Лиття
Введення.
Процес лиття під тиском має більш
ніж вікову історію. Головними його перевагами є можливість отримання
заготовок з мінімальними припусками на механічну обробку або без неї і
мінімальної шорсткістю необроблених поверхонь, забезпечення високої
продуктивності і низької трудомісткості виготовлення деталей.
В 1940р. завод «Червона Пресня» виготовив
машину мод. ЛД-7 з вертикальною камерою пресування - це був початок
вітчизняного виробництва необхідної для лиття під тиском обладнання.
Пізніше цим же заводом було освоєно виробництво машин з горизонтальною холодної
камерою пресування. Машини такого типу знайшли найбільше поширення в
промисловості. Це пояснюється простотою і надійністю конструкції такий
камери. Крім тою, у машинах з горизонтальною холодною камерою пресування
втрати теплоти рідким металом і гідравлічний опір на шляху його
руху в порожнину прес-форми менше, ніж у машинах з вертикальною камерою, в
внаслідок виключення літнікового ходу. Це дозволяє знизити температуру
заливання сплаву, зменшити пористість і здійснити ефективну підпресування
виливки після закінчення заповнення форми. Машини з горизонтальною камерою пресування
мають більш високу продуктивність, ніж машини з вертикальним камерою, так
як поршень виштовхує прес-залишок у момент розкриття прес-форми без
додаткових витрат часу.
Вітчизняне машинобудування випускає
машини з холодною горизонтальною камерою пресування із зусиллям замикання 1000 --
35000 кН. Більшість сучасних машин має механізм пресування з
мультиплікацією тиску робочої рідини в період підпресування.
Подальше вдосконалення машин для
лиття під тиском направлено шляхом підвищення швидкостей руху пресуючого
поршня з безступінчатим регулюванням швидкості на різних етапах заповнення
прес-форми при одночасному зниженні гідравлічного удару в момент переходу
від заповнення до підпресування. Вітчизняна промисловість випускає в основному
машини лиття під тиском з холодною горизонтальною камерою пресування і
автоматизовані комплекси та лінії на їх базі. Молдавське ВО «Точлітмаш»
спеціалізується на випуску машин із зусиллям замикання до 6000 кН, а ПО
«Сіблітмаш» - до 35000 кН.
За кордоном машини лиття під тиском і
автоматизовані комплекси на їх базі випускають фірми Vihorlat Snina (ЧССР), Litostroj (Югославія), фірма Buhler (Швейцарія), JDRA, Itallpress (Італія), Frech (ФРН), Ube, Toshiba (Японія), Lester, Gabler (США).
Сутність лиття
під тиском.
Виконують машинним способом у
металеві форми, що називаються прес-формами. Заповнення металом прес форми
здійснюють після її змикання через літніковие канали, які з'єднують робочу
порожнину прес-форми з камерою пресування машини для лиття під тиском.
Зовнішні обриси виливки утворюються робочою поверхнею зімкнутому
прес-форми, а внутрішні отвори і порожнини отримують за допомогою металевих
стержнів, які витягують з затверділої виливки у момент розкриття
прес-форми. Стрижні мають механічно привід у вигляді рейок, шестерень, зубастих
секторів, клинів, ексцентриків, кінематично пов'язаних з механізмом розкриття
прес форми.
Метал заливають у камеру пресування і
запресовують всередину робочої порожнини прес-форми. Після кристалізації відливки
відбувається розкриття прес-форми для витягання відливання, при цьому окрема
частина залишається нерухомою, а інші частини відводяться гідроприводом. Відливання
утримується в рухомої частини і переміщується з нею до зіткнення з
виштовхувачі, які виштовхують виливок з рухомої частини прес-форми.
Відливання може бути витягли з розкритої прес форми за допомогою маніпулятора
або робота. Для запобігання зварювання робочої поверхні прес-форми з відливанням
і полегшення витягання відливання порожнину прес-форми покривають складами у вигляді
паст або розпилюють рідин, що містять порошки металів, графіт, сульфід
молібдену.
Переважно використовують сплави на
основі міді, алюмінію, цинку, свинцю, сурми, які мають незначне
тепловий вплив на прес-форми. Розпал і деформація прес-форм призводять до
втрати точності і чистоти поверхні виливків. Для збереження сталості
розмірів прес-форми роблять водоохлажденіе. Останнім часом все ширше починають
використовуватися тугоплавкі сплави, наприклад, сталі, що вимагають дуже дорогих
прес-форм з жароміцні вставками з сплавів на основі молібдену. Внутрішні
порожнини у відрізках повчають за допомогою латунних стрижнів. Після кристалізації
сталевий виливки латунний стрижень залишається всередині неї, при високотемпературному
відпаленні він виплавляється з виливки, залишаючи після себе порожнину.
Опівкі, отримані литтям під тиском,
відрізняються чистотою поверхні і точністю, що відповідає 4 класу. Допуски
на розміри знаходяться в межах від ± 0,075 до ± 0,18 мм. Лиття під тиском
економічно доцільно для великосерійного і масового виробництва точних
виливків з легкоплавких сплавів. Трудомісткість виготовлення відливок литтям під
тиском в ливарних цехах знижується в 10-12 разів, трудомісткість механічної
обробки знижується в 5-8 разів. Даний спосіб лиття знайшов широке застосування в
автомобільної, авіаційної, електротехнічної, приладобудівної,
санітарно-технічній галузях промисловості.
Часто виливки, виготовлені литтям під
тиском, армують для зміцнення. Конструктивні елементи з інших більш
міцних або зносостійких сплавів попередньо одержують механічною обробкою
або холодного листового штампування і вкладають в прес-форму перед заповненням її
металом. При лиття рік тиском цинкових сплавів прес-форми витримують без
руйнування і втрати точності 1 млн. заповненні металом, магнієвих сплавів --
250 тис. заповнень, алюмінієвих сплавів - 100 тис., мідних ставлять - 5000
заповнень.
Процес формування опівкі проходить 3
етапи:
сплав з великою швидкістю (до 50 м/с) за
короткий час (0,01 - 0,6 с) заповнює порожнину прес-форми, переміщаючись з
повітрям і парами змащення, що знаходяться в порожнині форми, утворюючи
металловоздушную суміш;
в момент закінчення заповнення прес-форми
відбувається короткочасний і сильний гідравлічний удар, притискають метал до
поверхні прес-форми, і поверхневий шари виливки (0,2 мм) виходить дуже
щільним і дрібнокристалічних; рухома половина прес-форми під впливом
гідроудару відходить і на відливання по роз'єму прес-форми утворюється задирок;
кристалізація виливки відбувається з
великою швидкістю, що призводить до недостатнього харчування виливки рідким
розплавом, але дефектів усадочною походження в відливання не спостерігається, т.
к. гази в порах знаходяться під великим тиском і, розширюючи, сприяють
повного заповнення порожнини прес-форми металом, підвищуючи точність виливки,
однак механічні властивості металу і особливо його пластичність погіршуються.
Газові пори, що знаходяться під щільною
ливарні кіркою, не дозволяють виконувати термічну обробку виливків з
кольорових сплавів, тому що при високих температурах гази розширюються і пори
збільшують свій об'єм, утворюючи бульбашки і вспучіни на поверхні виливків. Для
зниження пористості виливків в практиці порожнину прес-форми й розплавлений
метал вакууміруют або повітря в робочій порожнині прес форми заміщають
киснем, який не змішується з металом а утворює тонкі окисних плівки
на поверхні виливки, не знижуючи її якості.
Машини для лиття під тиском бувають 2
типів - компресорні і поршневі. Найбільшого поширення набули
поршневі машини з холодною і гарячою камерою пресування. Гаряча камера
пресування знаходиться всередині тигля з розплавленим металом, а холодна --
окремо від розплавленого металу і розташовується горизонтально або
вертикально. Сучасні машини для лиття під тиском мають повністю
автоматизований робочий цикл з програмним управлінням, автоматизовані регулювання
зусилля змикання прес-форм, зміна швидкості пресування, блокування вузлів
при появі несправностей в машині.
Поршневі машини з холодною горизонтальної
камерою пресування (рис. 1, а) мають прес-форму, що складається з 2 частин.
Половина прес-форми 1 кріпиться до рухомої плиті машини, а половина 3 - до
нерухомої 4. Стержні, що утворюють порожнини в відливок, частіше перебувають у
рухомий половині для зручності їх вилучення з виливки. Рухома напівформи 1
з великим зусиллям притискається до нерухомого 3. Потім доза рідкого металу 5
заливається в камеру пресування 7 і впрессовивается плунжера 6 до робочої
порожнину прес-форми 2. Після кристалізації сплаву рухома частина прес-форми
1 відходить, і відливання виштовхувачі 8, які кріпляться на плиті,
розташованої за рухомий напівформи, виштовхується на конвеєр або в тару.
Загальний вигляд машини для лиття під тиском з
холодної горизонтальною камерою пресування наведено на рис 1, м. Нерухома
частину прес форми кріпиться до плити 4, а рухома - до плити 3, яка переміщається
по напрямних штангах 2 гідроприводом з важільним механізмом. Запрессовиваніе
металу в ливарню форму проводиться плунжера 5, який входить в камеру
пресування, розташовану в плиті 4 Плунжер 5 переміщається в осьовому
напрямку гідроприводом 6. Гідросистема машини для плавності роботи II
підтримки постійним високого тиску має ресивер 7. Всі механізми і
агрегати машини об'єднані жорсткою станиною 8. На рис 1 показана відливання блоку
циліндрів, отримана на машині такого типу.
Поршневі машини з холодною вертикальної
камерою пресування (рис. 1, б) мають прес форму, аналогічну за конструкції
прес формі попередньої машини, що складається з рухомої частини 1 і нерухомої 3,
але метал надходить до неї з вертикальної камери 6. У камері пресування 6 переміщуються
верхній плунжер 4 і нижня п'ята 7. Верхній плунжер виходить за межі камери
пресування, а в отвір заливається доза металу 5 на
поверхня п'яти 7, яка перекриває отвір літніковой системи 8,
з'єднує робочу порожнину 2 прес-форми з камерою пресування 6. Потім
верхній плунжер 4 починає стискати метал, і під цим тиском п'ята 7
опускається і відкриває отвір літніковой системи 8. Метал під великим
тиском і з великою швидкістю впорскується в робочу порожнину 2 прес-форми.
Рис 1. Схеми процесів і машина для лиття
під тиском.
а - з горизонтальною холодною камерою
пресування, б - з вертикальною холодною камерою пресування, в - з гарячою камерою
пресування; г - машина з горизонтальною холодною камерою.
Для створення надлишкового тиску
необхідна доза металу, трохи більша, ніж потрібно для відливання, тому
між верхнім плунжера і п'ятий залишається прес залишок у вигляді циліндра. При піднятті
верхнього плунжера нижня п'ята також починає підніматися вгору, зрізає прес
залишок і виводить його за межі камери пресування, а потім опускається в
вихідне положення (до перекриття отвору літніковой системи). Рухома
частину прес форми 1 відходить, і відливання витягується за допомогою поршня 9.
Після витягання відливання і закриття прес-форми цикл повторюється знову.
Поршневі машини з гарячою камерою
пресування (рис. 1, в) оснащені тигельний піччю 9, в якій протягом робочої
зміни знаходиться розплавленим метал 7. Сама камера пресування 8 поміщена в
тиглі безпосередньо в розплавленому металі. Коли прес плунжер 6
піднятий, то розплавлений метал через отвори в камері заповнює її, а при
русі плунжера 6 вниз перекриваються впускні отвори і метал під
тиском поступає в робочу порожнину 2 прес-форми, приєднаної до камери
пресування через перехідною мундштук 5. Після кристалізації сплаву в порожнині
2 рухома напівформи 1 відходить, штовхачі 10 впираються в нерухому плиту н
відливання виштовхується. Потім рухома напівформи 1 замикається з нерухомою 3,
закріпленої на плиті 4, а плунжер 6 піднімається, камера 8 заповнюється з
тигель метллом 7, і цикл повторюється. На таких машинах можна отримувати дрібні і
складні виливки з цинкових, олов'яних, свинцево-вмістом сурми і інших
легкоплавких сплавів.
2. Лиття під
низьким тиском.
Застосовують для отримання великих
тонкостінних корпусних заготовок з легкоплавких сплавів. Розплавлений метал
1 (рис. 2) з плавильного тигля 2, який нагрівається електронагрівачами 3,
під тиском інертного газу або повітря 0,1-0,8 кгс/см2 (0,01-0,08
Мн/м2) вичавлюється по металлопроводу 4 в робочу порожнину форми 5, де
він кристалізується в просторі між формою 6 і стрижнем 7. Стержень може
бути зі звичайної стрижневий піщаної суміші. Тиск інертного газу має бути
невисоким з тієї причини, що площа дзеркала розплавленого металу в тиглі 2
у багато разів більше площі металлопровода 4. Незначне переміщення
металу в тиглі викликає високий підйом рідкого металу всередині металлопровода і
в ливарні формі. Після кристалізації виливки, тиск інертного газу знімається,
ливарна форма, розкривається і з неї витягують виливок.
Рис. 2. Установка для лиття під низьким
тиском.
3. Основні
характеристики процесу.
При лиття під тиском основними
чинниками, що визначають формування виливки, є тиск у камері
пресування і прес-формі, швидкості руху поршня і впуску рідкого металу в
форму, параметри літніково-вентиляційної системи, температури заливається
металу і форми, режими змащування та охолодження робочої порожнини форми і камери
пресування.
Сукупність таких параметрів, як
тиск у потоці металу, швидкість руху металу, протитиск,
що виникає внаслідок утрудненого видалення повітря та газоподібних продуктів
згоряння мастильного матеріалу, утворює гідродинамічний режим формування
виливки. Температури заливається сплаву і форми, тривалість заповнення та
підпресування, а також темп роботи визначають тепловий режим процесу.
Від правильного вибору технологічних
режимів заповнення та підпресування, що визначають конструкцію прес-форми, тип і
потужність машини для лиття під тиском, залежить якість виливків.
Гідродинамічний
режим формування виливки.
Створює кінетику заповнення, газовий режим
форми, характер розподілу газових включень у відливання і якість рельєфу її
поверхні. Тиск в потоці металу виникає в результаті опору
руху металу при проходженні його через тонкі перетину порожнини прес-форми й
обтіканні стержнів, при поворотах, звуження і розширення потоку. У разі
відсутність опору величина гідродинамічного тиску в потоці
визначається протитиском повітря і газів, видалення яких утруднено
через неможливість виконання вентиляційних каналів великого перерізу.
Чіткість оформлення рельєфу і
шорсткість поверхні виливки залежать від кінетичної енергії потоку. У
момент закінчення його руху створюється гідродинамічний тиск на стінки
прес-форми:
Вф = pм Vф
де pм - щільність рідкого металу;
Vф - швидкість потоку в прес-формі.
Висока швидкість впускається потоку
(швидкість впуску) відповідає одержанню тонкостінних великогабаритних виливків
складних обрисів. Високі швидкості впуску й потоку в прес-формі створюються в
результаті швидкого переміщення пресуючого поршня. Для подолання
опору твердіє маси металу в тонких перетинах оформляє
порожнини, а також опору газів, що залишаються у відливання, необхідний високий
гідростатичний тиск. Воно передається від пресуючого поршня через літніковий
живить канал. Чим пізніше затвердіє живильник, тим триваліше дію
тиску. Процес передачі гідростатичного тиску в порожнину прес-форми
називається підпресування. Використання потовщених живильників дозволяє
здійснити підпресування і харчування виливка рідким металом в період
кристалізації і тим самим усунути усадочні раковини.
Максимальне зусилля підпресування повинно
розвиватися пресувальне механізмом машини не в момент початку затвердіння
виливки, а майже відразу після закінчення заповнення прес-форми.
Характер руху металу в оформляє
порожнини залежить від швидкості випуску, співвідношення товщини живильника і виливки,
в'язкості і поверхневого натягу?? аліваемого сплаву, теплових умов його
взаємодії із стінками прес-форми. На основі швидкісних кінозйомок
процесу руху металу в прозорій прес-формі встановлено, що при лиття з
малими швидкостями випуску можливо заповнення навіть ламінарним потоком, з
середніми швидкостями - суцільне турбулентний заповнення. При високих швидкостях
випуску потік розбивається, заповнення стає дисперсним. Проте заповнення
порожнини форм ламінарним, турбулентним або дисперсним потоком можливо лише за
отримання зразків або відливання простої форми.
Більша частина виливків, що використовуються в
машинобудуванні та приладобудуванні, має складну конфігурацію з потовщеннями,
бобишках, припливами і переходами, тому навіть дисперсне заповнення в чистому
вигляді спостерігається рідко. Реальне заповнення відливок складної конфігурації --
послідовне перетворення дисперсного потоку, що утворилося в місці удару
струменя об стінку фори, на суцільний турбулентної підпору.
Таким чином, частина порожнини форми
заповнюється дисперсним потоком, а віддалені від живильника перетину порожнини
заповнюються турбулентним суцільним потоком. Співвідношення дисперсних і
турбулентних потоків залежить від швидкості впуску, товщини відливання і складності
конфігурації, головним чином від числа поворотів в порожнині форми.
Тепловий режим
процесу формування виливки при лиття під тиском.
Забезпечує рухливість сплаву як у
період заповнення форми, так і в процесі підпресування. Він пов'язаний з високою
інтенсивністю теплового взаємодії рідкого металу із стінками масивної
прес-форми.
Процес охолодження металу можна розділити
на 2 періоди. 1 - охолодження рідкого металу при русі його в літніковой
системі і оформляє рідини. На цьому етапі важливо правильно вибрати
тривалість заповнення, щоб попередити утворення неслітін,
пористості і оксидних полон. 2 період - затвердіння металу після заповнення
прес-форми. На цьому етапі необхідно створити умови спрямованого
затвердіння металу виливки. Дотримання принципів спрямованого затвердіння
залежить від технологічності конструкції виливки, температури заливається сплаву
і температури прес-форми.
Тепловий режим визначає не тільки
якість виливків, але і стійкість форми. Одна з основних причин руйнування
поверхневих шарів матриць і пуансонів і поява на відливання так званих
слідів розпалу форми-це виникнення температурних напружень у вкладиші.
Довговічність прес-форми, як показали результати досліджень В. Т.
Різдвяного, залежить від величини максимальних температурних напружень і
коефіцієнта лінійного температурного розширення матеріалу прес-форми. Крім
того, вона знижується через активного силового взаємодії між охолоджуючим
сплавом і нагріваються робочими частинами форми.
Тепловий режим, що визначає умови формування
виливки, пов'язаний з високою швидкістю твердіння рідкого металу, яка
зростає при охолодженні форми водою або терморегулірующий рідиною.
Температурний робочої порожнини прес-форми необхідно для стабілізації і
вирівнювання теплових умов в різних по товщині перетинах виливка.
Для забезпечення зварюваності окремих
потоків металу до його затвердіння з метою попередження неслітін,
пористості і оксидних полон тривалість заповнення не повинна перевищувати
частки секунди. При розробці теплового режиму велике значення має розрахунок
тривалості заповнення форми. Як зазначалося вище, відливання складної
конфігурації заповнюються послідовно дисперсно-турбулентним потоком. У цьому
випадку тривалість заповнення Тзап визначається за умови, що
дисперсний характер руху відповідає першому періоду заповнення, а
турбулентний - другий. За тривалістю заповнення, визначеної на
підставі розгляду теплових умов у формі, підраховують технологічну
швидкість пресування:
Vпр = mотл/(рм Fпр тзап)
де mотл - маса відливки;
Fпр - площа поперечного перерізу камери
пресування.
При створенні сприятливих теплових
умов, що забезпечують збереження жидкотекучестью металу в літнікових каналах
і порожнини форми, особливо в найбільш тонких її перетинах, можливо здійснити
підпресування. Найбільш ефективно вона використовується на машинах з горизонтальною
камерою пресування. Підпресування в процесі кристалізації сплаву стискає
газові включення, зменшує усадочних пористість і покращує структуру металу.
Ефективність підпресування залежить від
тривалості досягнення максимального значення тиску в процесі
кристалізації сплаву. Чим менше цей час, тим вище її ефект. Сучасні гідравлічні
схеми машин литва під тиском дозволяють домогтися зниження часу
підпресування до 0,016 с. На підставі розрахунку гідродинамічного і теплового
режимів процесу визначають параметри пресуючого механізму машини лиття під
тиском. Машини для лиття під тиском повинні мати механізм чи систему
подачі робочої рідини в пресу циліндр, що забезпечує заданий кінцеве
тиск при підпресування. Найчастіше для цього використовують мультіпліцірующіе
механізми, які дозволяють не тільки підвищити тиск, а й зменшити
піковий тиск гідравлічного удару.
Розкриття і закриття прес-форми
здійснюються замикаючим механізмом, який одночасно використовується і для
виштовхування виливки. У сучасних конструкціях машин литва під тиском застосовують
замикаючі механізми чотирьох типів: гідравлічні, гідроричажние,
гідроклинові і комбіновані (гідрокліноричажние).
Найбільш широко поширені
гідроричажние замикаючі механізми.
4. Номенклатура
виливків, отриманих литтям під тиском.
Лиття під тиском займає одне з провідних
місць у ливарному виробництві. У вітчизняній і зарубіжній практиці цим
способом одержують виливки, по конфігурації і розмірами найбільш близькі до готових
деталей з цинкових, алюмінієвих, магнієвих і мідних сплавів. Виготовлення
виливків зі сталі, чавуну, титанових і інших тугоплавких сплавів ще не
одержало широкого застосування, що пояснюється в основному низькою стійкістю
оформляють частин і високою вартістю матеріалів для прес-форм.
Виробництво виливків з алюмінієвих
сплавів в різних країнах складає 30-50% загального випуску (по масі)
продукції литва під тиском. Наступну за кількістю і різноманітністю
номенклатури групу виливків представляють виливки з цинкових сплавів. Магнієві
сплави для лиття під тиском застосовують рідше, що пояснюється їх схильністю до
утворенню гарячих тріщин і більш складними технологічними умовами
виготовлення відливок. Однак слід зазначити, що виливки з магнієвих сплавів
майже в 1,5 рази легше виливків з алюмінієвих сплавів і краще обробляються
різанням, причому магній не налипає на поверхні сталевих прес-форм і не
приварюється до них. Отримання відливок з мідних сплавів обмежено низької
стійкістю прес-форм.
Номенклатура що випускаються вітчизняною
промисловістю виливків дуже різноманітна. Цим способом виготовляють литі
заготовки самої різної конфігурації масою від декількох грамів до декількох
десятків кілограм.
Сучасні конструкції машин лиття під
тиском, що створюють тиску на метал до 800 МПа і швидкості пресування до 7
м/с, дозволяють отримувати великогабаритні і складні по конфігурації виливки,
наприклад блок циліндрів автомобіля «Москвич» масою 18,6 кг. Ці виливки
виготовляють з сплаву системи алюміній-кремній-мідь на машині з зусиллям
замикання 20000 кН. У відливання безліч литих отворів, товщина стінки 4-5
мм. Вони проходять випробування на герметичність при тиску 15 МПа. Прес-форма
для такої виливки важить близько 2т. Застосування ефективної підпресування дає
можливість отримувати дуже щільні герметичні деталі, такі, як алюмінієвий
корпус опалювальної батареї. Заповнення цієї тонкостінної великогабаритної
виливки металом супроводжується активним захопленням газів з порожнини прес-форми,
однак високий тиск (вище 400 МПа) забезпечує високий ступінь стиснення
повітряних і газових включень. Застосування такої виливки не тільки знижує масу
опалювальної системи, покращує теплообмін, економить енергоресурси та метал,
підвищує продуктивність праці і знижує собівартість продукції, а й
облагороджує інтер'єр.
Деякі виливки мають складні
криволінійні поверхні і канали, які при заданих точності і
шорсткості та економічної доцільності не можуть бути виконані ніякими
іншими способами, крім як литтям під тиском, наприклад головка блоку
циліндрів і диск вентилятора компресора. Ці виливки мають значну
товщину стінки (до 12 мм), що дозволяє використовувати спрямоване
затвердіння, при збільшеній товщині живильника, що створює оптимальні
гідродинамічні і теплові умови підпресування.
Розроблені у вітчизняній
промисловості технологія й устаткування лиття під тиском дозволяють отримувати
виливки, товщина стінки яких у деяких місцях дорівнює 1 мм, наприклад деталі
фотоапаратури. На спеціально створеній спеціалізованій машині і з
застосуванням вакууму, термостатування форми та інших технологічних прийомів
були отримані відливки з товщиною стінки 0,6 мм.
Розширюється сфера застосування лиття під
тиском магнієвих сплавів. Поряд з використанням цих сплавів для корпусних
деталей друкарських машинок, приладів, біноклів, фото-і кіноапаратури, бензопил
вони успішно застосовуються в авіаційній техніці для деталей, що несуть певну
навантаження. Наприклад, фірма Volkswagen (ФРН) виготовляє з магнієвих сплавів диски коліс
спортивних автомобілів, а Мелітопольський завод «Автокольорлит» - деталі мотора
автомобілів. Литтям під тиском можна одержувати виливки з зовнішньої або
внутрішнім різьбленням: смушкова гайки і гвинти, шліцеві гайки з фігурними
головками, штепсельні роз'єми. Литий різьба також має більш постійний
профіль, який є негативним відбитком резьбовой вставки прес-форми,
виконується з точністю, значно перевершує звичайну точність обробки
на різьбонарізні верстатах. Якість поверхні литий різьблення вище, ніж
механічно нарізаною, тому що робочі поверхні прес-форми шліфують і
полірують. Литтям під тиском можна виготовляти виливки зі спеціальною
різьбленням, яку майже неможливо бій, яку майже неможливо отримати іншим
способом, наприклад прямокутну або спіральну різьбу трикутного профілю для
ніпелів, угвинчується в гнучкі шланги.
литтям під тиском можна отримувати
виливки з різноманітною арматурою із сталі, чавуну, міді, бронзи та інших
матеріалів. Армування виливків пустотілими вкладишами або криволінійними трубками
дозволяє отримувати канали та порожнини складної конфігурації.
Поряд з конструкторськими завданнями,
армування допомагає вирішити ряд технологічних проб ніж. Наприклад, використання
арматури як холодильників дозволяє регулювати процес затвердіння
масивних частин виливки. Армування виливків сталевими та чавунними елементами
дає економію дефіцитних кольорових сплавів. Армоване лиття під тиском
дозволяє у багатьох випадках замінити зборку окремих вузлів виробів.
Виливки з алюмінієвих, магнієвих і мідних
сплавів, так само як і виливки з чавуну, сталі і титанових сплавів, отримують на
машинах з холодною камерою пресування. Відлиття з цинкових сплавів виготовляють
переважно на машинах з гарячою камерою пресування.
Відлиття з цинкових сплавів найбільш часто
використовують у виробництві автомобілів і товарів народного споживання (дверні
і замки, затискачі застібок «блискавка», деталі швейних машин). У
автомобільної промисловості з цинкових сплавів виготовляють деталі приладів і
декоративні деталі типу ручок, грат, корпусів фар. Завдяки гарним
ливарним властивостях і високої механічної міцності цих сплавів з них можна
робити великі і тонкостінні деталі. Наприклад, панель облицювання радіатора
автомобіля Dodge
(США) має масу 9 кг і довжину 1790 мм при товщині стінки 1,8 мм. У вітчизняній
промисловості найбільшою деталлю з цинкового сплаву, яка виготовляється на
машині з гарячою камерою пресування, є решітка радіатора автомобіля
«Жигулі». Відливання має масу 2,7 кг, довжину 1054, ширину 270 мм і середню
товщину стінки 1,25 мм.
В даний час процес лиття під
тиском розвивається в трьох напрямках, обумовлених конфігурацією виливків
та вимогами до їх якості:
лиття з низькими швидкостями впуску через
товсті живильники, що забезпечують заповнення прес-форми суцільними потоками і
ефективну підпресування; застосовують для отримання товстостінних виливків
нескладної конфігурації, до яких висувають високі вимоги по міцності і
герметичності;
лиття з високими швидкостями впуску через
тонкі живильники з утворенням дисперсного заповнення; застосовують для отримання
тонкостінних відливок складної конфігурації, до яких пред'являються високі
вимоги щодо якості поверхні і чіткості рельєфу;
лиття із середніми швидкостями випуску з
освітою суміщених турбулентних і дисперсних потоків; вимагає
підпресування, застосовується для одержання виливків з нерівній товщиною стінок,
пористість зменшує установкою фільтрів, промивніков або зміною газового
режиму прес-форми.
У більшості випадків для отримання
виливків використовуються універсальні машини для лиття під тиском, але, виходячи
з вимог до Відлиття і з умов виробництва, можуть застосовуватися спеціалізовані
машини лиття під тиском. Наприклад, машини з вакуумними пристроями, з
пристроями для продувки кисню зі здвоєним поршнем, для лиття сталі або
для отримання якоїсь однієї, дуже складною або специфічною виливки, наприклад,
машини для сходинки ескалатора, машини для заливки ротора електродвигунів.
Висновок.
Найважливішою передумовою подальшого
підвищення кількості відливок та ефективності лиття під тиском є
створення автоматизованих комплексів, гнучких виробничих систем та роторних
ліній лиття під тиском, гнучких автоматизованих виробництв.
Програмами технічного переозброєння
передбачається інтенсивне оновлення парку обладнання, застосування ЕОМ для
управління процесами і виробництвом, посилення вимог техніки
безпеки, поліпшення умов праці, підвищення уваги до охорони навколишнього
середовища.
Список
літератури
«Лиття під тиском» М.Г. Беккер, М.Л.
Заславський, Ю.Ф. Ігнатенко, М.: МАШИНОБУДУВАННЯ, 1998
«Економічні основи технологічного
розвитку »І.М. Васильєва, М.: МАШИНОБУДУВАННЯ, 1995
«Технології металів і конструкційні
матеріали »під ред. Б.А. Кузьміна, М.: МАШИНОБУДУВАННЯ, 1989
