Файл: Титов, Н. Д. Технология литейного производства учебник для машиностроительных техникумов.pdf

отделку осуществляют накаткой поверхности формы валиком 2

(рис. 241, б).

Отливка втулок, колец, венцов из цветных сплавов. При центро­ бежной отливке втулок, колец из медных сплавов применяют песча­ ные и металлические формы. Металлические формы для крупных отливок часто охлаждают водой. Втулки средних размеров из мед­ ных сплавов отливают в металлические формы без покрытий либо в формы, рабочая поверхность которых покрыта ацетиленовой ко­ потью. Стальные формы для литья втулок из оловянных бронз рекомендуется натирать графитом или покрывать графитовой вод­ ной краской. Форму перед заливкой нагревают до температуры не выше 250° С.

Втулки из оловянной бронзы лучше получать в стальных формах; втулки из высокосвинцовых бронз во избежание ликвации по плот­ ности составляющих сплава обычно получают при медленном враще­ нии формы и ее интенсивном охлаждении (литье намораживанием).

Металл в форму заливают плавной струей большого сечения. Для получения качественных отливок важно выдерживать опреде­ ленную температуру заливки. Практикой установлено, что оптималь­

Отливка биметаллических заготовок. Биметаллическое изделие состоит из двух сплавов: наружный или внутренний слой такого из­ делия изготовляют из специального сплава с требуемыми свойствами,

аосновную массу — из недефицитного сплава.

Вмашиностроении отливки из биметалла применяют в основном вместо дорогостоящей бронзы, что резко снижает расход бронзы на единицу продукции, уменьшает стоимость изделий.

Биметаллические втулки и заготовки, имеющие форму тела вра­ щения, целесообразно получать центробежным способом литья тремя методами: 1) свободной заливкой расплава, образующего внутренний слой заготовки, в полость вращающейся твердой втулки (основы из другого сплава); 2) расплавлением твердой шихты внутри закрытой с торцов полости вращающейся втулки — основы для образования внутреннего слоя заготовки; 3) последовательной заливкой двух расплавов, образующих наружный и внутренний слои заготовки.

При литье биметаллической втулки первым из указанных методов в качестве материала для основы втулки применяют сталь (до 0,3% С), а для внутреннего слоя оловянную бронзу. Более углеродистые и легированные стали не обеспечивают хорошего сцепления с бронзой. До заполнения втулки (основы) расплавом ее необходимо тщательно очистить от окалины, масла и других загрязнений.

При втором методе втулку изготовляют из стандартной трубы с последующей завальцовкой или приваркой донышек. Бронзу внутри втулки-заготовки можно плавить вне машины для центробеж­ ного литья.

422

При получении биметаллических втулок третьим методом не­ обходимо иметь два плавильнььх агрегата для расплавления стали и бронзы. Температура изложницы перед заливкой должна быть 150—200° С, окружная скорость изложницы 8 м/с.

Скорость подачи жидкой стали во вращающуюся изложницу 1 кг/с и бронзы 0,5 кг/с. Сначала заливают сталь, затем дается вы­ держка 15—20 с (во время движения изложницы), после чего зали­ вают бронзу — получается биметаллическая втулка.

Центробежное литье труб. Существует два способа центробеж­ ного литья труб: в металлические и в футерованные песчаные формы. Основным недостатком литья в металлические формы является то, что трубы отбеливаются, становятся хрупкими и поэтому их необхо­ димо отжигать. При литье в песчаные формы снижается производи­ тельность процесса, так как необходимо приготовлять формовочную смесь, уплотнять ее, кроме того, осуществлять выбивные и очистные работы, использовать соответствующее дополнительное оборудова­ ние. Большое распространение нашел первый способ литья труб.

На рис. 242 показана роликовая центробежная машина для литья чугунных труб в металлические формы конструкции ВНИИЛИТМАШа. Машина имеет подвижную изложницу, а зали­ вочный желоб и клещи для извлечения отливок неподвижные. Из­ ложницу можно охлаждать обрызгиванием и в ванне с водой.

Изложница 1 представляет собой гладкий цилиндр с раструбом на одном конце, который устанавливают на четырех роликах. Для фиксации изложницы в осевом направлении на нее надевают кольцо, упирающееся в ролики 2. В раструбном конце изложницы закрепляют шкив клиноременной передачи и вставляютпатрон с песчаным стержнем для образования кольцевого паза в раструбной части трубы. В хвостовой части изложницы закрепляют вт-улку, ограничивающую длину отливаемой трубы. Изложница вращается от электродвигателя 3 постоянного тока.

На машине можно отливать трубы различного диаметра. Поло­ жение оси изложницы остается постоянным, а регулируется поло­ жение опорных роликов 4, установленных на поворотных кронштей­ нах, закрепленных упорными болтами 5. Изложница с опорными роликами и системой охлаждения находится в жестком массивном корпусе 6; который опирается на направляющие станины четырьмя роликами. Корпус изложницы перемещается гидроцилиндром 7.

Заливочное устройство состоит из мерного ковша 8 и желоба 9. Мерный ковш выложен огнеупорным составом. Ковш поворачивается гидроцилиндром через реечную передачу.

Механизм для извлечения трубы из изложницы состоит из кле­ щей, которые захватывают трубу изнутри и удерживают ее на месте, в то время как изложница перемещается, освобождая трубу.

Трубы, отлитые в металлические формы, имеют поверхностный отбел (НВ 580—640) и поэтому подвергаются отжигу. Отжиг осу­ ществляют при 950—960° С и выдержке 50 мин. Для труб небольших размеров (диаметром 80—150 мм) выдержка составляет 30 мин.

423

Рис. 242. Центробежная машина для отливки труб в металлические формы конструкции ВНИИЛИТМАШа

После термической обработки и очистки от окалины трубы асфаль­ тируют в ваннах. Температура труб при опускании в ванну при­ мерно 150° С. Асфальтированные трубы подвергают гидроиспыта­ нию.

Центробежная отливка чугунных труб в футерованные излож­ ницы производится на тех же машинах, что и в металлических из­ ложницах без покрытий. В качестве теплоизолирующих покрытий применяют сухие сыпучие материалы без связующего или с добавкой порошкообразного связующего, жидкие водные суспензии различ­ ного состава и водные растворы. Сухие покрытия наносят с помощью

Рис. 243. Песчаная форма для центробежного литья труб

желоба, вводимого во вращающуюся изложницу, нагретую до 200° С. Если сухие покрытия имеют связующее, то смесь полностью затвер­ девает за 1—2 мин. Жидкие покрытия наносятся на изложницу с помощью специальной трубки из бачка; состав заливают в излож­ ницу таким же образом, как и металл. Однако покрытия сыпучие и жидкие полностью не устраняют отбела труб и плохо предохра­ няют изложницу от разгара, в то время как литье в сухие песчаные формы гарантирует получение труб без отбела.

Песчаная форма для центробежного литья труб (рис. 243) состоит из металлической изложницы 1, выполняющей роль опоки, песча­ ной футеровки 2, раструба 3, ограничивающего стержня 4, крышек 5 и 6. Формы изготовляют в массовом производстве на карусельных установках.

Г Л А В А I I I

ЛИТЬЕ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

§ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Сущность процесса. Литье под давлением состоит в том, что рас­ плавленный металл подается в металлическую форму (пресс-форму) под избыточным давлением. Сочетание двух особенностей процесса (металлической формы и высокого давления) позволяет значительно улучшить качество отливки. Высокая чистота поверхности и точ­

425

ность размеров рабочей полости пресс-формы обеспечивают получе­ ние точных отливок с чистой поверхностью, практически не требую­ щих дальнейшей механической обработки, а высокое давление на жидкий металл значительно увеличивает заполняемость формы.

Для литья под давлением применяют специальные машины. На рис. 244 приведена схема машины литья под давлением с гори­ зонтальной холодной камерой прессования. Пресс-форму для литья под давлением, состоящую из подвижной и неподвижной частей, закрепляют соответственно на подвижной 2 и неподвижной 4 пли­ тах специальными болтами или скобами.. Правильность установки

Рис. 244. Схема машины для литья под давлением с горизонтальной холодной камерон прессования

Процесс литья начинается с подогрева пресс-формы, стакана 5 и прессующего поршня 6. Для этого рабочий-оператор заливает не­ сколько раз металл в пресс-форму. Получаемые отливки, как пра­ вило, имеют брак, их затем переплавляют. Температура нагрева пресс-формы зависит от заливаемого в нее сплава. После подогрева пресс-форму смазывают, особенно смазывают трущиеся части прессформы, прессовый стакан 5 и поршень 6. Кроме того, несколько раз открывают и закрывают пресс-форму для заливки в нее металла для проверки ее работы.

Затем регулируют скорость прессования, которая зависит от рода сплава, сложности и требований, предъявляемых к отливке. Подвиж­ ная и неподвижная половины пресс-формы соединяются и скреп­ ляются механизмом 8. В прессовый стакан ложкой заливают рас­ плавленный металл (рис. 245, а), включают механизм запрессовки 7

426

н поршень (см. рис. 244) вытесняет жидкий металл в полость формы

(рис. 245, б).

После заливки металл выдерживается несколько секунд, затем

в очистное отделение.

Литье под давлением является наиболее прогрессивным способом изготовления отливок из цветных сплавов (цинковых, алюминиевых, магниевых, латуни), в последнее время широко применяется в точ­ ном приборостроении, автомобильной, тракторной, электротехни­ ческой и других отраслях промышленности.

Рис. 245. Основные технологические операции литья под давлением

Основные преимущества литья под давлением: высокая произво­ дительность, возможность получения сложных тонкостенных отли­ вок с минимальной механической обработкой, чистой и гладкой поверхностью; мелкозернистой структурой и высокими механиче­ скими свойствами.

Литьем под давлением получают сложнейшие отливки со стен­ ками толщиной до 0,8 мм, практически не требующие механической обработки. Точность изготовления отливок достигает 5-го, а иногда и 3-го классов точности, шероховатость поверхности отливок соот­ ветствует 5—7-му классам чистоты. Припуски на механическую обработку не превышают 0,8 мм.

Недостатками литья под давлением являются высокая стоимость пресс-формы, сложность и длительность ее изготовления, трудность выполнения отливок со сложными полостями, поднутрениями, га­

427

зовая пористость в отливках, ограниченная номенклатура сплавов, а также ограничения размеров п массы отливок мощностью литей­ ной машины.

При литье под давлением пресс-форма быстро отводит теплоту от небольшой массы отливки. Отливка охлаждается очень быстро, структура ее получается мелкозернистой, механические свойства более высокими. Однако литье под давлением имеет ряд особенно­ стей. В процессе заполнения вместе с жидким металлом в форму попадает воздух, который затем образует в отливке газовую пори­

собов представлен на рис. 246. На подвижной плите 1 машины с горизонтальной камерой прес­ сования крепят вакуумную камеру, состоящую из плиты 2, кожу­ хов 3 и 4, неподвижной плиты 6, расположенной на неподвижной плите 7. Внутри кожухов 4 и 3 находится пресс-форма, состоящая из двух полуформ: неподвижной 11 и подвижной 12, плит толка­ телей 14 и 15. Камера прессования 8 имеет канал, соединяющий ее с вакуум-проводом 5, и сменную втулку 10. При закрытии прессформы уплотнения 16 и упоры 13 обеспечивают герметичность

вакуумной камеры.

После заливки жидкого металла поворотной муфтой 9 закры­ вается заливочное окно камеры и она электромагнитным золотни­ ком соединяется вакуум-проводом 5 с насосом. В камере создается требуемое разрежение, одновременно осуществляется запрессовка жидкого металла в пресс-форму.

Для повышения плотности отливки, уменьшения газовоздушной пористости применяют также специальные режимы технологиче­ ского процесса, при которых осуществляется передача статического давления на металл от момента окончательного заполнения формы до полного затвердевания отливки (литье с подпрессовкой). Такое

428