Бекер (Бекер М.Б. Литье под давлением), страница 4

Как отмечалось выше, отливки сложной конфигурации заполняются последовательно дисперсно турбулентным потоком. В этом случае продолжительироть заполнения "г„„определяется при условии, что дисперсный дардктер движения соответствует 1т первому периоду заполнения, а турбулентный — второму. По продолжительности заполнения, определенной на основании рассмотрения тепловых условий в форме, подсчитывают технологическую скорость прессования пир = иотлйри~пртэап) ~ где 脄— масса отливки; г„р — площадь поперечного сечения камеры прессования. При создании благоприятных тепловых условий, обеспечивающих сохранение жидкотекучести металла в литниковых каналах и полости формы, особенно в наиболее тонких ее сечениях, возможно осуществить подпрессовку.

Наиболее эффективно подпрессовка используется на машинах с горизонтальной камерой прессования. Подпрессовка в процессе кристаллизации сплава сжимает газовые включения, уменьшает усадочную пористость и улучшает структуру металла 181, Эффективность подпрессовки зависит от продолжительности достижения максимального значения давления в процессе кристаллизации сплава. Чем меньше это время, тем выше эффект подпрессовки. Современные гидравлические схемы машин литья под давлением позволяют добиться снижения времени подпрессовки до 0,016 с. На основании расчета гидродинамического и теплового режимов процесса определяют параметры прессующего механизма машины литья под давлением. Машины для литья под давлением должны иметь механизм или систему подачи рабочей жидкости в прессующий цилиндр, обеспечивающую заданное конечное давление при подпрессовке.

Чаще всего для этого используют мультиплицирующие механизмы, которые позволяют не только повысить давление, но и уменьшить пиковое давление гидравлического удара. Раскрытие и закрытие пресс-формы осуществляются запирающим механизмом, который одновременно используется и для выталкивания отливки. В современных конструкциях машин литья под давлением применяют запирающие механизмы четырех типов: гидравлические, гидрорычажные, гидроклиновые и комбинированные (гидроклинорычажные).

Наиболее широко распространены гидрорычажные запирающие механизмы [581. 1.3. НОМЕНКЛАТУРА ОТЛИВОК, ПОЛУЧЕННЫХ ЛИТЬЕМ ПОД ДАВЛЕНИЕМ Литье под давлением занимает одно нз ведущих мест в литейном производстве. В отечественной н зарубежной практике этим способом получают отливки, по конфигурации и размерам наиболее близкие к готовым деталям нз цинковых, алюминиевых, магниевых и медных сплавов; Иэгорврление отливок из стали, чугуна, тнтановь)х и других тупоплав1гих сплавов еще не получило широкого Применения, что объясняется в основном низкой 18 стойкостью оформляющих частей и высокой стоимостью материалов для пресс-форм. Производство отливок из алюминиевых сплавов в различных странах составляет 30 — 50% общего выпуска (по массе) продукции литья под давлением.

Следующую по количеству и разнообразию номенклатуры группу отливок представляют отливки из цинковых сплавов. Магниевые сплавы для литья под давлением применяют реже, что объясняется их склонностью к образованию горячих трещин и более сложными технологическими условиями изготовления отливок. Однако следует отметить, что отливки из магниевых сплавов почти в 1,5 раза легче отливок из алюминиевых сплавов и лучше обрабатываются резанием, причем магний не налипаег на поверхности стальных пресс-форм и не приваривается к ним.

Получение отливок из медных сплавов ограничено низкой стойкостью пресс-форм. Номенклатура выпускаемых отечественной промышленностью отливок очень разнообразна. Этим способом изготовляют литые заготовки самой различной конфигурации массой от нескольких грамм до нескольких десятков килограмм. Современные конструкции машин литья под давлением, создающие давления на металл до 800 МПа и скорости прессования до 7 мыс, позволявл получать крупногабаритные и сложные по конфигурации отливки, например блок цилиндров автомобиля аМосквичэ массой 18,6 кг. Эти отливки изготовляют из сплава системы алюминий †кремний †на машине с усилием запирания 20 000 кН.

В отливках множество литых отверстий, толщина стенки 4 — 5 мм. Они проходят испытания на герметичность при давлении 15 МПа. Пресс-форма для такой отливки весит около 2 т. Применение эффективной подпрессовки дает возможность получать очень плотные герметичные детали, такие, как алюминиевый корпус отопительной батареи. Заполнение этой тонкостенной крупногабаритной отливки металлом сопровождается активным захватом газов из полости пресс-формы, однако высокое давление (выше 400 МПа) обеспечивает высокую степень сжатия воздушных и газовых включений.

Применение такой отливки не только снижаег массу отопительной системы, улучшает теплообмен, экономит энергоресурсы н металл, повышает производительность труда и снижает себестоимость продукции, но и облагораживает интерьер. Некоторые отливки имеют сложные криволинейные поверхности и каналы, которые при заданных точности и шероховатости и экономической целесообразности не могут быть выполнены никакими другими способами, кроме как литьем под давлением, например головка блока цилиндров (рис. 1,10, а) и диск вентилятора компрессора (рис. 1.10, б), Эти отливки имеют значительную толщину стенки (до 12 мм), что позволяет использовать направленное затвердевание, при увеличенной толщине питателя, создающего оптимальные гидродинамические и тепловые условия подпрессовки 1134 ). 19 нммеис»п!иеи»еви«1»зргс1~с .к Разработанныевоте,'-;.-;я'-:,,от«!и~~',а!р" '" т' ' ' " д';",: чествеиной промышлендтфффй1к -у1 ности технология и обоьи;.,~яка»й.

' ,~ф'. рудование литья под бягйкф ц~" ф::» давлением позволяют »!ь гния .ф' получать отливки, тол- щина стенки которых в ,»Г» некоторых местах равна а~; ' 1 мм, например детали Т'::к" фотоаппаратуры. На :"в!!чв специально созданной д»»$П специализированной ма- Ы:фЖй~. вв!»Д.:1й» шине и с применением м'-4~к" отб - кяо ' ' ' ' вакуума, термостатиро- :"-.":.:. «» с*;,:,: .с'к,-',м!1»к1 ваниЯ фоРмы и дРУгих па:,": ~мч)«»' ' '„' ' " ' рвут»1:.;кВгы. технологических приемы)гр'„' с 6:!-';яЪ- мов были получены отф4: ,»г!!ор ливки с толщиной сте- нки 0,6 мм 1211. % »Ц Расширяется область применения литья под г. давлением магниевых сплавов.

Наряду с использованиемэтих сплавп т вов для корпусных де- !»ц»» талей пишущих маши- ,тк!40)6 нок, приборов, бинок- г»-':;парр - ..-',Я11д-'юлй!р лей, фото- и киноаппараРис. 1.!О. Головка блока иилиндров (а) и туры, бензопил они усдиск вентилятора (б) компрессора пешно применяются в автомобилестроении и авиационной технике для деталей, несущих определенную нагрузку. Например, фирма Уо!)сзтиадеп (ФРГ) изготовляет из магниевых сплавов диски колес спортивных автомобилей, а Мелитопольский завод «Автоцветлит» — детали мотора автомобиля «Запорожец».

Литьем под давлением можно получать отливки с внешней или внутренней резьбой: барашковые гайки и винты, колпачковые гайки, винты и гайки с фигурными головками, штепсельные разъемы и др. Литая резьба значительно прочнее, чем полученная механической обработкой, так как при нарезаиии резьбы удаляется наиболее плотный поверхностный слой отливки. Литая резьба также имеет более постоянный профиль, который является негативным отпечатком резьбовой вставки пресс-формы, выполняемой с точностью, значительно превосходящей обычную точность обработки на резьбонарезных станках. Качество поверхности литой резьбы выше, чем механически нарезанной, так как рабочие поверхности пресс-формы шлифуют и полируют. Литьем под давлением можно изготовлять отливки со специальнойрезь- 20 бой, которую почти невозможно получить другим способом, например прямоугольную или спиральную резьбу треугольного профиля для ниппелей, ввинчиваемых в гибкие шланги.

Литьем под давлением можно получать отливки с разнообразной арматурой из стали, чугуна, меди, бронзы и других материалов. Армирование отливок пустотелыми вкладышами или криволинейными трубками позволяет получать каналы и полости сложнейшей конфигурации. Наряду с конструкторскими задачами, армирование помогает решать ряд технологических проблем. Например, использование арматуры в качестве холодильников позволяет регулировать процесс затвердевания массивных частей отливки.