Объяснение типов литья: выбор правильного процесса литья деталей машин

Технологическое решение, лежащее в основе каждой детали машинного литья

У вас есть утвержденный чертеж корпуса редуктора, корпуса клапана или корпуса насоса, и следующим шагом будет принятие решения о том, как его изготовить. Во многих случаях литье является очевидным путем: оно создает сложные внутренние каналы и почти чистые формы, которые было бы дорого обрабатывать из цельной заготовки. Реальный вопрос заключается в том, какой процесс кастинга указать. Для деталей машинного литья ответ обычно сводится к четырем переменным: материал, количество, допуск на размеры и требования к качеству поверхности.

Литье в песчаные формы, литье по выплавляемым моделям и литье под давлением — это процессы, которые использует большинство поставщиков, при этом постоянная форма и литье под низким давлением заполняют разрыв между литьем в песчаные формы и литьем под давлением по стоимости и объему. Не существует единственного «лучшего» процесса. Правильный выбор позволяет сбалансировать стоимость инструмента и стоимость детали, а стоимость обработки и точность литья.

Основные типы процессов литья деталей машин

Литье в песок

Литье в песчаные формы является наиболее гибким и широко используемым процессом литья. В песчано-связующую смесь прессуют шаблон для создания формы, затем в полость заливают расплавленный металл. Поскольку песчаные формы разрушаются при удалении каждой отливки, инструменты просты и недороги. Вот почему литье в песчаные формы подходит для крупных деталей, небольших производственных циклов и таких материалов, как чугун, сталь, алюминий и медные сплавы.

Обратной стороной является то, что точность размеров умеренная, а отлитая поверхность шероховатая. Типичные допуски составляют около /-0,5 мм на 25 мм, в зависимости от размера детали, поэтому на критически важные поверхности обычно приходится иметь припуск на обработку. Как и в случае с процесс литья в песок объяснен более подробно , он остается выбором по умолчанию для корпусов, рам, фланцев и других компонентов конструкции. Если ваш чертеж требует механической детали среднего объема, которая будет обработана на станке с ЧПУ, нестандартные детали машин, изготовленные методом литья в песчаные формы может стать экономически эффективной отправной точкой.

Детали машин на заказ от производителей процесса литья в песчаные формы, завод - Нинбо Хан Нинбо Hansheng Machinery Parts Co., Ltd. - это изготовленные на заказ детали машин от производителей процесса литья в песчаные формы и детали машин от производителей песочных ... Посмотреть продукт →

Инвестиционное литье

Литье по выплавляемым моделям, часто называемое литьем по выплавляемым моделям, создает восковую модель, которая покрывается керамической суспензией, образуя оболочку. После того как воск расплавится, оболочку обжигают и заливают расплавленным металлом. Результатом является гладкая поверхность, более жесткие допуски и почти неограниченная геометрическая свобода, включая тонкие стенки и внутренние проходы.

Компромиссом является более высокая стоимость детали по сравнению с литьем в песчаные формы, но эта стоимость часто компенсируется меньшим количеством механической обработки. Детали из нержавеющей стали, легированной стали, алюминия и инструментальной стали являются распространенными кандидатами. Насосы, тримы клапанов, компоненты двигателя и крепежные элементы рельсов являются типичными конечными вариантами использования. Для деталей, требующих как точности, так и механической прочности, обработка деталей, отлитых по выплавляемым моделям, — это путь, который мы часто видим в индивидуальном производстве.

Литье под давлением

При литье под высоким давлением расплавленный металл попадает в матрицу из закаленной стали, что позволяет добиться чрезвычайно стабильных размеров и тонких стенок. Поскольку штамп полностью многоразовый, литье под давлением становится экономичным, когда объемы производства достигают десятков тысяч деталей в год. В этом процессе преобладают сплавы алюминия, цинка, магния и латуни.

Основными недостатками являются высокая стоимость оснастки и длительные сроки изготовления штампов. Этот процесс также имеет ограниченный максимальный размер детали и менее подходит для тугоплавких сплавов, таких как сталь. Типичны корпуса, кронштейны, концевые колокола двигателя и небольшие детали трансмиссии. Отливки из латуни широко распространены в электротехнике и аппаратном обеспечении, тогда как литье под давлением из алюминия является стандартом для автомобильных компонентов.

Постоянное литье в форму

При литье в постоянную форму используется металлическая форма многоразового использования без давления, а для заполнения полости используется сила тяжести. Он обеспечивает лучшее качество поверхности и механические свойства, чем литье в песчаные формы, при гораздо более низких затратах на оснастку, чем литье под высоким давлением. Таким способом обычно отливают сплавы алюминия, магния и меди.

Этот процесс подходит для средних производственных циклов, обычно от сотен до десятков тысяч деталей, и позволяет производить такие изделия, как коллекторы, заготовки шестерен, кронштейны и головки цилиндров. Он не идеален для очень сложной внутренней геометрии, поскольку сердечники трудно извлечь из фиксированной металлической формы.

Литье под низким давлением

Литье под низким давлением работает так же, как литье в постоянную форму, но для выталкивания расплавленного металла в форму используется воздух низкого давления. Контролируемое заполнение снижает турбулентность и пористость, обеспечивая более плотные детали лучшей механической прочностью. Алюминиевые колеса, головки цилиндров и конструкционные автомобильные детали являются наиболее известными сферами применения.

Для литья деталей машин, которые должны выдерживать гидравлическое или пневматическое давление, литье под низким давлением часто оправдывает более высокие инвестиции в оборудование. Однако время цикла больше, чем при литье под давлением, что повышает стоимость детали при очень больших объемах.

Центробежное литье

Центробежное литье заливает расплавленный металл во вращающуюся форму, а центробежная сила выталкивает металл наружу, к стенкам формы. В результате получается плотная, чистая микроструктура с небольшим количеством включений или газовых дефектов. Это метод выбора для цилиндрических деталей, таких как подшипники, втулки, втулки, трубы и кольца, изготовленные из бронзы, чугуна или стали.

Он менее гибок для нецилиндрических форм, но для вращающихся компонентов машин его целостность и износостойкость трудно превзойти.

Другие процессы, с которыми вы можете столкнуться

Помимо этих шести, вы можете увидеть литье по выплавляемым моделям, литье в оболочку, литье из гипса и вакуумное литье. Их обычно выбирают для нишевых применений: литье по выплавляемым моделям для сложных блоков двигателей, формование корпуса для небольших объемов небольших стальных деталей, а также гипсовое или вакуумное литье для прецизионных прототипов небольшого объема. Все они имеют место, но для большинства деталей промышленного оборудования шесть вышеописанных процессов охватывают большинство решений.

Выбор правильного процесса литья: практическая основа

Начните свое решение с объема производства, затем размера детали, затем требуемых допусков и материала. Если вам нужны единичные или мелкосерийные детали большого размера, литье в песчаные формы обычно является единственным разумным выбором. Если вам нужны тысячи мелких прецизионных деталей с одинаковыми свойствами, литье под давлением выигрывает с экономической точки зрения. Если ваша деталь имеет сложную геометрию из нержавеющей стали или высоколегированного материала и вы хотите избежать механической обработки, лучшим вариантом будет литье по выплавляемым моделям. Постоянная форма и литье под низким давлением находятся посередине.

В таблице ниже приведены наиболее существенные различия между деталями машинного литья.

Если при тяжелых условиях эксплуатации отливка подвергается высоким нагрузкам, ударам или износу, вам также следует проверить марку материала и варианты термообработки. Наша статья о Ключевые соображения по отливке деталей тяжелого машиностроения подробно рассказывается о материалах и испытаниях.

Детали машинного литья в разных отраслях

Литье не является моноотраслевой технологией. Это основа многих механических систем, и правильный процесс зависит от условий эксплуатации.

• Сельскохозяйственная техника: шестерни, зубья траншеекопателя, открытые гнезда и детали рычагов часто получаются в результате литья в песчаные формы, литья по выплавляемым моделям или ковки в закрытых штампах. Литье придает этим деталям сложную форму, необходимую для прикрепления к рамам и трансмиссиям.
• Автомобили и внедорожники: Кованые и литые детали из легированной стали появляются в тормозных системах, компонентах рулевого управления и подвесках. Требования снижения веса все чаще подталкивают инженеров к использованию тонкостенных алюминиевых отливок.
• Горнодобывающая и строительная техника: Зубья ковша, адаптеры и изнашиваемые детали отлиты или кованы из износостойкой легированной стали. Они должны выдерживать серьезные удары и повторяющиеся нагрузки.
• Железнодорожные и железнодорожные системы: Компоненты тормоза, муфты и монтажные кронштейны отлиты по выплавляемым моделям из легированной стали, что обеспечивает предсказуемую прочность и усталостный срок службы.
• Клапаны и управление жидкостью: Корпуса клапанов, крышки и трим отлиты методом пескоструйной обработки или отлиты по выплавляемым моделям из углеродистой стали, нержавеющей стали и легированной стали для работы под высоким давлением и в агрессивных средах. Например, Детали клапана для литья из легированной стали Производители деталей клапанов для литья из легированной стали, завод - Ningbo Hansheng Нинбо Hansheng Machinery Parts Co., Ltd. - это китайские производители деталей для литья клапанов из легированной стали и детали клапанов для литья из легированной стали... Посмотреть продукт → производятся так, чтобы выдерживать высокое давление, и часто обрабатываются на станках с ЧПУ.
• Общая техника: Корпуса двигателей, корпуса насосов, фланцы, валы и соединительные компоненты изготавливаются с использованием полного спектра процессов литья.

На что обращать внимание при выборе партнера по литью машин?

После выбора процесса поставщик определяет, действительно ли деталь соответствует требованиям чертежа. Хороший партнер по литью должен иметь возможность контролировать три вещи: качество модели и штампа, металлургию расплава и механическую обработку после литья.

Выкройки и штампы — это отправная точка. Если инструмент неточен, каждая отливка наследует ошибку. Поставщик, который производит инструменты самостоятельно или работает с проверенным производителем инструментов, может выявить проблемы с геометрией до начала массового производства. Контроль плавления и разливки одинаково важен, поскольку он определяет пористость, включения и механические свойства. Наконец, поскольку большинство отливок требуют хотя бы некоторой механической обработки, партнер, обладающий возможностями ЧПУ, может поставить готовые к сборке детали и минимизировать двойные затраты на обработку.

Ningbo Hansheng Machinery Parts Co., Ltd., производитель бренда nbyifei.com, с 2003 года имеет предприятие площадью 5000 квадратных метров, которое специализируется на литье в песчаные формы, литье по выплавляемым моделям, литье под давлением и кованых деталях. Система качества компании построена на основе ISO 9001:2000, и большая часть ее продукции поступает OEM-производителям и промышленным заказчикам в Северной Америке и Европе. Для инженера, оценивающего как заводы точного литья обеспечивают качество , это практические моменты, которые необходимо проверить: владение инструментом, собственная механическая обработка, практика контроля и опыт экспорта.

Заключение

Выбор правильного процесса литья деталей машин – это вопрос соответствия геометрии, материала, объема и требуемой точности. Литье в песчаные формы обеспечивает гибкость и низкую стоимость оснастки; литье по выплавляемым моделям позволяет обрабатывать сложные детали с жесткими допусками; литье под давлением обеспечивает стабильность при больших объемах; постоянная форма и литье под низким давлением занимают золотую середину; центробежное литье отлично подходит для круглых деталей. Опытный поставщик поможет вам взвесить эти компромиссы, а также может предоставить механическую обработку, которая превратит черновую отливку в готовую деталь. Начав с четкого сравнения процессов и проверив качество и производственные возможности поставщика, вы сможете избежать дорогостоящих проб и ошибок и с уверенностью приступить к производству.