Виготовлення деталей машин, різноманітних механізмів і приладів з будь-яких конструкційних матеріалів полягає в з формоутворенні з дотриманням необхідної геометрії (розміри, форма), а також допустимої чистоти поверхні (шорсткість). В результаті відповідних переробок формоутворення отримують заготовку або напівфабрикат, який служить для виготовлення відповідної деталі. Заготівля може бути отримана способами лиття, зварюванням, пайкою, методами порошкової металургії. При цьому поліпшення якості заготовки на увазі досягнення мінімальних припусків на подальшу механічну обробку і висока чистота поверхні.
Процес лиття полягає в заливці розплавленого і перегрітого (до оптимальної температури) металу в ливарну форму, внутрішня порожнина якої відповідає (з певним допуском) конфігурації і розмірам майбутньої деталі. Кінцеву продукцію називають відливанням. У процесі кристалізації розплавленого металу і подальшого охолодження формуються механічні та експлуатаційні властивості виливків. Після лиття виливок може бути або повністю готовим виробом, або заготівлею. В останньому випадку на литві передбачається припуск.
Переваги ливарної технології: 1) універсальність, що дозволяє одержувати виливки складної конфігурації з великої номенклатури сплавів, широкого діапазону розмірів і маси (від декількох грамів до сотень тонн); 2) економічність процесу в серійному виробництві.
Недоліки процесу лиття: 1) знижені пластичність і міцність литої заготовки в порівнянні з деталями, отриманими методом штампування; 2) необхідність проведення складних і дорогих операцій по забезпеченню техніки безпеки і екологічного захисту навколишнього середовища.
Для виробництва виливків використовуються сплави чорних металів: сірі, високоміцні, ковкі та інші види чавунів; вуглецеві і леговані стали; сплави кольорових металів; мідні (бронзи і латуні), цинкові, алюмінієві і магнієві сплави; сплави тугоплавких металів; титанові, молібденові, вольфрамові та інші.
Всі сплави, використовувані для лиття, повинні володіти спеціальними ливарні властивості:
· Вологотекучість (здатність сплаву вільно заповнювати ливарну форму). Вона залежить від температурного інтервалу кристалізації, в'язкості і поверхневого натягу розплаву, температури заливки і форми, властивостей ливарної форми;
· Усадка (зменшення розмірів при затвердінні і охолодженні). Розрізняють об'ємну і лінійну усадки. Для фасонного лиття допустима усадка - не повинна перевищувати 2,5%;
· Ізоляція (дендритная, об'ємна, за питомою вагою). Це хімічна неоднорідність складу стали за обсягом виливки. Стали і сплави, схильні до ліквації, вимагають спеціальної обробки, зменшує її величину;
· Схильність до поглинання газів, які можуть бути зменшені спеціальними технологіями.
Вимоги до відливок: 1) задана щільність; 2) однорідність за хімічним складом і структурі; 3) мінімальні внутрішні напруження; 4) гладка і чиста поверхня виливки.
Ливарна форма являє собою конструкцію, що складається з елементів, що утворюють робочу порожнину, заповнення якої розплавом забезпечує отримання виливки заданих розмірів і конфігурації. Ливарні форми підрозділяють за кількістю заливок на разові і багаторазові, за матеріалом - на піщані, піщано-цементні, гіпсові, металеві та інші.
Металеві форми з чавуну і сталі є багаторазовими (постійними), оскільки витримують сотні і тисячі заливок. Піщані, оболонкові форми з смоляним сполучною і форми, виготовлені по виплавлюваних моделях, є разовими. Разові ливарні форми отримують за допомогою спеціальних пристосувань - моделей. Процес виробництва піщаних ливарних форм формувальних сумішей називають формуванням. Останній включає підготовку оснащення; дозування суміші; введення її в робочу порожнину оснастки; ущільнення суміші в оснащенні; виконання вентиляційних каналів; витяжка моделі з форми і витяг стержня; обробка елементів форми, складання і установка під заливку.
Модельний Комплект-це сукупність технологічної оснастки і пристосувань, необхідних для утворення в формі порожнини, відповідної контурам виливки. У модельний комплект входять моделі, модельні плити, стрижневі ящики, моделі елементів ливникової системи і інші пристосування.
Ливарна модель (рис. 11а) - це пристосування, за допомогою якого в ливарній формі отримують порожнину з формою і розмірами, близькими до конфігурації одержуваної виливки. Ливарні моделі бувають нероз'ємними, роз'ємними, з від'ємними частинами та інші.
Модельна плита (рис.11 б) - металева плита з закріпленими на ній моделями і елементами ливникової системи. Її застосують при машинної формуванню.
Стрижневий ящик (рис. 11в) - пристосування, що служить для виготовлення стрижнів. Бувають цільними, роз'ємними, витрусити і інші. Стрижень - це елемент ливарної форми для утворення отвору або внутрішньої порожнини, або складного контуру в литві.