 18

1. Качество отливки, факторы влияющие на качество 18

2. Свойства литейных сплавов 19

3. Жидкотекучесть 19

4. Кристаллизация 21

5. Явления, сопровождающие затвердевание отливки 24

6. Газы 32

7. Неметаллические включения 33

8. Ликвация 34

9. Напряжения в отливках и их последствия 34

Глава 4 Литейные сплавы и их характеристики 35

1. Чугуны 35

2. Стали 36

3. Алюминиевые сплавы 37

4. Магниевые сплавы 39

5. Сплавы на медной основе 39

6. Титан и его сплавы 40

Глава 5 Характеристика основных способов литья, применяемых в приборостроении 40

1. Литье по ЖСС 40

2. Литье в оболочковые формы 42

3. Литье по выплавляемым моделям 45

4. Литье в кокиль 48

5. Литье под давлением 49

6. Центробежное литье 57

Глава 6 Рекомендации по конструированию отливок 60

1. Конструктивные характеристики литой детали 60

2. Основные критерии выбора материала 61

3. Определение и нанесение размеров 79

3.1 Литейные базы. Базы механической обработки. 79

3.2 Колебания размеров отливки и их влияние на конструкцию 81

4. Нанесение размеров 82

5. Точность размеров отливок 85



Все заводы оптического приборостроения в своих изделиях применяют отливки. Практика показывает, что вес отливок составляет от 30 до 90% от общего веса изделий. Одно из ведущих мест в структуре литейного производства предприятий занимает литье под давлением. Этим способом изготавливают главным образом отливки из цинковых, алюминиевых и магниевых сплавов, а также из латуни. Производство отливок из алюминиевых сплавов в разных странах составляет 30-50% общего выпуска (по массе) продукции литья под давлением. Следующую по количеству и разнообразию номенклатуры группу отливок представляют отливки из цинковых сплавов. Магниевые сплавы для литья под давлением применяются реже, что объясняется более сложными технологическими условиями изготовления отливок. Однако следует отметить, что отливки из магниевых сплавов почти в 1,5 раза легче отливок из алюминиевых сплавов и лучше обрабатываются резанием, причем магний не налипает и не приваривается к поверхности стальных пресс-форм. Изготовление отливок из медных сплавов (в основном из латуни) ограничено из-за низкой стойкости пресс-форм.

Кроме того, литье под давлением позволяет получать детали с готовой внешней или внутренней резьбой.

В настоящее время выпускаемые оптические приборы требуют прежде всего улучшения их качества и снижения себестоимости Известно, что производственные потери происходят очень часто из-за дефектных отливок (брак доходит до 30%). Трудности и неполадки в работе литейных и механических цехов вызываются неправильной, нетехнологичной отливкой, у которой неудачно выбран материал, неправильно проставлены размеры или ошибочно определены оформляющие поверхности и т.д.

Под технологичностью литых деталей автор подразумевает такое их конструктивное оформление, которое, не снижая основных функциональных требований к конструкции, способствует получению заданных физико-механических свойств, размерной точности и шероховатости поверхности при минимальной трудоемкости изготовления и ограниченном использовании дефицитных материалов. Иными словами конструкция должна быть сделана под технологический процесс получения ее заготовки и дальнейшей механической обработки и сборки. Для выполнения такой работы конструктор должен знать сущность, возможности и физические основы литейных процессов, технологию механической обработки и процессов сборки. Должен уметь применять эти знания при создании конструкции детали. Для реализации знаний он должен быть вооружен инструментом – методикой, разъясняющей приемы использования технологической сущности производства при создании конструкции.

Известно также, что конструкторская разработка отливок является одной из наиболее трудных задач при проектировании нового прибора, потому что конструктор должен решать целый комплекс взаимосвязанных вопросов. Перечень основных задач, решаемых конструктором, показан на рис.1

Р
ис.1. Упрощенный методический комплекс конструкторских задач, возникающих при конструировании отливок.


Эти соображения подтверждают необходимость уделять особое внимание вопросам конструирования отливок, что должно найти отражение в научных работах, в издаваемой литературе, а также в программах технических высших и средних учебных заведений.

Как же обстоит дело в действительности? В учебниках, например, «Технология приборостроения» [10] вопросы конструкций отливок рассматриваются вскользь и то на уровне конструирования отливки, а не детали.

Техническая литература, посвященная конструкциям отливок [11,12,13,14], отражает только технологическую сторону литья, т.е. влияние самого процесса без учета условий функционального назначения детали, простановки размеров и дальнейшей механической обработки.

Выбирать материал для деталей рекомендуют по физико-механическим свойствам не учитывая ни одно из семи литейных свойств сплавов (жидкотекучесть, ликваци и т.д.).

Рассматриваются технологические основы конструирования отливок для литья в песчаные формы и выводы переносятся на литье под давлением, на что нет никаких оснований, так как существенно различается физическая сущность процессов.

Литературы же по конструированию литых деталей оптико-механических приборов вообще нет.

Отставание в области конструирования отливок происходит при существенном прогрессе литейного производства за последние десятилетия, особенно в использовании отливок большой точности ( литье под давлением, точное литье). Необходимо подчеркнуть, что одновременно значительно повысились требования, касающиеся необходимости приспособить конструкции отливок к условиям массового или серийного производства как в литейных так и в механических цехах.

При конструировании необходимо примирить противоречия возникающие между требованиями, предъявляемыми потребителем, и возможностями изготовления отливок, устанавливаемыми технологом. Необходимо уметь критически оценивать эти противоречия и находить наилучшие решения для их устранения.

Эта задача становится тем сложнее, чем дальше идут требования потребителя и чем ниже должна быть стоимость изготовления отливок.

Чтобы получить наилучшие результаты, необходимо выработать такие методы, которые были бы полезны при разработке новых проектов, при критическом рассмотрении своих и чужих решений, позволяли бы учить молодых конструкторов. Эти методы должны помогать конструктору вскрывать существующие проблемы в собственном понимании вопроса.

В приведенном ниже материале рассматривается физическая сущность литейных процессов, технологические свойства литейных материалов, показана связь конструкции детали с технологией изготовления. Если конструктор этого не знает, он никогда не спроектирует технологичную деталь..


  1. Общие сведения

    1. Сущность и задача литейного производства

Литейным производством называют вид производства, занимающийся изготовлением фасонных деталей или заготовок путем заливки расплавленного металла в заранее приготовленную форму, (литейная форма – приспособление, образующее рабочую полость, при заливке которой расплавленный металл формирует отливку) полость которой имеет конфигурацию детали. После затвердевания металла в форме получается отливка (литая деталь или заготовка).

Задачей литейного производства является изготовление из литейных сплавов отливок, имеющих разнообразные очертания с максимальным приближением их формы и размеров к форме и размерам готовой детали.

Как уже указывалось, отливки получают в специальных формах. Формы можно получать различными способами и из различных материалов. По степени использования формы делятся на разовые, полупостоянные и постоянные.

Разовые формы служат один раз и разрушаются при удалении отливки. Разовые формы делаются из кварцевого песка, отдельные зерна которого соединяются с помощью связующих материалов.

В некоторых формах, изготовленных из керамических материалов, удается получить несколько отливок- такие формы называют полупостоянными.

Формы, выдерживающие от нескольких десятков до сотен тысяч отливок, называют постоянными. Наибольшее распространение получили чугунные и стальные постоянные формы.

Изготовление отливок постоянного размера, различной формы сложности из сплавов, отличающихся по многим свойства, нельзя осуществить одними и теми же производственными способами. Поэтому получили распространение многие технологические процессы, каждый из которых, сохраняя в основе сущность литья, отличается специфическими производственными приемами.

В настоящее время в промышленности применяется около 15 способов литья. Причем, каждому способу соответствует своя форма, изготовленная из того или иного материала. В приборостроении применяются следующие виды литья: литье в песчаные формы, литье по ЖСС (жидкие самотвердеющие смеси), литье в оболочковые формы, литье в кокиль (металлические формы), литье по выплавляемым моделям, литье под давлением, центробежное литье.

    1. Литые детали ОЭП


Случайные файлы

Файл
82970.rtf
94979.rtf
122563.rtf
90570.rtf
58492.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.