Файл: Сосненко, М. Н. Развитие литейного производства.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 36

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

встраивается в систему ее механизмов. В литейных це­ хах наибольшее применение нашли машины с горизон­ тальной холодной камерой сжатия, усилие запирания формы на которых достигает 2500 т. В нашей стране подобные машины выпускаются под марками 512Г, 515М, 516М2, 517М и др. Подача расплава в камеру прессования таких машин производится автоматиче­ ски с помощью электромагнитных, вакуумных и дру­ гих заливочно-дозирующих устройств. Машины с го­ рячей камерой прессования применяются главным об­ разом при получении отливок из цинковых и свинцовооловянистых сплавов, имеющих низкую (до 500°) тем­ пературу плавления.

Качество получаемых отливок и экономичность литья под давлением зависит от применяемых литей­ ных форм, которые в этом случае принято называть пресс-формами. В качестве материала пресс-форм при­ меняют специальные стали, содержащие вольфрам, молибден, хром и другие легирующие элементы. Стой­ кость пресс-форм зависит от вида используемого сплава, а также от технологических режимов литья.

При благоприятных условиях

стойкость

достигает

5 тыс. заливок при получении

мелких

чугунных

с:

стальных отливок, 5—15 тыс.

заливок

при

литье

из

медных сплавов, 100—250 тыс. — из магниевых и алю­ миниевых и 500 тыс. заливок при получении отливок из легкоплавких оловянно-свинцовых сплавов. Для повышения долговечности пресс-формы подвергают азотированию, цианированию, хромированию, фосфатированию, покрывают изоляционными материалами, снабжают системой водоохлаждения. Ценное свойство металлических пресс-форм —- выдерживать большое (5—7 тыс. кг/см2) давление струи расплава — спо­ собствует интенсивному теплообмену между отливкой и формой. Это помогает получать сложнейшие тонко­ стенные отливки, обеспечивает надежное питание от­ ливки и измельчает ее структуру.

Технология литья под давлением отличается ма­ лой (Юч-200 сек.) длительностью производственного цикла и простотой выполняемых операций. Залитая с помощью мерного устройства 6 (рис. 57) в камеру прессования 7 порция расплава 5 мгновенно запрессо­ вывается пуансоном / в полость пресс-формы 3, со­

пи


7

Рис. 57. Схема литья под давлением на машине с вертикальной камерой сжатия:

а) — заливка расплава в камеру прессования; б) — запрессовка расплава в пресс-форму; в) — раскрытие пресс-формы и извлечение из нее отливки.

стоящей из двух частей 2 и 4. Опускание плунжера 9 открывает доступ расплаву в литник 8, а затем в по­ лость пресс-формы 3. После кратковременной выдерж­ ки для кристаллизации расплава и затвердевания от­ ливки пресс-форма автоматически раскрывается, а полученная отливка 10 выталкивается специальным устройством и переносится в контейнер. При этом из камеры сжатия выдается пресс-остаток сплава И. После очистки пресс-формы от грата, ее смазки и за­ пирания цикл литья повторяется. Чтобы обеспечить заданные параметры литья, машины снабжаются конт­ рольной аппаратурой: приборами для определения скорости впуска расплава в пресс-форму, термопара­ ми и термометрами сопротивления для определения температуры нагрева пресс-форм и др.

Простота и малооперационность литья под давле­ нием открывают широкие перспективы для полной ав­ томатизации производственных процессов. На рис. 58 показана схема автоматизированного участка с двумя машинами литья под давлением 1 и механическим ро­ ботом 2, программное управление которым осуществ­ ляет небольшая электронно-вычислительная машина.

158

Робот попеременно извлекает отливки из пресс-форм машин, передает их в бак с водой 3 для охлаждения, на обрезной пресс 4 для отрезки литников, а затем в специальное приспособление для контроля отливок по

внешнему контуру.

Предложенные в последние годы контрольные при­ способления с оптической системой и ЭВМ позволяют полностью отказаться от ручных операций контроля размеров отливок сложной конфигурации. В память машины закладываются данные о требуемых размерах отливки. В процессе измерения (его точность достигает ±0,005 мм) ЭВМ выдает результаты сравнения раз­ меров получаемой.отливки с заданными' по чертежу. При этом обеспечивается высокая скорость измерений и снижается трудоемкость контроля отливок.

?ис. 58. Участок литья под давлением, обслуживаемый роботом.

159


Наша страна прочно удерживает приоритет в об­ ласти литья под давлением чугуна и стали. В послед­ нее десятилетне этот процесс был освоен и внедрен на ряде предприятий автомобильной промышленности. Используя в качестве материала пресс-форм сплавы на основе молибдена, литейщики получили чугунные и стальные отливки, по точности размеров практически не отличающиеся от отливок, производимых методом литья под давлением из алюминиевых, магниевых и медных сплавов. Как показал проведенный анализ, свойства отливаемых под давлением стальных и чу­ гунных деталей идентичны свойствам поковок. Отме­ ченные преимущества литья под давлением дают ос­ нование полагать, что в ближайшие два-три года но­ вый процесс будет широко использоваться в различ­ ных отраслях промышленности.

При получении ответственных отливок, к которым предъявляются повышенные требования по плотности металла, литейщики ведут процессы литья под давле­ нием с применением вакуума и кислорода. При пер­ вом методе пресс-форму помещают в герметизирован­ ную камеру, в которой перед запрессовкой расплава создается разрежение путем автоматического подклю­ чения к вакуум-аккумулятору. Как показал производ­ ственный опыт, вакуумирование дает возможность по­ лучать плотные, без воздушной и газовой пористости отливки при пониженном удельном давлении прессо­ вания, что способствует повышению размерной точно­ сти отливок и производительности машин.

Сущность второго способа литья под давлением заключается в том, что пресс-форма перед запрессов­ кой расплава заполняется кислородом. Запрессовыва­ емый в пресс-форму алюминиевый расплав вступаете реакцию с кислородом, образуя в отливках мелкие включения окислов. Этот процесс сопровождается рас­ ходом кислорода, благодаря чему в полости прессформы (по мере ее заполнения расплавом) снижается противодавление, что улучшает ее заполняемость. Опыт внедрения процесса на Заволжском моторном заводе при отливке корпуса гидротрансформатора трансмиссии легкового автомобиля показал, что кис­ лородный метод литья повышает плотность отливок за счет уменьшения количества инородных включений и

160


газоусадочной пористости. Наличие в металле окис­ лов не снижает механические свойства отливок, так как суммарное их содержание в металле составляет десятые или сотые доли процента и присутствуют они в виде равномерно распределенных включений мелко­ дисперсной фазы.

Выпуск отливок методом литья под давлением за последние годы достиг 14—15% общего объема их про­ изводства в нашей стране. Расширение их производст­ ва сопровождается улучшением ряда качественных па­ раметров, повышением уровня автоматизации техно­ логических процессов. К числу больших достижений последних лет следует отнести организацию в про­ мышленном масштабе выпуска литых алюминиевых блоков цилиндров автомобиля, конфигурация которых является более сложной по сравнению с зарубежными.

XXIV съезд КПСС разработал конкретные меро­ приятия, направленные на дальнейшее развитие этого прогрессивного метода литья. За годы девятой пяти­ летки выпуск машин для литья под давлением возра­ стет в 1,5 раза.

1І М- Н. Сосненко

РАСПЛАВ ПОД ПРЕССОМ_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

альнейшим развитием метода литья под давле­

Днием является штамповка расплава под поршне­ вым давлением, которая стала применяться в нашей

стране после Великой Отечественной войны. Она за­ ключается в следующем. Мерная порция расплава из ковша заливается в стальную форму-матрицу 3 (рис. 59), после чего на зеркало расплавленного ме­ талла через пуансон 1 передается давление, под влия­ нием которого металл перемещается вверх и, затвер­ девая, образует отливку 2. После подъема пуансона отливка из матрицы выталкивается плунжером 4.

Штамповкой расплава получают разнообразные отливки с толщиной стенок свыше 2 мм, массой от не­ скольких граммов до 300 кг из сплавов на цинковой, алюминиевой, магниевой и медной основах, из стали, а также из таких хрупких материалов, как оловянные бронзы и серый чугун. Обработка металла при высо­ ких удельных давлениях обеспечивает при штамповке

расплава получение заготовок

с

острыми и четки­

ми гранями, большую точность

и

высокое качество

поверхности. По своим

механическим характерис­

тикам такие заготовки не уступают

кованому и про­

катанному металлу, при

этом

они

имеют одинако­

вые свойства в продольном и поперечном направле­ ниях.

Технологический процесс штамповки расплава включает операции: подготовка формы к заливке, заключающаяся в нагреве матрицы и пуансона до

162


200-ч-300°

(для

отливок

из медных сплавов) или

150ч-200° (для алюминие­

вого и стального литья),

а также

в покрытии их

рабочих

поверхностей

смазкой (в ее состав вхо­

дит 97%

машинного мас­

ла и 3°/о графита); сво­

бодная заливка пор­

ции расплава в

форму;

прессование

распла­

ва для его кристаллиза­

ции и формообразования

отливки

на

машинах

ОВП-2,

универсальной

четырехцилиндровои

ли­

тейной машине УЛМ

и другом оборудовании при

удельных давлениях

прессования, достигающих

3 тыс. кг/см2. Скорость прессования при этом состав­ ляет для мелких отливок 0,2-н-0,4 м/сек или 0,1 м/сек для крупных. Завершают процесс выдержка от­ прессованного расплава в форме, длительность кото­ рой зависит от толщины стенок заготовки и составляет примерно около 1 сек. на каждый миллиметр ее тол­ щины, и извлечение отливки из матрицы. .

В СССР штамповкой расплава изготовляют все более широкий круг изделий. В НИИПТмаше города Краматорска освоена штамповка из жидкой стали тонкостенных (6—8 мм) крышек диаметром ПО мм и с глубиной полости 50 мм, отличающихся большой точ­ ностью. При этом механическая обработка крышек ог­ раничивается снятием припуска 0,5-:-0,8 мм для поса­ дочного диаметра 10 мм и нарезкой отверстия ХЧ16 на дне крышки. При массе детали 1,26 кг масса отливки составляет 1,465 кг.

Штамповка расплава успешно применяется при по­ лучении втулок с различной наружной и внутренней конфигурацией. Выход годного при этом достигает 95%, а коэффициент использования металла — 80%. На гидравлическом прессе модели ПО638 отливали втулки из латуней ЛМцА57-3-1 и ЛМцС58-22, а также бронз марок Бр. ОФ 10-1 и Бр. АЖ 9-4 с наружными

і*

163