Производство латунных втулок

Втулкой называется симметричная деталь цилиндрической или конической формы с осевым отверстием. В отверстии располагается часть сопрягаемого механизма. Втулка защищает механизм от разрушительной работы сил трения, принимая на себя силовые нагрузки, сама при этом постепенно разрушаясь. Чем качественнее металл втулки, тем продолжительнее её срок службы. Одним из самых приемлемых для таких целей материалов служит латунь. Это сплав меди с цинком в определенном соотношении с добавлением легирующих элементов, усиливающих то или иное свойство латуни.

Способы производства

Втулка, в том числе латунная, является одной из самых универсальных деталей, применяемых в современной технике. Поэтому существует несколько способов ее производства:

1. Центробежное литье;
2. Горячая штамповка;
3. Литье в кокиль;
4. Литье в песчано-глинистые формы;
5. Металлообработка;
6. Специальные виды литья.

Центробежное литье

В настоящее время относится к основным видам изготовления латунных втулок. В процессе подготовки к выплавке латуни электрическая печь тщательно очищается и подогревается до температуры от 160 до 350 градусов Цельсия. Затем первой загружается медь в виде заготовок, а также в виде медного лома и медного вторсырья. Затем цинк – тоже в виде цинковых кругов, отходов производства, лома. Низкочастотная индукционная печь разогревается до 700-750 градусов, через специальное отверстие добавляются легирующие металлы, все старательно перемешивается для создания однородной структуры.

Далее расплавленный металл разливается в формы, которые затем размещаются на центробежных машинах с вертикальной, горизонтальной или наклонной осью вращения. Центробежные силы по -разному действуют на частицы с разной гравитационной массой, в силу этого происходит естественное отделение газов,  неметаллических примесей, и шлаков, содержащихся в расплавленном металле. Он приобретает дополнительную однородность, плотность, устраняются скрытые раковины, микропустоты, каверны, что увеличивает прочностные характеристики изделия.

При качественном исполнении формы полученная латунная втулка может достигать 5 класса точности. Таким образом минимизируется будущая механическая обработка и доводка изделия до нужных размеров и чистоты обработки.

Горячая штамповка

Этим способом целесообразно изготовлять небольшие втулки диаметром до 100 мм, имеющие сложную форму с гранями, ребрами, пазами. Для этого изготовляется специальная пресс-форма, которая называется матрицей. Ударом мощного пресса из раскаленного металла выдавливается втулка нужного размера. В дальнейшем она подвергается минимальной механической обработке, что значительно удешевляет её производство. Такой способ изготовления также улучшает качество исходного металла, уплотняя и упрочняя его.

Литье в кокиль

Традиционный способ изготовления латунных втулок с диаметром до 700 мм, постепенно уходящий в прошлое. Суть процесса заключается в изготовлении кокиля под конкретный размер и форму втулки. Кокиль – это специальная металлическая форма многоразового использования. Она состоит из  массивной плиты, двух половинок с центрирующими штырями и вставки, а также множеством дополнительных деталей, обслуживающих этот комплекс, получается довольно сложное инженерное сооружение. Рабочую полость, имеющую форму будущей втулки,  выстилают огнеупорным покрытием. Подготовленный кокиль заливают металлом.

Литье в песчано-глинистые формы

При этом способе сначала делают литейную модель втулки. Отверстие образуют при помощи песчаного столба, имеющего такой же диаметр. Модель засыпают песчано-глинистой смесью. Стенки модели заливают расплавленным металлом через так называемые листники. После того, как отливка остынет, форму разбивают и достают изделие.

Металлообработка

Втулки получают из прутков или стержней путем токарной и фрезерной обработки. Метод неэффективен в виду того, что много металла уходит в отходы. Но зато достигается самый высокий класс точности и чистоты. Металлообработке подвергаются латунные втулки, полученные всеми перечисленными способами для окончательной доводки до нужной кондиции.