Лекция 1-2 технологические процессы изготовления деталей
Изготовление изделия начинается с момента, когда исходным материалам начинают придавать геометрические параметры и физико-механические свойства, требуемые для данного изделия, иначе говоря — с изготовления заготовок ее деталей, и завершается испытанием самого изделия. В столь широкой области находит применение много разных по физической сущности и необходимому оборудованию процессов переработки, обработки и соединения материалов и полуфабрикатов: различные виды литья, обработки давлением, резанием, электрообработки, термической обработки, сборки, сварки, пайки, поверхностных покрытий и т. д.
Совокупность методов, обеспечивающая все заданные параметры предмета, представляет собой технологический процесс его изготовления.
Обыкновенно даже для изготовления простого предмета требуются процессы переработки, обработки или соединения разные по своей природе. Например, для превращения исходного пруткового материала в заготовку детали (технологический процесс изготовления заготовки из прутка) может потребоваться ковка (достижение заданных геометрических параметров), термическая обработка (достижение заданных физических параметров), химическая обработка (очистка поверхности заготовки).
Литейное производство
Задачей литейного производства является изготовление из металлов и металлических сплавов изделий — отливок, имеющих разнообразные очертания и предназначенных для использования в различных целях.
Отливки после механической обработки составляют почти половину массы деталей всех машин, механизмов, приборов и аппаратов, выпускаемых разными отраслями машино- и приборостроения. Литьем изготовляют также отдельные части строительных сооружений, транспортных устройств и т. п.
Сущность литейного производства сводится к получению жидкого, т. е. нагретого выше температуры плавления, сплава нужного состава и необходимого качества и заливке его в заранее приготовленную форму. При охлаждении металл затвердевает и в твердом состоянии сохраняет конфигурацию той полости, в которую он был залит. В процессе кристаллизации и охлаждения сплава формируются основные механические и эксплуатационные свойства отливки, определяемые макро- и микроструктурой сплава, его плотностью, наличием и расположением в нем неметаллических включений, развитием в отливке внутренних напряжений, вызванных неодновременным охлаждением ее частей, и др.
Масса отливок колеблется в очень широких пределах: от нескольких граммов до нескольких сотен тонн.
Для приготовления расплавленного металла в литейных цехах применяют самые различные печи (электрические, пламенные, шахтные, тигельные). Выбор типа печи зависит от свойств приготовляемого сплава и, прежде всего, от температуры его плавления. Обычно жидкий металл заливают в форму из ковша. В некоторых случаях заполнение формы металлом происходит под давлением воздуха, поршня, центробежной силы, возникающей при вращении формы и т. п.
После затвердевания отливки песчано-глинистую форму подают на выбивку, где её разрушают и извлекают отливку. Затем из отливок удаляют стержни, отрезают прибыли, литники, выпоры. Поверхность отливки очищают от всякого рода загрязнений (пригоревшей формовочной смеси, «заусенцев», образованных металлом и т. д.). Готовую отливку иногда подвергают термической обработке. После очистки и окраски отливки подают на склад или в механический цех.
Около 80% общего количества отливок изготовляют в песчано-глинистых формах. Однако точность и чистота поверхности этих отливок во многих случаях не удовлетворяют требованиям современного машиностроения. В связи с этим стали широко использовать специальные способы литья: по выплавляемым моделям, в оболочковые формы, металлические формы (кокили), под давлением, центробежное и др., позволяющие получать отливки повышенной точности, с чистой поверхностью и минимальным объемом механической обработки.