Бекер (550670), страница 18
Текст из файла (страница 18)
При литье магниевых сплавов, в отличие от алюминиевых и цинковых, на продолжительность заполнения в значительной степени влияют не только толщины отливки, но и температура пресс-формы (табл. 3.3). Данные, приведенные в таблице, отличаются от данных, не учитывающих возможность дисперсного движения при охлаждении сплава ог г„,„до г„р на 30 — 40ее в сторону увеличения продолжительности заполнения.
При определении технологического времени заполнения прессформы необходимо также учитывать продолжительность свободного полета впускной струи до момента ее удара о стержень или стенку. Продолжительность свободного полета т„, с учетом растекания струи определяют по формуле чсв. = (( св. в+ боев — бпве)/ов~, (3.27) где 1,„ — длина' свободного полета, Значение т,„,„ найденное по формуле (3.27), прибавляют к значениям т „определяемым по формулам (3.25) и (3.26). Технологически необходимая продолжительность заполнения пресс-формы обеспечивается соответствующей скоростью переме- 9( З.З. Зависимость продолжительности наполнения пресс-формы магниевым сплавом МЗА118ХпО,БМп0,4 от ее температуры (температура наливам 840еС) Предслжительиесть аапсннеаии, с, прм толщине стенки етлиаки, мм Температура пресс.фермы, 'с ьб щения прессуюшего поршня (скоростью прессования) о,р, которую определяют по следующей формуле: Рпр = 4)ГетлЛббОйр ('раап + уев.
п)) (3.28) где 1'„— объем отливки с промывниками. Для многогнездных пресс-форм при подсчете спр в формулу (3.28) подставляют суммарный объем всех отливок и промывников. После окончания заполнения и до полного затвердевания отливки на металл, находящийся в полости формы, продолжает действовать давление. Этот процес называется подпрессовкой. В какой-то степени подпрессовка всегда имеет место при литье под давлением. Полное ее осуществление возможно только при создании благоприятных тепловых условий, обеспечивающих сохранение жидкотекучести металла в литниковых каналах и полости формы, особенно з наиболее тонких сечениях.
Эффективность подпрессовки повышается при использовании машин с горизонтальной камерой прессования, имеющих более короткую литииковую систему и обеспечивающих наименьшие потери теплоты в ней по сравнению с машинами с вертикальной камерой прессования. Практически теплота перегрева при литье под давлением отводится от заливаемого сплава в процессе заполнения, поэтому при обеспечении направленного затвердеваиия отливки продолжительность действия подпрессовки будет совпадать с продолжительностью затвердеваиия: паата = 9~)96 (бетлрмгЛ60(~ир 10))) ° (3 29) В формуле (3.29) под гф подразумевается средняя температура пресс-формы за период подпрессовки. Эффективность подпрессовки, подтверждаемая повышением твердости структурных составляющих сплава, зависит от толщины стенки отливки.
Графические зависимости т „, = фб„„, построенные для различных сплавов по формуле (3,29), указывают на резкое снижение тех- 99 нологичеэки 'допустимой продолжи- ао тельности затвердевания магниевых сплавов (рис. 3.38) по сравнению и с алюминиевыми и цинковыми сплаг вами. Поэтому для изготовления отливки из магниевых сплавов требуются машины с высокой скоростью перемещения поршня и мало- инерционным механизмом подпрессовки. Возможность эффективной подпрессовки определяется тепловыми условиями не только в полости Рис.
З.эа. Зайиоииосто ародолпресс-формы, но и в литииковых житвльиости оатлордонлиия от. каналах, главным образом в пита- ливои от толи4ини ии стоиои и теле, имеющем наиболее тонкое се! — млв; т — лпвос; в — ллт", чение. Температуру металла в пита- 4 плмв-4 теле в момент начала действия подпрессовки можно принять равной температуре заливки.
В этом случае продолжительность отвода теплоты перегрева пот пнт т„р и продолжительность затвердеваиия т„, металла в питателе рассчитывают по формулам: т'„"' = 0,198 [(б,сори)/Ьэ] [(1„— 1, )/(1л н — /,„т))', (3.30) ивана = 0,198 [(бпнтриг)/[Ьэ(1нр — 1, т))[', (3.31) где /, т — средняя температура стенок питателя в период подпрессовки, 'С. Значение 1, можно определить, зная температуру прессформы, из следующего уравнения: /пнт = /вап бпнт/бото ((вал (э) (3.32) 4 пнт пот Ипод о Инар + иван Ипат)' После подстановки чпод ~< 1)нвв [Кт [((вал (лита)/(/вал тпнтИ ) + + Кв/(/нр (пнт) ) Кв)ботр/((нр (э)[ где К, и К, — коэффициенты, зависящие от теплофизических свойств сплава и пресс-формы (табл. 3,4), При отсутствии перегрева металла т„,д а К, [[8,/(1„р — 1,)[' — [8„„/(1 — 1э)[в[.
(3.34) Максимальный эффект от подпрессовки наблюдается в том случае, если технологически допустимое время обеспечения подпрессовки и,„, называемое также временем срабатывания подпрессовочного механизма, определяется неравенством 3.4. Злапелпе лоаффаллелтов Кт и Кв для стальаой пресс-формы Если значение т„д окажется отрицательным или равным нулю, то полное действие подпрессовки становится невозможным. Для таких тепловых условий следует прежде всего увеличить толщину питателя, а если зто неосуществимо — повысить температуру пресс-формы и питателя. Скорость впуска и скорость прессования при условии установившегося движения связаны между собой уравнением неразрывности потока. Средняя за период заполнения формы скорость впуска определяется выражением 6вй = ппрРпр/1плт (3.35) где Р р — площадь прессующего поршня.
Скорость о,"„впуска в момент качала заполнения, пренебрегая потерями в камере прессования и литниковой системе, можно подсчитать, зная скорость и„холостого хода преео-поршня: овп = олол~пр/1пит. (3.36) Экспериментально значение о",, можно определить по замеру (например, с помощью скоростной киносъемки) времени, затраченного впускной струей иа преодоление расстояния от питателя до места удара.
Экспериментальные данкые показывают, что действительные значения о',р отличаются от расчетных всего на 10 — 15%. Для тонкостенных отливок сложной конфигурации хорошие результаты дает приближенкый метод расчета средней скорости впуска, разработанный П. П. Москвиным ка основе опытных замеров [см. формулу (3.21) ). Определив среднее значение скорости впуска за период заполнения и зная диаметр камеры прессования, можно с помощью выражения (3.35) найти технологически необходимую среднюю скорость о'рр прессования за время ч„л: о," = и'Р 11,/(н0', /4Ц. (3.37) По формуле (3.37) определяют технологически необходимую скорость холостого хода пресс-поршня и записывают ее в технологическую карту отливки. Давление в потоке металла зависит от характера движения: чем выше турбулентность и дисперсность потока, тем больше давление.
При входе металла в полость формы ю, до ою а ооо оогоооооа оюоооооогюоо оою юл юп ю~гкг о) Рис. 3.39. Ивмеиеиие лавааиии металла (а) в пропассе ваполиеиии сдиральисй прсби (б) после удара впускной струи о преграду возникает гидравлический подпор. Для определения давления в гидравлическом подпоре, образующемся при турбулентном и дисперсно-турбулентном движении в полости формы, сделаем предположение, что вся вытекающая масса металла остается в подпоре. В этом случае гидродинамическое давление р„в подпоре рассчитывается по формуле рвод = рмпйр Рад)Цущтрстл)) (1 — Дпит/Рата)).
(3 38) где ㄄— площадь поперечного сечения отливки. Расчеты по этой формуле подтверждаются экспериментальными данными. Например, на осциллограмме (рис. 3.39), записанной при заполнении спиральной пробы, видно, что по длине полости от точки 1 до точки 5 гидродинамическое давление металла значительно снижается от р, до р, [89). Точки перегиба на осциллограммах означают начало и окончание заполнения того или иного участка. В конце заполнения наблюдается резкое падение давления, фиксирующее процесс уплотнения отливки при подпрессовке. Разность давлений металла в форме н камеры прессования значительна вследствие гидродинамических сопротивлений в литннковой системе. На осциллограмме (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
