БСЭ1/Литейное производство

Материал из Wikilivres.ru
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Литейное производство
Большая советская энциклопедия (1-е издание)
Brockhaus Lexikon.jpg Словник: Лилль — Маммалогия. Источник: т. XXXVII (1938): Лилль — Маммалогия, стлб. 132—143


ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО, производство изделий, а чаще всего их деталей путем заполнения расплавленным металлом специальной формы (см.). Методом отливки можно получить, и притом значительно дешевле, чем другими способами, не только простые детали, но и весьма сложные, а также и такие, которые невозможно получить никаким другим способом. Вес деталей, получаемых путем отливки, колеблется от нескольких граммов до сотен тонн. От 60% до 80% всех деталей по весу в современных машинах изготовляются путем отливки. Главнейшими сплавами, из которых производятся отливки, являются: железоуглеродистые (сталь, серый и белый чугун), медные (бронза, латунь), алюминиевые и др.

Чугунное литье. Наибольшее распространение получили железоуглеродистые сплавы, особенно чугунное литье, как самое дешевое и в то же время удовлетворяющее предъявляемым к нему требованиям. Несмотря на давнее знакомство с чугунным литьем, до сих пор не выработано единой классификации на него, и различных видов чугунного литья имеется огромное количество. В общем балансе чугунного литья незначительное место занимает простое чугунное литье. Такое литье принимается по внешнему виду, без производства испытаний или с испытанием только на твердость. Оно должно легко обрабатываться режущим инструментом, не иметь отбелин и значительных внешних дефектов. Механическая прочность при приемке простого чугунного литья не учитывается. Твердость же считается нормальной в пределах 140—150 по Бринелю, благодаря чему и обеспечивается высокая обрабатываемость. Шихтовка (подбор материалов для плавки с целью получения определенного хим. состава металла) производится гл. обр. на кремний, в соответствии с толщиной стенки отливки (см. таблицу), а углерод, марганец, сера и фосфор (примеси чугуна) находятся в обычном для чугуна количестве, а именно: углерода — 3,0—4,0%, марганца — 0,4—0,6 %, серы — 0,01—0,16%, фосфора — 0,3—0,5%.

Количество кремния в зависимости от
толщины стенок изделия
(по Лейде).
Толщина стен-
ки отливки
мм)
Крем-
ний
(в %)
Толщина стен-
ки отливки
мм)
Крем-
ний
(в %)
До 5
 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2,9—3,0
60—90
 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1,4—1,5
15—40
 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1,9—2,3
140—200
 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1,2—1,3

Для получения посудного, печного, декоративного и художественного литья необходимо, чтобы чугун обладал высокой жидкотекучестью. Это достигается повышенным содержанием фосфора — до 1,5%. Для отливок чугунной арматуры (паровой, водяной и газовой) применяют чугун, механическая прочность которого при испытании на изгиб должна быть не менее 28—32 кг/мм². Стрела прогиба при этом должна быть 6—8 мм, при расстоянии между опорами — 600 мм, а твердость литья — 140—200 по Бринелю. Точно так же специальное литье — вагонное, станочное и др. — должно отвечать определенным технич. условиям.

Высококачественным чугунным литьем является автомобильное и тракторное литье. Ответственные детали автомобиля ЗИС (блоки, маховик, крышка и картер) отливаются с добавкой так наз. природно легированных чугунов, т. е. доменных чугунов, содержащих специальные примеси, каковыми обычно являются хром и никель. К таким чугунам относятся халиловские и уфалейские. Отливки получаются следующего состава (в %): углерода — 3,2—3,4, кремния — 2,0—2,4, марганца — 0,5—0,7, фосфора — 0,18—0,23, серы — 0,11—0,14, хрома — 0,15—0,3, никеля — 0,15—0,3. Сопротивление изгибу равняется 42—46 кг/мм², стрела прогиба — 9—10 мм, твердость — 200—228 по Бринелю. Прибавка никеля улучшает структуру чугуна, повышает его механич. свойства и одновременно улучшает его обрабатываемость. Еще большее значение имеет графитизирующее влияние никеля, предупреждающее возникновение твердых участков. Хром действует в противоположном направлении — он способствует образованию карбида (связанного углерода), а вместе с тем повышает крепость и твердость литья. Лучшие результаты дает сочетание никеля и хрома в соотношении от 3 : 1 до 5 : 1. Например, для отливки тракторных цилиндров применяется чугун след. состава (в процентах): углерода — 3,2—3,4, кремния — 2,3—2,5, марганца — 0,4—0,6, никеля — 1,25—1,5, хрома — 0,35—0,45. Отливки из такого чугуна подвергаются специальной термической обработке, состоящей из закалки в масле или воде при температуре 800—850° и отпуска в течение 1 часа при 315°. Структура основной массы получается в виде сорбита, тростита или мартенсита, в зависимости от температуры нагрева и скорости охлаждения при закалке. Автомобильные гильзы, отлитые из такого чугуна, давали пробег до 300 тыс. км, вместо 40—100 тыс. км при отливке из обыкновенного чугуна. — В 1936 утвержден общесоюзный стандарт на отливки из серого чугуна (ОСТ 8827). Согласно стандарту, литье делится на 7 марок в зависимости от временного сопротивления изгибу — от 24 до 48 кг/мм², стреле прогиба — от 5 до 11 мм (при расстоянии между опорами в 600 мм) и твердости — от 143 до 229 по Бринелю. Химический состав чугуна при этом является факультативным, и приемка литья производится только по данным механических испытаний.

Ковкое литье — отливки из белого чугуна, к-рые при посредстве процесса отжига (томления) графитизируются, одновременно в той или иной степени обезуглероживаясь; при этом из твердых и хрупких они становятся в определенных пределах вязкими, ковкими и легко обрабатываемыми. По химическому анализу ковкий чугун отличается от серого пониженным содержанием углерода и кремния, вследствие чего при затвердений весь углерод оказывается в связанном состоянии. Томление заключается в нагреве до температуры в 800—1.000°, выдержке при этой температуре в течение нескольких десятков часов и медленном охлаждении. Обычно время отжига длится от 48 до 80 часов. При ускоренных методах отжига удавалось сократить время до 21 часа. Согласно ОСТ 8826, утвержденному в 1936, установлено 5 марок ковкого чугуна, в зависимости от временного сопротивления на разрыв (от 30 до 38 кг/мм²), относительного удлинения (от 3 до 18%) и твердости (от 149 до 202 по Бринелю).

Стальное фасонное литье. Общесоюзного стандарта на стальное фасонное литье в СССР не существует. Приемка производится по ведомственным стандартам и правилам (НКПС, ГУТАП, Регистр Союза ССР и др.). Чаще всего все фасонное литье делится на три группы: мягкое, среднее и твердое. Обычно эти три группы отливаются из стали след. химического состава (в процентах):

Мягкая
сталь
Средняя
сталь
Тверда
сталь
Углерод
 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0,25—0,35 0,35—0,45 0,40—0,50
Марганец
 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0,60—0,75 0,60—0,75 0,60—0,75
Кремний
 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0,20—0,50 0,20—0,50 0,20—0,50
Фосфор (максимум)
 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0,05—0,06 0,05—0,06 0,05—0,06
Сера »(максимум)
 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0,05 0,05 0,05

При введении в углеродистую сталь специальных легирующих элементов количество их рекомендуется принимать: хрома — 0,25%, никеля — 0,30%. — Стальная фасонная отливка до механической обработки должна подвергаться термической обработке, соответствующей ее конструкции и химическому составу стали. Цель термической обработки — уничтожение вредных внутренних напряжений, улучшение структуры металла и повышение механических качеств. Термообработка может состоять из отжига фасонных отливок или нормализации. Для отжига фасонных отливок из мягкой БСЭ1. Литейное производство 1.jpgРис. 1. Схема литейного производства. стали рекомендуется нагрев их до 880—900° и охлаждение в печи или другой малотеплопроводной среде до температуры около 430°, а затем охлаждение на воздухе. Для нормализации же отливки после такого же нагрева охлаждаются на спокойном воздухе. Для отжига отливок из средней и твердой стали рекомендуется нагрев их до 850—880°, а затем, как и в первом случае, должны следовать охлаждения в печи или другой малотеплопроводной среде до температуры около 430° и охлаждение на воздухе. Нормализация этих отливок производится так же, как и отливок из мягкой стали. После нормализации отливки всех групп рекомендуется снова нагреть до 640—660° и вновь охладить на воздухе с целью повышения тягучести стали и устранения внутренних напряжений. Термически обработанные фасонные отливки из углеродистой стали должны удовлетворять следующим механич. качествам (при образце диаметром 20 мм и длиной 200 мм):

Сопроти-
вление
разрыву
кг/мм²)
Удлине-
ние
(в %)
Твер-
дость
по Бри-
нелю
Из мягкой стали 42 15 125—170
»Из средн. »стали 48 12 140—200
»Из твердой »стали 54 10 160—220

Цветное литье. Наиболее распространенными цветными сплавами являются медные и алюминиевые (см. Алюминий, Бронза, Латунь, Легкие металлы). Схема Л. п. показана на рисунке 1. — В чугунно-литейном производстве исходными материалами для плавки являются штыковые чугуны, чугунный и стальной лом и стружка. Литейные доменные чугуны классифицируются по содержанию кремния, находящегося в них в пределах от 1,5% до 3,5%. Для возможности регулирования состава применяются также специальные чугуны, содержащие до 14% кремния (ферросилиций) или до 22% марганца (зеркальный чугун). Для возможности механической обработки отливки чугун должен быть не чрезмерно тверд (до 220—260 по Бринелю). Для этого необходимо, чтобы отливка получалась не отбеленной, т. е. чтобы углерод, находящийся в чугуне, был не в виде химического соединения с железом (карбид железа ), а в свободном состоянии. Этому способствует наличие в чугуне кремния. Поэтому шихтовка всегда производится в первую очередь на кремний. — Исходными материалами для плавки стали для фасонного литья является гл. обр. стальной лом с добавкой некоторого количества штыкового чугуна. Сплавы цветных и легких металлов изготовляются из слитков этих металлов и соответствующего лома и отходов.

Плавка серого чугуна производится преимущественно в вагранках (см.), а в случае необходимости получения особенно высококачественного металла или перегрева его применяются электропечи типа Эру (см. Электрометаллургия). В качестве топлива для вагранок употребляется кокс или антрацит. Основным требованием к коксу и антрациту является возможно малое содержание в них серы (не более 1,4%). В противном случае сера перейдет в металл и тем самым снизит его механические качества. В процессе плавки в вагранке от загрязнения шихты, оплавления футеровки, золы топлива и окисления примесей чугуна БСЭ1. Литейное производство 2.jpgРис. 2. Пламенная печь.образуется шлак. Чтобы сделать шлак легкоплавким, в вагранку добавляют флюсы. Наиболее распространенным флюсом является известняк () и плавиковый шпат (). — Чугун для. ковких отливок плавится либо в пламенных печах, либо дуплекс-процессом: вагранка — электропечь. Стационарная пламенная печь показана на рис. 2. Отопление таких печей производится нефтью или пылевидным топливом. По трубе а подается при помощи воздуха каменноугольная пыль, а по трубе б вдувается воздух для поддержания горения пыли. Продукты горения уходят в трубу в. Загрузка печи производится через снимаемые секции свода. Выпуск металла происходит через летку г. — Из сказанных выше трех типов печей (вагранки, электропечи и пламенные печи) наибольшим кпд обладают электропечи (50—65%), затем следуют вагранки (40—55%) и пламенные печи (8—12%). Несмотря на наилучший кпд, применение электропечей не получило еще такого распространения, к-рого они заслуживают; это объясняется дороговизной как самой установки, так и ее эксплоатации (стоимость энергии). Однако ряд технологич. преимуществ (отсутствие угара примесей и др.) служит сильным стимулом к быстрому их распространению. Вагранки получили широкое применение вследствие высокого кпд и возможности непрерывной работы их в течение 14—20 часов. Применение пламенных печей, несмотря на их сравнительно низкий кпд, объясняется высоким качеством получаемого в них металла и небольшой первоначальной стоимостью.

Процесс плавки в электропечи состоит в расплавлении загруженного в нее материала, рафинировке и раскислении его. Если в электропечь загружают жидкий металл (например, БСЭ1. Литейное производство 3.jpgРис. 3. Барабан для очистки литья. из вагранки), то первая операция отпадает. Рафинировка состоит в удалении вредных примесей, гл. обр. серы. Для этого на металле заводят основной шлак из извести. Сера удаляется из металла и переходит в шлак по реакции: . Процесс раскисления состоит во введении в жидкий металл каких-либо элементов, имеющих большее сродство с кислородом, чем железо. Такими элементами являются кремний и марганец. Даваемые в печь в виде высокопроцентного, ферросилиция (70—80%) или ферромангана (75—80% Mn), они производят раскисление по реакциям: и , и всплывают в шлак, и металл получается раскисленным. — При плавке в электропечи, вследствие отсутствия подачи в нее воздуха для горения топлива, угар металла (окисление металла) сравнительно невелик. В вагранках этот угар больше. При переплавке в вагранке угорает 20—25% содержащегося в чугуне кремния и 15—20% марганца; сера переходит в чугун из кокса. При плавке в пламенной печи угорает углерода 20—25%, кремния 10—15%, марганца 40—60%, сера же и фосфор практически не угорают. — Цветные металлы (бронзу, латунь) лучше всего плавить в электрич. печах типа Детройт; алюминиевые сплавы — в электропечах сопротивления или высокочастотных (см. Электрометаллургия).

Получение литых фасонных деталей связано с предварительным изготовлением по моделям специальных форм (см. Формовка), в которые заливается расплавленный металл или сплав. Так как отливка при затвердевании дает усадку в размере 1—2%, то модели делаются соответственно больше. Кроме того, в местах, подлежащих обработке, дается припуск на обработку (3—6 мм на сторону). При серийном и массовом производстве модели отливаются из металла, так как деревянная модель очень недолговечна. Мелкие модели изготовляются из чугуна или из бронзы. Крупные модели почти исключительно отливаются из алюминиево-медного сплава (с 6—10% меди). При ручной формовке применяются главным образом деревянные модели (для уменьшения их веса). При формовке на формовочных машинах (см.) употребляются почти исключительно металлические модели.

Собранные формы заполняются жидким металлом. Для заливки формы (см. Заливка формы) устанавливаются по плацу, а металл подвозится при помощи мостовых или моторельсовых кранов. В современной механизированной литейной заливка производится на специальном формовочном конвейере. Залитое литье по его охлаждении выбивается из формы и поступает в отделение очистки. При очистке литья первая операция — освобождение от стержней. Мелкое литье может быть освобождено от стержней вручную или путем очистки в барабане (рисунок 3). Для этого детали закладываются в барабан, и в течение ½ — 1½ часов барабан вращается. Стержни из отливок высыпаются, и вместе с тем от трения и ударов во время вращения барабана внешняя поверхность отливок очищается от пригара формовочной земли. Среднее литье очищается от стержней при помощи вибрационной установки Стонея (рисунок 4). Отливка зажимается между щеками этой установки, и путем вибрации щек достигается полное удаление стержней из отливок. Из тяжелых отливок стержни удаляются в специальных гидравлич. камерах. Отливка закатывается на тележке в бетонную или стальную БСЭ1. Литейное производство 4.jpgРис. 4. Вибрационная установка Стонея.камеру, и стержни вымываются из отливки струей воды под давлением от 40 до 70 атмосфер, направляемой из шланга рабочим, стоящим вне камеры и наблюдающим за очисткой через толстое стекло. Для получения чистой поверхности отливки очищают в барабанах, описанных выше, а также в пескоструйных камерах (рисунок 5). Внутри камеры на тележке лежит очищаемая отливка. Рабочий находится внутри камеры и очищает отливку струей песка из шланга. Песок подается воздухом под давлением 2—6 атмосфер. Для защиты от пыли рабочий надевает специальную вентилируемую маску. Вентилируется также и сама камера. Всевозможные заливы и следы отбитых литников снимаются при помощи наждачных станков. Наждачный круг имеет скорость от 900 до 1.600 об/мин. и в виду этого снабжается предохранительным кожухом. Для очистки от большого пригара песка или для обрубки больших заливов применяют пневматические молотки; на рис. 6 показан молоток, работающий от самостоятельной переносной установки.

Очищенное литье поступает в механич. цех на обработку. Иногда для повышения механич. свойств оно подвергается термообработке или, в случае обнаружения исправимого брака, направляется в отделение исправления брака. БСЭ1. Литейное производство 5.jpgРис. 5. Пескоструйная камера для очистки литья.В этом отделении происходит газовая или дуговая заварка раковин и исправление других дефектов, обнаруженных во время осмотра. Заварка обрабатываемых поверхностей отливки происходит в горячем состоянии. Для этого отливки нагреваются в специальных печах до 600°. После заварки отливки отжигаются при 500°. Годные очищенные и обработанные отливки поступают в сборочный цех в качестве деталей той машины, для к-рой они были отлиты. Для получения годной отливки необходима точная координация работы всех отделений цеха. Малейшая оплошность может повести к браку отливки. Брак может быть по вине металла. Если металл холоден, он не заполнит всей формы, если он не раскислен или насыщен газом, в отливке может появиться много раковин. Если плохо приготовлена форма и стержни, то в отливке могут оказаться включения песка. При невнимательной заливке форм вместе с металлом может попасть шлак и т. д.

Точный контроль по всем этапам БСЭ1. Литейное производство 6.jpgРис. 6. Пневматический молоток.производства и правильная организация технологич. процесса приводят к снижению и изжитию брака. Брак обнаруживается обычно в процессе очистки литья. Ответственные отливки, работающие под давлением (блоки моторов и др.), испытываются на специальных гидравлич. станках и в случае обнаружения течи идут или на заварку или в брак. Качество металла проверяется по специально отливаемым образцам на механическую прочность и структуру.

На рис. 7 показана схема современного конвейерного литейного цеха: I — склад шихты, куда материал подается по ж.-д. пути; II — склад песка, с такой же подачей материала; III — плавильное отделение, в к-ром устанавливаются вагранки и электропечи; IV — отделение заливки, куда выходят заливочные ветви конвейеров; V — формовочные пролеты, где расположены формовочные машины и откуда собранные формы подаются конвейерами в заливочный пролет на заливку; VI — пролет, где происходит выбивка форм, доставляемых из заливочного пролета при помощи конвейера. Здесь же расположены земледелки, перерабатывающие и освежающие всю формовочную землю, полученную из выбитых опок. Земля после освежения доставляется верхними ленточными транспортерами в формовочное отделение в бункеры, расположенные над формовочными машинами; VII — пролеты, где приготовляются стержни, передаваемые затем в формовочные пролеты для сборки форм; VIII — отделение, где происходит исправление дефектов литья; IX — отделение для заливки ремонтного литья; X — двухэтажное здание, где размещены бытовые и конторские помещения.

Родиной чугунно-литейного дела следует считать Китай. Археологические раскопки и документальные данные показывают, что применение чугуна в качестве литейного материала было известно в Китае задолго до хр. э. В 115 до хр. э. в Китае была введена государственная монополия на чугунное литье. В конце 12 и начале 13 вв. с плоскогорий Средней Азии начинается монгольское нашествие, сначала на Китай, Персию и позже, в 1238—44, БСЭ1. Литейное производство 7.jpgРис. 7. Схема современного конвейерного литейного цеха. на Среднюю Европу. Европейцы были подавлены в значительной мере вследствие применения монголами новых видов оружия, техника изготовления которых была заимствована ими у китайцев. Ознакомление с новым оружием повело к ознакомлению европейцев с чугунно-литейным делом. Первой областью применения чугунных отливок (13—14 вв.) явилось военное дело. В начале 15 в. чугунно-литейное дело начинает быстро развиваться, и к концу этого века область применения чугунных отливок захватывает, кроме военных, также мирные потребности. Параллельно с применением серого чугуна с середины 17 в. начинает появляться и чугун. В этом же веке чугунно-литейное дело начало развиваться и в России — на Урале и в Туле. 18 в. отличается особо бурным развитием литейного производства как за границей, так и в России. На Урале были построены Невьянский, Алапаевский, Каменский, Нижне-тагильский, а затем и другие заводы. В 19 в. литейное производство обогащается зарождением стального фасонного литья. В России в конце 19 в. чугунно-литейное производство давало до 115 тыс. т литья в год. К 1913 все производство чугунного и стального литья на территории Советского Союза достигло, однако, лишь 450 тысяч т в год.

Медленное развитие русского машиностроения вплоть до Великой Октябрьской социалистической революции тормазило и дальнейшее развитие литейного производства, остававшегося на низком уровне как в количественном, так и в качественном отношениях. В СССР литейное производство бурно развивалось в течение первой пятилетки. Такой же сильный рост производства литья произошел и в течение второй пятилетки.

Выпуск литья (в тыс. т.).
К началу
1-й пяти-
летки
К началу
2-й пяти-
летки
По плану
к началу
3-й пяти-
летки
Серый чугун
 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
410 1.167 2.145
Ковкий »чугун
 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15 70 186
Стальное литье
 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
67 390 1.206
Всего
 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
492 1.627 3.537

Однако развитие советского Л. п. характеризуется не только количественным ростом. Заново развившиеся авиационная и автомобильная, тракторная и станкостроительная отрасли пром-сти, производство с.-х. орудий и тяжелое машиностроение в корне изменили лицо Л. п. Полукустарные мастерские дореволюционной России превратились в современные литейные цехи, оборудованные новейшими и сложнейшими машинами. Новые отрасли машиностроения предъявляют к Л. п. высокие требования, связанные с необходимостью повышения механических качеств и с внедрением в машиностроение взаимозаменяемости и поточной системы, обусловливающих исключительную точность и стандартность всех размеров и припусков. Литейное производство в СССР развивается в основном для удовлетворения потребностей автостроения, тракторостроения, а также сельско-хозяйственного и тяжелого машиностроения, в системе которых оно получило широкое развитие. — Несколько по иному пути пошло развитие Л. п. станкостроительных заводов. Вместо постройки литейных цехов на каждом станкостроительном заводе были построены в Москве, Ленинграде и Тбилиси самостоятельные литейные заводы — станколиты, снабжающие литьем станкостроительные заводы своих районов. Постройка одного большого литейного завода вместо мелких литейных цехов позволяет воспользоваться всеми преимуществами крупного механизированного производства.

Однако современный литейный цех описанного выше типа в основном процессе — в процессе изготовления формы, — хотя и в механизированном виде (формовочные машины), все же применяет технологию, неудобную и уже устарелую. На тонну литья расходуется для приготовления формы около 5 т песка и для приготовления стержней — около 1 т песка. Кроме того, форма и стержни служат только один раз. Современная техника литья идет в направлении разработки методов, освобождающих от формы, изготовленной из песка. Таким методом является литье в металлические формы. Лучше всего этот способ разработан американской фирмой Холлей (Holley). Заливка по этому способу производится в чугунную форму, состоящую из двух вертикальных половинок.

На рис. 8 показан внутренний вид одной такой формы. Двенадцать пар таких форм — изложниц (кокилей) — устанавливаются на машину Холлея. Машина Холлея представляет собой карусель, приводимую во вращение электромотором мощностью в 2 л. с. с редуктором. Кокили устанавливают на карусель таким образом, что половинки их, расположенные на окружности карусели, закреплены неподвижно и могут лишь слегка прижиматься к закрепляющим их кронштейнам помощью двух пружин. Другие половинки кокилей, расположенные с внутренней стороны — на окружности, концентричной первой и имеющей меньший диаметр, — соединены с пневматическим или механическим толкателем. БСЭ1. Литейное производство 8.jpgРис. 8. Форма для отливки. Пневматический толкатель работает от воздушной сети при давлении 7 атм. Назначение толкателей — сжимание половинок кокилей перед заливкой и разжимание их для выбрасывания готовой отливки. На рисунке 9 показана схема машины Холлея; при соединении наружного кокиля А с внутренним В образуется форма. Когда же шток С при помощи воздушного цилиндра D отодвинет внутренний кокиль, то готовая отливка падает вниз. Шток пневматического толкателя соединен с двухходовым клапаном, обеспечивающим поступление сжатого воздуха в цилиндр с той и с другой стороны поршня. Для охлаждения кокилей предусмотрена специальная вентиляционная система. По трубам Е, сконструированным так, чтобы не препятствовать движению БСЭ1. Литейное производство 7.jpgРис. 9. Машина Холлея.внутреннего кокиля В и чтобы не затруднять проваливания готовых отливок вниз, происходит отсасывание воздуха от горячих кокилей при помощи эксгаустера, приводимого в движение мотором в 20 л. с. — Наряду с литьем в металлические формы, в которых заполнение производится под давлением только веса металла, большое распространение получили методы литья под давлением и центробежное литье (см.).

Лит.: Рубцов Н. И.; Шихтовка в литейном деле, М. — Л. — Свердловск, 1933; Павлов И. М., Составление шихт на цветное литье, 2 изд., М. — Л., 1932; Пивоварский Е., Высококачественный чугун, М. — Л„ 1932; Мариенбах Л. М. и Фейгин Н. И., Литейное дело для мастеров-вагранщиков, М. — Л., 1937; Нехендзи Ю. А., Стальное литье, Л., 1931; ОСТ’ы и стандарты главков; Некрытый С. С., Литейное производство, ч. 1 — Сырые материалы, Харьков — Киев, 1934; Гейгер К., Литейное дело, пер. со 2 нем. изд., т. I — III, М. — Л. — Свердловск, 1934—36; Мариенбах Л. М., Обрубка и очистка литья, М. — Л., 1936; его же, Типизация параметров чугунно-литейных цехов поточно-массового производства, «Литейное дело», М., 1936; №12; Аксенов Н. П., Оборудование литейных, т. I — III, М. — Л., 1932—37; Рубцов Н. Н., Механизация литейного дела, М. — [Л.], 1932; Евангулов М. Г., Литейщик-вагранщик, [Л.] — М., 1936; Бируля С. О., Исторические истоки литейного производства, «Литейное дело», М., 1936, № 5; Гиршович Н. Г., Чугунное литье, ч. 1, Л., 1935.

Гигиена труда. Основные производственные процессы в литейных — подготовка и обработка формовочного материала, формовка стержней, сушка форм и стержней, плавка металла в вагранках или в печах, разливка расплавленного металла по формам, выбивка отлитых изделий из форм, обрубка и очистка изделий от приставшей земли и излишков металла — сопровождаются рядом моментов, могущих нанести вред здоровью работающих; для их устранения требуются специальные профилактич. мероприятия в организации процессов. Работа в земледелке, связанная с подготовкой формовочных и стержневых материалов, сопровождается выделением значительных количеств пыли (20—50 мг/м³); работа формовщиков при немеханизированной формовке зимой на холодной земле обусловливает возможность развития ревматич. заболеваний; при сушке стержней происходит выделение в воздух газообразных продуктов сгорания связующих веществ (углеводороды, акролены); работа у вагранок и плавильных печей характеризуется высокой температурой воздуха (25—30°) и интенсивным облучением на месте работы, из ваграночных отверстий выделяются окись углерода и сернистый ангидрид; при работе литейщиков может иметь место опасность ожогов, высокая температура воздуха, облучение от расплавленного металла, выделение окиси углерода и сернистого газа; особенно много окиси углерода находят над опоками в первые моменты после заливки (0,1—0,2 мг/л).

Максимальная механизация производственных процессов и отделение их друг от друга устраняют перечисленные вредности. В этом отношении очень большое достижение представляет переход на механизированное конвейерное литье, которое осуществлено на автомобильных, тракторных и новых машиностроительных заводах СССР. Рабочие процессы здесь отделены один от другого; работы в земледелке, формовка, изготовление стержней, завалка материалов в вагранки, подача расплавленного металла к месту заливки механизированы: формы движутся по конвейеру и немедленно после заливки входят в закрытый, снабженный вытяжкой тоннель, где удаляются вредные газы и значительное количество тепла; места заливки и выбивки точно фиксированы и оборудованы местной обдувающей вентиляцией и т. д. Основное значение в деле борьбы с запылением воздуха и загрязнением его вредными газами имеет вентиляция; в механизированных литейных заводов СССР, располагающихся в просторных высоких зданиях, осуществлено комбинирование аэрации с искусственной вентиляцией, совершенно устраняющее запыление и загрязнение воздуха газами. В результате проведенных и проводимых мероприятий заболеваемость среди работающих в Л. п. с каждым годом все более снижается. Социально-правовая охрана труда в Л. п. регулируется в СССР рядом обязательных постановлений НКТ, изданных в 1921 и дополненных в 1926, обеспечивающих (в числе других мер) сокращенный рабочий день для меднолитейщиков и пескоструйщиков, дополнительный отпуск для некоторых категорий литейщиков и др.