Глава 1Придать форму

Литьё

Литьё создаёт деталь, расплавляя металл, заливая или заталкивая его в полость формы детали и давая ему застыть. Все процессы этой главы построены на этом принципе; они различаются тем, из чего сделана форма, используется ли она один раз или тысячи, и что загоняет металл: сила тяжести, давление или вращение.

Главная идея

Литьё похоже на изготовление кубиков льда: жидкость принимает форму сосуда, затем твердеет. Трудность — в сосуде. Песчаная или керамическая форма дешёвая и разрушается после одного использования, поэтому подходит для крупных или сложных деталей в небольших количествах. Стальная форма дорогая, но служит для тысяч деталей, поэтому подходит для массового производства. Всё остальное, от прибылей до вращающихся форм и печей медленного затвердевания, решает всё те же две задачи: полностью заполнить форму и не допустить пустот при усадке металла в процессе остывания.

Процессов в этой главе: 8

1.1ShortЛитьё в песчаные формыМеталл заливают в полость, уплотнённую в песке; песок затем разбиваютОткрыть урок

1.2Литьё по выплавляемым моделямВосковая копия покрывается керамикой, воск выплавляется, а полость заполняется металломОткрыть урок

1.3Литьё в кокильМеталл заливается самотёком в многоразовую стальную формуОткрыть урок

1.4Литьё под давлениемМеталл впрыскивается в стальную пресс-форму под высоким давлениемОткрыть урок

1.5Центробежное литьёМеталл отбрасывается на стенку вращающейся формыОткрыть урок

1.6Литьё по газифицируемым моделямМеталл заливают на пенопластовую копию, зарытую в сыпучий песокОткрыть урок

1.7Литьё в полутвёрдом состоянии (тиксоформование и реолитьё)Полутвёрдая металлическая каша впрыскивается в стальную пресс-формуОткрыть урок

1.8Литьё монокристаллов (лопатки турбин)Медленное затвердевание с одного конца выращивает деталь как один кристаллОткрыть урок

Сравнение

Процесс	Одной строкой	Лучше всего для	Размер партии	Точность
1.1Литьё в песчаные формы	Металл заливают в полость, уплотнённую в песке; песок затем разбивают	Крупные или грубые детали из любого металла	От 1 до миллионов	Около ±0,5 до ±2 мм
1.2Литьё по выплавляемым моделям	Восковая копия покрывается керамикой, воск выплавляется, а полость заполняется металлом	Небольшие детальные детали из прочных сплавов	От сотен до сотен тысяч	Около ±0,1 до ±0,25 мм
1.3Литьё в кокиль	Металл заливается самотёком в многоразовую стальную форму	Алюминиевые детали, такие как поршни и колёса	От тысяч до сотен тысяч	Около ±0,3 до ±0,5 мм
1.4Литьё под давлением	Металл впрыскивается в стальную пресс-форму под высоким давлением	Тонкостенные детали из алюминия, цинка и магния	От десятков тысяч до миллионов	Около ±0,05 до ±0,2 мм
1.5Центробежное литьё	Металл отбрасывается на стенку вращающейся формы	Трубы, кольца и гильзы	От 1 до миллионов	Около ±0,5 до ±2 мм снаружи
1.6Литьё по газифицируемым моделям	Металл заливают на пенопластовую копию, зарытую в сыпучий песок	Сложные цельные детали, такие как блоки двигателей	От единичных изделий до больших серий	Около ±0,3 до ±0,5 мм
1.7Литьё в полутвёрдом состоянии (тиксоформование и реолитьё)	Полутвёрдая металлическая каша впрыскивается в стальную пресс-форму	Плотные тонкие корпуса из магния и алюминия	От десятков тысяч до миллионов	Около ±0,05 до ±0,2 мм
1.8Литьё монокристаллов (лопатки турбин)	Медленное затвердевание с одного конца выращивает деталь как один кристалл	Лопатки реактивных и газовых турбин	Тысячи в год	Около ±0,1 мм

Как выбирать внутри этого семейства

Мало деталей, большие детали или сталь и чугун: литьё в песчаные формы, самая дешёвая и гибкая форма.
Тонкая детализация или тугоплавкие сплавы в малых деталях: литьё по выплавляемым моделям; литьё монокристаллов, когда деталь должна выдерживать работу в раскалённом состоянии.
Тысячи алюминиевых деталей: литьё в кокиль, если стенки толстые и оснастка должна оставаться доступной; литьё под давлением, когда объёмы велики, а стенки тонки.
Круглые полые детали: центробежное литьё, которому не нужен стержень для отверстия.
Сложные внутренние каналы или плотные тонкие стенки без пор: литьё по газифицируемым моделям для первого, литьё в полутвёрдом состоянии для второго.

Ключевые слова

Форма: полый сосуд, который заполняет металл; называется пресс-формой, когда она стальная и многоразовая.
Модель: копия детали, по которой формуется форма; в литье в песок используется повторно, при литье по выплавляемым и газифицируемым моделям расходуется.
Стержень: вставка в форме, образующая отверстие или внутренний канал.
Линия разъёма: шов, по которому встречаются две половины формы, часто виден на детали.
Стояк, шлаковик и питатель: каналы, подающие металл в полость.
Прибыль: дополнительный резервуар металла, питающий деталь при усадке.
Усадка: металл уменьшается в объёме при остывании и затвердевании, что может оставить пустоты внутри.
Зерно: отдельный кристалл внутри металла; в большинстве отливок их миллионы.

Попробуйте

Пусть ИИ работает в вашей САПР.

Моделируйте детали, создавайте чертежи и автоматизируйте рутину в вашей CAD-системе.

Скачать (бесплатно)Записаться на демо