ЛИТЬЕ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

 

  Вся электронная библиотека >>>

 ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО>>>

  

 

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО


Раздел: Производство

   

§ 4. ЛИТЬЕ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

  

При литье под давлением металлическая форма, называемая пресс- формой, заполняется расплавом под действием внешней силы, превосходящей силу тяжести, а затвердевание в ней отливки происходит под избыточным давлением. Последнее создают с помощью поршня в камере прессования, которая соединена с полостью пресс-формы.

Технология литья под давлением отличается коротким циклом, включает мало операций, но реализация их возможна только с применением специальных машин. По устройству узла прессования их классифицируют на три типа: с холодной горизонтальной, с холодной вертикальной и с горячей вертикальной камерами прессования.

В машинах с холодной горизонтальной камерой прессования ( 103, а) пресс-форма состоит из неподвижной 2 и подвижной 4 полуформ. Первая прикреп

лена к неподвижной плите 1 машины, а подвижная — к подвижной плите 6. Пресс-формы могут иметь каналы 3 для водяного охлаждения. Металлические стержни 5 для образования полостей и отверс1ий в отливках находятся, как правило, в подвижной полуформе. Для извлечения отливки из формы предусмотрены выталкиватели 8, которые жестко закреплены в специальной плите 7.

Рабочую поверхность пресс-формы покрывают защитной смазывающей жидкостью и затем подвижную полуформу прижимают к неподвижной с помощью запорного механизма машины После этого в цилиндр 10, называемый камерой прессования, через отверстие заливают порцию расплава 11 и включают механизм прессования. Плунжер 9 перекрывает заливочное отверстие и создает давление в камере. Сплав через тонкий (0,1—0,3 мм) щелевой питатель заполняет полость пресс-формы со скоростью 0,5—120 м/с и затвердевает при давлении прессования 30—300 МПа Как только отливка затвердеет, отводят подвижнмо часть пресс- формы вместе с отливкой. При отводе подвижной части формы движется и плунжер, который из камеры прессования выталкивает пресс-остаток 12 Плита толкателей перемещается вместе с пресс-формой до упора 13 Упор останавливает плиту толкателей, а пресс-форма продолжает перемещаться. Выталкиватели снимают отливку 15 со стержня 14 В этот момент ее подхватывает манипулятор и устанавливает на пресс для обрезки литников и заливов Пресс-форму обдувают сжатым воздухом, смазывают рабочую поверхность, и цикл изготовления отливки повторяется

В машинах с холодной вертикальной камерой прессования ( 103, б) пресс-формы устроены так же, как в машинах первого типа. В смазанную вертикально камеру прессования 1 залипают дозу расплава 2. При движении вниз плунжер 3 давит на расплав, перемещает вниз пяту 4, в результате чего открывается отверстие 5, соединяющее камеру с полостью пресс-формы, после заполнения

которой плунжер поднимается, а специальный механизм поднимает пяту. Пята отрезает литник, поднимает пресс-остаток Все другие операции выполняют, как в машинах первого типа Машины с холодной горизонтальной камерой давления на 10—20 % производительнее и проще в обслуживании, чем с вертикальной.

Машины с горячей вертикальной камерой прессования ( 103, в) имеют печь с тиглем /, в котором сплав поддерживают в жидком состоянии. Камера 2 составляет одно целое с ч\гунным тиглем 7, находящимся в печи. Когда плунжер 3 поднят, через отверстие 4 камера заполняется сплавом. При движении плунжера вниз он перекрывает отверстие в камере, и расплав под давлением заполняет пресс- форму

Преимущество этих машин — отсутствие ручных операции дозирования и заливки. Они выполняются автоматически при каждом цикле перемещения плунжера в камере прессования, поэтому их производительность высока и достигает на малых автоматических машинах 1000—3600 запрессовок в час. Машины с холодной камерой прессования применяют дня получения отливок из алюминиевых, магниевых и медных сплавов, а также стали и чугуна; с горячей камерой — для получения отливок из цинковых сплавов.

Особенности способа и области его применения обусловлены условиями заполнения пресс-форм и питания отливок. Сплав заполняет пресс-форму за доли секунды (0,01—0,6 с) при скорости до 120 м/с. При такой скорости поступления металла в форму он сильно фонтанирует, ударяется о стенки формы и в течение 0,003—0,004 с закупоривает вентиляционные каналы. Только часть (10—30 %) газа — воздух и пар от смазывающего материала — удаляются из полости формы, образуется воздушно-металлическая эмульсия, которая затем затвердевает Вследствие этого полученные отливки имеют специфический дефект — газовую пористость, низкие плотность, механические и особенно пластические свойства Их нельзя подвергать термической обработке, так как при нагреве поверхность вспучивается вследствие расширения газа в порах.

В момент окончания заполнения полости формы движущийся с большой скоростью сплав мгновенно останавливается Энергия движения потока преобразуется в энергию давления, которое мгновенно повышается. Происходит гидравлический удар, действующий в течение весьма краткого кремени. Мгновенно повышающееся давление прижимает металл к рабочей поверхности пресс-формы и способствует четкому оформлению конфигурации отливки, чеканит ее. Отливка точно воспроизводит конфигурацию полости пресс-формы Получаются точные с гладкой поверхностью тонкостенные (0,8—6 мм) отливки. Кроме того, благодаря тесном) контакту между пресс-формой и отливкой увеличивается интенсивность теплообмена, уменьшается время затвердевания последней. Вследствие гидравлического удара поверхностный слой (0,02—0,2 мм) отливок получается плотным, без газовой пористости, пузырьки газа остаются во внутренних сечениях отливки.

Однако под действием гидравлического удара подвижная часть пресс-формы всегда немього отходит от неподвижной Между полуформами образуется зазор, через который может происходить разбрызгивание мета ала Отливки имеют заливы по разъему пресс-форм, которье необходимо чатем удалять. Снижается точность отливок в направлении, перпендикулярном разъему пресс-формы Во избежание разбрызгивания в машинах предусматривают мощные запирающие устройства. Величина запирающего усилия является главной характеристикой машин литья под давлением В малых машинах она не превышает 2 МН, в средних составляет 2—6 МН, в больших достигает 30 МН.

Совершенствование этого исключительно прогрессивного по точности и производительности способа литья направлено на предупреждение образования газовой и усадочной пористости. Известны следующие направления-

вакууммирование полости пресс-формы, а также сплава, поскольку воздушная пористость является главным дефектом отливок;

применение толстых питателей вместо тонких щелевых, чтобы они затвердевали позднее отливки и питание ее осуществлялось под давлением прессующего плунжера;

совместное использование первого и второго направлений; заполнение полости формы кислородом, после вытеснения воздуха, перед самым началом заливки (способ А. А. Рыжикова).

Весь кислород расходуется на окисление расплава с образованием очень малого по объему количества оксидов, исчезает источник образования газовой пористости — азот. При этом применяют негазотворные смазывающие материалы для пресс-форм и камеры прессования. Последнее направление используют при производстве алюминиевого литья.

Литьем под давлением получают сложные тонкостенные отливки из сплавов цветных металлов массой от нескольких граммов до десятков килограммов с высокой точностью размеров, с гладкой и чистой поверхностью. Переход на литье под давлением снижает трудоемкость изготовления отливок в литейных цехах в 10—12 раз, в механических в 5—8 раз.

Этот способ стал главным способом получения отливок из алюминиевых, магниевых и цинковых сплавов в массовом производстве, например деталей карбюраторов, алюминиевых блоков автомобильных цилиндров, латунных деталей сантехнической арматуры и др. В этих областях литье под давлением вытесняет литье в кокиль. В настоящее время осваивают литье сталей и чугуна под давле- •нием.

Стоимость пресс-формы в 3—5 раз выше стоимости кокиля, что необходимо учитывать при выборе экономически выгодного в данных условиях способа.

 

СОДЕРЖАНИЕ:  Литейное производство: Учебник для металлургических специальностей вузов

 

Смотрите также:

 

ЛИТЬЕ ПЛАСТМАСС ПОД ДАВЛЕНИЕМ. Литьем...

Литьем пластмасс под давлением перерабатывают: полистирол, поливинилхлорид, полиметилметакрилат, полиэтилен, полипропилен, полиамиды, поликарбонат...

 

Литье под давлением. Метод литья под давлением...

Метод литья под давлением уже широко применяется за рубежом для получения изделий из пенопластов [21 Г.. 2ПЗ 304].

 

Изготовление фасонных деталей- литьем под давлением

Используемый уже многие годы метод литья под давлением позволяет в одном рабочем процессе получать профильные детали массой от 2 г до 25 кг.

 

Кокильное литье и литье под давлением. При кокильном...

2. При литье под давлением пластических материалов (а также при выработке определенных изделий из шоколада)...

 

Литьё

Поэтому формы для литья под давлением пресс-формы делают из прочной стали. Литье под давлением называют иногда пресс-литьем.