Процесс литья и ковки

Краткое описание:

В металлообработке литье — это процесс, при котором жидкий металл подается в форму (обычно с помощью тигля), которая содержит негативное впечатление (т. е. трехмерное негативное изображение) заданной формы.


Информация о продукте

Теги продукта

Внедрение литья и ковки деталей

В металлообработке литье — это процесс, при котором жидкий металл подается в форму (обычно с помощью тигля), которая содержит негативное впечатление (т. е. трехмерное негативное изображение) заданной формы.Металл заливают в форму через полый канал, называемый литником.Затем металл и форма охлаждаются, а металлическая часть (отливка) извлекается.Литье чаще всего используется для изготовления сложных форм, изготовление которых другими методами было бы затруднительно или неэкономично.
Процессы литья известны уже тысячи лет и широко используются для изготовления скульптур (особенно из бронзы), ювелирных изделий из драгоценных металлов, а также оружия и инструментов.Высокотехнологичное литье встречается в 90 процентах товаров длительного пользования, включая автомобили, грузовики, аэрокосмическую промышленность, поезда, горнодобывающее и строительное оборудование, нефтяные скважины, бытовые приборы, трубы, гидранты, ветряные турбины, атомные электростанции, медицинские приборы, оборонную продукцию, игрушки и более.

Традиционные методы включают литье по выплавляемым моделям (которое можно далее разделить на центробежное литье и прямое литье с помощью вакуума), литье в гипсовую форму и литье в песчаные формы.

Современный процесс литья подразделяется на две основные категории: литье расходного и литья длительного пользования.Далее он разрушается в зависимости от материала формы, такого как песок или металл, и метода заливки, такого как сила тяжести, вакуум или низкое давление.

Ковка — это производственный процесс, включающий формование металла с использованием локализованных сжимающих усилий.Удары наносятся молотком (часто механическим молотком) или кулачком.Ковку часто классифицируют в зависимости от температуры, при которой она выполняется: холодная ковка (вид холодной обработки), теплая ковка или горячая ковка (вид горячей обработки).Для последних двух металл нагревают, обычно в кузнице.Кованые детали могут иметь вес от менее килограмма до сотен метрических тонн. Ковка выполнялась кузнецами на протяжении тысячелетий;традиционными товарами были кухонная посуда, скобяные изделия, ручные инструменты, холодное оружие, тарелки и украшения.Со времен промышленной революции кованые детали широко используются в механизмах и машинах, где от детали требуется высокая прочность;такие поковки обычно требуют дальнейшей обработки (например, механической обработки) для получения почти готовой детали.Сегодня ковка является крупнейшей мировой отраслью промышленности.

Расходные детали для литья и ковки в формах

Литье в одноразовые формы — это общая классификация, которая включает в себя формовки из песка, пластика, ракушечника, гипса и формовки по выплавляемым моделям (техника по выплавляемым моделям).Этот метод литья в формы предполагает использование временных форм одноразового использования.

Процесс литья и ковки001

Различные процессы литья и ковки.

Литье в песок
Литье в песчаные формы — один из самых популярных и простых видов литья, который использовался на протяжении веков.Литье в песчаные формы позволяет производить меньшие партии, чем литье в постоянные формы, и по очень разумной цене.Этот метод не только позволяет производителям создавать продукцию по низкой цене, но и имеет другие преимущества литья в песчаные формы, например, операции очень небольшого размера.Этот процесс позволяет изготавливать отливки достаточно маленького размера, которые умещаются на ладони, или отливки, достаточно большие только для железнодорожных полотен (одна отливка может создать всю станину для одного железнодорожного вагона).Литье в песчаные формы также позволяет отливать большинство металлов в зависимости от типа песка, используемого для форм.

Литье в песчаные формы требует времени в несколько дней, а иногда даже недель для производства с высокой производительностью (1–20 штук в час на форму), и оно не имеет себе равных при производстве крупных деталей.Зеленый (влажный) песок черного цвета почти не имеет ограничения по массе частей, тогда как практический предел массы частей сухого песка составляет 2300–2700 кг (5100–6000 фунтов).Минимальный вес детали составляет 0,075–0,1 кг (0,17–0,22 фунта).Песок связывается с помощью глины, химических связующих или полимеризованных масел (например, моторного масла).Песок можно многократно перерабатывать в большинстве операций, и он не требует особого обслуживания.

Суглинок формовочный
Формование суглинка использовалось для изготовления крупных симметричных предметов, таких как пушки и церковные колокола.Суглинок представляет собой смесь глины и песка с соломой или навозом.Модель изделия формируется из рыхлого материала (сорочки).Вокруг этой сорочки формируется плесень, покрывая ее суглинком.Затем его запекают (обжигают) и сорочку снимают.Затем форму ставят вертикально в яме перед печью для заливки металла.После этого форма отрывается.Таким образом, формы можно использовать только один раз, поэтому для большинства целей предпочтительны другие методы.

Отливка гипсовой формы
Литье из гипса похоже на литье в песок, за исключением того, что в качестве материала формы вместо песка используется гипс.Как правило, на изготовление формы уходит менее недели, после чего достигается производительность 1–10 единиц/час формы с изделиями массой от 45 кг (99 фунтов) до 30 г (1 унция). с очень хорошей чистотой поверхности и жесткими допусками.[5]Гипсовое литье является недорогой альтернативой другим процессам формования сложных деталей из-за низкой стоимости гипса и его способности производить отливки почти чистой формы.Самым большим недостатком является то, что его можно использовать только с цветными металлами с низкой температурой плавления, такими как алюминий, медь, магний и цинк.

Литье ракушки
Формование оболочек похоже на литье в песчаные формы, но полость формования образована затвердевшей «оболочкой» песка, а не опокой, наполненной песком.Используемый песок более мелкий, чем песок для литья, и смешивается со смолой, чтобы его можно было нагреть у модели и затвердеть, образуя оболочку вокруг модели.Благодаря смоле и более мелкому песку получается более качественная поверхность.Процесс легко автоматизируется и более точен, чем литье в песчаные формы.Обычные литые металлы включают чугун, алюминий, магний и медные сплавы.Этот процесс идеально подходит для сложных изделий малого и среднего размера.

Литье по выплавляемым моделям
Литье по выплавляемым моделям (известное в искусстве как литье по выплавляемым моделям) — это процесс, который практикуется уже тысячи лет, при этом процесс по выплавляемым моделям является одним из старейших известных методов обработки металлов давлением.От 5000 лет назад, когда пчелиный воск формировал узор, до сегодняшних высокотехнологичных восков, огнеупорных материалов и специальных сплавов, отливки обеспечивают производство высококачественных компонентов с такими ключевыми преимуществами, как точность, повторяемость, универсальность и целостность.
Литье по выплавляемым моделям получило свое название от того факта, что модель покрыта или окружена огнеупорным материалом.Восковые модели требуют особой осторожности, поскольку они недостаточно прочны, чтобы выдерживать нагрузки, возникающие во время изготовления форм.Одним из преимуществ литья по выплавляемым моделям является то, что воск можно использовать повторно.

Этот процесс подходит для повторяемого производства компонентов сетчатой ​​формы из множества различных металлов и сплавов с высокими эксплуатационными характеристиками.Хотя этот процесс обычно используется для небольших отливок, этот процесс использовался для производства целых дверных рам самолетов: стальных отливок весом до 300 кг и алюминиевых отливок до 30 кг.По сравнению с другими процессами литья, такими как литье под давлением или литье в песчаные формы, это может быть дорогостоящим процессом.Однако компоненты, которые можно изготовить с помощью литья по выплавляемым моделям, могут иметь сложные контуры, и в большинстве случаев компоненты отливаются почти по чистой форме, поэтому после отливки требуется небольшая доработка или она вообще не требуется.

Преимущества и недостатки ковки деталей

Ковка позволяет получить деталь, которая прочнее, чем эквивалентная литая или обработанная деталь.Поскольку металл формируется в процессе ковки, его внутренняя текстура зерен деформируется, повторяя общую форму детали.В результате изменение текстуры происходит непрерывно по всей детали, что приводит к получению детали с улучшенными прочностными характеристиками. Кроме того, поковки могут обеспечить более низкую общую стоимость, чем литье или изготовление.Принимая во внимание все затраты, которые возникают в жизненном цикле продукта от закупок до времени подготовки к доработке, а также затраты на лом, время простоя и другие факторы, связанные с качеством, долгосрочные выгоды от поковок могут перевесить краткосрочную экономию затрат. которые могут предложить отливки или изделия.

Некоторые металлы можно ковать холодной, но железо и сталь почти всегда подвергаются горячей ковке.Горячая ковка предотвращает упрочнение, возникающее в результате холодной штамповки, что усложняет выполнение операций вторичной обработки детали.Кроме того, хотя в некоторых случаях может быть желательным нагартовка, другие методы упрочнения детали, такие как термообработка, обычно более экономичны и более контролируемы.Сплавы, поддающиеся дисперсионному твердению, такие как большинство алюминиевых сплавов и титана, можно подвергнуть горячей ковке с последующей закалкой.

Производство ковки предполагает значительные капитальные затраты на оборудование, оснастку, оборудование и персонал.В случае горячей ковки для нагрева слитков или заготовок требуется высокотемпературная печь (иногда называемая кузницей).Из-за размеров массивных ковочных молотов и прессов и деталей, которые они могут производить, а также из-за опасностей, связанных с работой с горячим металлом, для размещения операции часто требуется специальное здание.В случае операций ковки необходимо принять меры для поглощения ударов и вибрации, создаваемых молотом.В большинстве операций ковки используются штампы для штамповки металлов, которые должны быть точно обработаны и подвергнуты тщательной термообработке, чтобы правильно придать заготовке форму, а также выдержать огромные силы.

Литье деталей с помощью процесса обработки на станке с ЧПУ.

Литье деталей с
Процесс обработки с ЧПУ

Детали для обработки чугуна GGG40 с ЧПУ

Чугун ГГГ40
Детали для обработки с ЧПУ

Детали для обработки литой стали GS52

Литье стали GS52
обработка деталей

Обработка поковок из сплава 35CrMo

Обработка 35CrMo
детали для ковки из сплава


  • Предыдущий:
  • Следующий:

  • Напишите свое сообщение здесь и отправьте его нам