yandex rtb 1
ГоловнаЗворотній зв'язок
yande share
Главная->Різні конспекти лекцій->Содержание->1.3.2. Лиття під тиском та інші способи лиття

Ліварне виробництво (Металургія)

1.3.2. Лиття під тиском та інші способи лиття

а) лиття під тиском. Литтям під тиском називають спосіб виготовлення відливків, при якому форму заповнюють розплавом під тиском поршня.

Лиття під тиском - один з найпродуктивніших способів виготовлення невеликих і точних за розмірами відливків в основному із сплавів кольорових металів.

Відливки отримують у сталевих прес-формах. Розплав заповнює прес-форму під тиском поршня до 300 МПа. Після кристалізації розплаву й охолодження відливка прес-форма розкривається і відливок виштовхується в контейнер. При цьому способі лиття можна виготовити відливки з малими отворами (діаметром до 2 мм), різзю та малою товщиною стінок (0,5 мм).

Прес-форму заповнюють розплавом за частки секунди. Одночасно закупорюються газовиводи прес-форми і з її порожнини не повністю витісняється повітря та гази, що утворилися в процесі випаровування та згоряння покриття. Це спричинює утворення газових включень у відливках. Для запобігання цьому прес-форму та розплав перед заливанням вакуумують.

Відливки в прес-формах виготовляють на поршневих машинах. Найчастіше застосовують поршневі машини з холодною та гарячою камерами стискання.

1. Машини з холодною камерою стискання. Їх застосовують для виготовлення відливків з алюмінієвих, магнієвих і мідних сплавів, а також із сталі та чавуну.

Машина складається з прес-форми та камери стискання. Камери стискання можуть бути горизонтальними та вертикальними. Тиск поршня на розплав у машині з горизонтальною камерою стискання нижчий, ніж з вертикальною, і становить 40-200 МПа. Машини з горизонтальною камерою стискання застосовують частіше. Вони простіші в обслуговуванні й мають на 10-20% більшу продуктивність.

На машинах з горизонтальною камерою стискання (рис. 4) розплав 2 заливають у камеру стискання 3 міркою (положення І) і подають поршнем 1 до прес-форми, яка складається з рухомої 4 та нерухомої 5 частин.

Після кристалізації розплаву й охолодження відливка, яке триває кілька секунд (положення II), прес-форма розкривається; рухома частина прес-форми відходить вліво, відливок 6 разом із литником 7 відокремлюється від форми штовхачами 8 (положення III) і падає в контейнер (на рис. 4 не показано). І все починається спочатку.

Рисунок 4 – Схема поршневої машини (із горизонтальною камерою стискання) для виготовлення виробів литтям під тиском

 

2. Машина з гарячою камерою стискання. У цих машинах камера стискання розміщена безпосередньо в тиглі з розплавом і зазнає його дії. Тиск поршня на розплав становить 10-30МПа. Ці машини застосовують для виготовлення відливків із цинкових, магнієвих і алюмінієвих сплавів, які мають невисоку температуру плавлення. Тиглі виготовляють із матеріалів, які є корозієстійкими в цих розплавах. На цих машинах виготовляють відливки від кількох грамів до 25-30кг. Це дуже продуктивні машини (понад 3000 відливків за 1 год.).

Недоліками лиття під тиском є малі розміри відливків (максимальна маса відливка 50 кг), їх пористість, велика вартість і складність виготовлення прес-форм.

б) відцентрове лиття. Відцентровим литтям називають спосіб виготовлення відливків у формі, яка обертається навколо своєї осі.

У процесі відцентрового лиття застосовують форми з вертикальною (рис. 5,а) та горизонтальною (рис. 5,б) осями обертання.

Рисунок 5 – Схема машин відцентрового лиття:

а – з вертикальною віссю обертання;

б – з горизонтальною віссю обертання

Якщо діаметр відливка перевищує його висоту (шківи, труби, колеса тощо), то використовують форми з вертикальною віссю обертання. Форму з горизонтальною віссю обертання застосовують тоді, коли діаметр відливка значно менший ніж його довжина (гільзи, труби). В обох випадках вісь обертання форми збігається з віссю відливка і внутрішня порожнина його утворюється без допомоги стрижнів. Якщо потрібно виготовити фасонні відливки, внутрішню порожнину отримують за допомогою стрижнів. Такий спосіб називають центрифугуванням.

1. Форма з вертикальною віссю обертання. Розплав з ковша 1 заливають в обертову форму 2. На розплав діють гравітаційна та відцентрова сили. Під дією цих сил розплав 3 стікає до низу і притискається до стінок форми, кристалізується й утворюється відливок. Отримані відливки мають неоднакову товщину стінок: у нижній частині відливка товщина стінки більша, ніж у верхній. Для вирівнювання товщини стінки використовують різання на верстатах. Якщо відливки отримують із сплавів, які легко окислюються, то форму поміщають у вакуумну камеру.

2. Форма з горизонтальною віссю обертання. Цю форму використовують для виготовлення чавунних і сталевих труб. Для полегшення заповнення розплавом і виймання відливка форма нахилена під кутом 5о. Форма обертається навколо своєї осі за допомогою електродвигуна й охолоджується водою. Розплав з ковша 1 по нерухомому жолобу 4 потрапляє в обертову форму 2. Після заповнення форми розплавом 3 її обертання продовжується до повної кристалізації розплаву. Потім вимикають електродвигун і кліщами виймають трубу з форми. Чавунні труби подають на термічну обробку за температури 850-920°С для зняття внутрішніх напружень і вирівнювання фазового складу сплаву.

Проте цей спосіб лиття має недоліки, одним з яких є посилення ліквації під впливом відцентрових сил у сплавах, схильних до неї. Хімічний склад виробів, отриманих з таких сплавів, неоднорідний.

Відливки, отримані у формах з вертикальною віссю обертання, потребують додаткового оброблення різанням.

в) лиття витисканням. Цей спосіб лиття призначений для виготовлення тонкостінних великих за розміром виробів у вигляді панелей з алюмінієвих і магнієвих сплавів. Площа таких виробів дорівнює кільком квадратним метрам, товщина стінок - 2-5мм.

Лиття витисканням проводять на автоматичних установках, складовою частиною яких є матриця (рис. 6).

II

 

I

 
Матриця складається з рухомої 2 та нерухомої 3 частин. Розплавлений метал 1 (положення 1) заливають у матрицю, рухома частина якої переміщається паралельно нерухомій (положення II). Розплав заповнює внутрішню порожнину форми, а надвишок 5 зливається в ківш 6. Таким чином отримуємо виріб 4.

Рисунок 6 – Схема виготовлення відливків втисканням

 

7