Проектирование и производство литых заготовок - часть 19

 

75

Кроме  основных  способов  литья,  для  повышения  физико-механических  и 

эксплуатационных  свойств  металла  отливок  применяют  такие  разновидности 
литья,  как  электрошлаковое,  центробежное  и  кокильное  литье,  при  осуществ-
лении которых плавление и кристаллизация металла в литейных формах проис-
ходит одновременно. Это определяет такие преимущества, как отсутствие кон-
такта рафинированного жидкого металла с атмосферой, материалом плавильно-
го агрегата, а также обеспечивает минимальный объем ванны жидкого металла. 
В  зависимости  от  массы  получаемых  заготовок  и  от  их  серийности  возможно 
применение той или иной из существующих разновидностей этого литья. При 
массе заготовок 50 кг и более и серийности от нескольких сотен до нескольких 
тысяч штук в год, как правило применяют схему [3] одна плавка - одна отливка. 
При меньшей массе заготовок и большей серийности применяют схемы, преду-
сматривающие  использование  “многоручьевой”  разливки  или  центробежных 
машин карусельного типа.  

 

76

 

77

 
Этими  способами  изготавливают  литые  заготовки  (взамен  поковки)  с  не-

большими (3…5 мм)  припусками  для  самых  разнообразных  деталей  ответст-
венного  назначения,  применяемых  как  в  основном,  так  и  во  вспомогательном 
(ремонтном, инструментальном) производстве. Материал отливок стали (конст-
рукционные,  углеродистые,  легированные,  инструментальные,  штампованные, 
быстрорежущие, валковые стали, коррозийно-стойкие, жаропрочные) и сплавы: 
чугун, медные. Применение этих технологических процессов во всех перечис-
ленных случаях приводит к значительному повышению коэффициента исполь-
зования металла (0,8…0,9), уменьшению объема обработки резанием и потерь 
металла  в  стружку.  В  качестве  исходных  шихтовых  материалов  используют 
дешевые:  кузнечную  и  листовую  обрезь,  отходы  собственного  производства, 
отработавшие детали и т. д.  

Внедрение этих разновидностей литья при изготовлении инструмента, ос-

настки из собственных отходов обеспечивает существенное повышение манев-
ренности инструментального производства и ремонтных служб, исключает за-
висимость их от поставок металла со стороны, снижает транспортные расходы 
и  пр.  В  этом  случае  себестоимость  инструмента  существенно  (в 1,5…2) раза 
ниже, чем кованых, при эквивалентной или даже более высокой стойкости. 

Разновидностью центробежного литья является также центробежное литье 

с  использованием  разовых  и  полупостоянных  песчано-глинистых,  керамиче-
ских  и  графитовых  форм.  При  этом  расширяются  возможности  литья  и  повы-
шается качество отливок и эффективность процессов литья в разовые и полупо-
стоянные  формы  (керамические  и  графитовые  формы  используются  неодно-
кратно). Так, помимо отливок с формой тел вращения этими разновидностями 
литья можно получать сложные фасонные отливки, такие как: венцы шарошек 
для  установок  колонкового  бурения,  корпусов  клапанов,  авиационных  ком-
прессоров и газовых турбин, фасонных барабанов и крышек энергетических ус-
тановок высокого давления, турбинных колес, роторов короткозамкнутых дви-
гателей,  ювелирных  и  зуботехнических  изделий  и  других  тонкостенных  дета-
лей с извилистыми очертаниями, а также с тонким и сложным рельефом. 

Для  получения  отливок  со  специальными  свойствами  применяют  разные 

виды литья с использованием суспензионной заливки жидкого металла в фор-
мы, с получением композиционных, армированных отливок, с использованием 
электромагнитных ультразвуковых воздействий на металл отливок. Сущность и 
особенность вышеперечисленных разновидностей литья рассмотрены в разделе 
4 настоящего пособия. 

 

Контрольные вопросы 

 

1. 

Назовите основные способы литья? 

2. 

По каким признакам классифицируют способы литья? 

3. 

Чем отличаются специальные способы литья от традиционного ли-

тья в песчано-глинистые формы? 

 

78

 
 

 3.3. Факторы, влияющие на выбор способа получения отливки 

Целесообразность  и  экономическая  эффективность  того  или  иного  вида 

отливки зависят от многих факторов и в первую очередь от серийности произ-
водства (табл. 3.4.).  

Таблица 3.4. 

Определение типа производства. 

объем выпуска деталей в год (шт.) при типе производства 

масса  

детали, кг  единичное 

мелкосе-

рийное 

среднесе-

рийное 

крупносе-

рийное 

массовое 

до 1 кг 

до 10 

10-2000 

1500-

100000 

75000-

200000 

свыше 

200000 

1-2,5 

до 10 

10-1000 

1000-50000

50000-

100000 

свыше 

100000 

2,5-5 

до 10 

10-500 

500-35000 

35000-

75000 

свыше 

75000 

5-10 

до 10 

10-300 

300-25000 

25000-

50000 

свыше 

50000 

10-30 

до 10 

10-200 

200-10000 

10000-

25000 

свыше 

25000 

свыше 30 

до 5 

5-100 

100-300 

300-1000 

свыше 

1000 

 
Особенно  важно  правильно  выбрать  вид  заготовки  и  назначить  наиболее 

оптимальные условия на ее изготовление в условиях автоматизированного про-
изводства  деталей  машин,  когда  размеры  детали  при  механической  обработке 
получаются автоматически на предварительно настроенных станках. Здесь не-
достаточные  припуски  также  вредны,  как  и  излишние,  а  неравномерная  твер-
дость материала или большие уклоны на отливке могут вызвать большие коле-
бания в допусках размеров готовой детали вследствие закона копирования. 

Выбор  вида  технологического  процесса  получения  отливки  и  способа 

осуществления определяется следующими факторами: 

1) Технологическими свойствами сплава, то есть его литейными свойства-

ми, а также структурными изменениями материла в результате того или иного 
способа  изготовления  отливки  (величина  зерна,  плотность,  микроструктура 
сплава и т. п.), влияющие на работоспособность литой детали. 

2)  Конструктивными  формами  и  размерами  детали  (чем  больше  деталь, 

тем дороже обходится изготовление форм, недостаточные возможности приме-
нения специального оборудования и т. п.). 

3) Требуемой точностью выполнения литой заготовки и качеством поверх-

ности (шероховатость, остаточные напряжения, износостойкость, твердость по-
верхностного слоя отливки и т. п.).