Бекер (550670), страница 19
Текст из файла (страница 19)
3.40) видно, что заполнение литниковой системы сопровождается снижением скорости оер перемещения пресс-поршня на 0,2 м/с и соответствующим повышением давления р,р в камере прессования на 20 МПа по сравнению с давлением рэ в форме. В конце заполнения формы зафиксирован пик давления, который происходит в момент внезапной остановки пресс-поршня в результате гидравлического удара в напорном трубопроводе механизма прессования.
Пик давления р у,Мпл уар, и/г приводит к резкому ухудше- нию качевтва отливок, обраху Ва Уси пар зованию облоя, выбрызгиваиию металла по разъему формы, а в Фд во некоторых случаях — к разры2д ю2 Рэ ву напорного трубопровода. У Для уменьшения гидравличес- Р вв аа ~гав Ууа„(д с~ кого УДаРа поД Действием ки- РИС. 3.40. ИВМЕВЕВВЕ СПОРОСтв О„р В ИстИЧЕСКОй ЭНЕРГИИ, ИаКОПЛЕИ- даваеиви рву в камере прессовавик ной подвижными элементами и давлеиик рф в форме пресс-поршня и жидкостью в трубопроводе, передаваемой в полость формы, наибольшее распространение наряду с другими конструктивными мероприятиями нашел способ торможения пресс-поршня в конце его движения.
Всеми зарубежными и отечественными фирмами, изготовляющими машины литья под давлением, разработаны механизмы прессования, направленные на снижение гидравлического удара. Подробноэто изложено в работах Б. Ф. Ноговицина, Н. Н. Белоусова, А. А. Крейцера, А. А. Мандрика и др. Разработчики машин литья под давлением пытаются преодолеть нежелательные пики давления, например, путем уменьшения подводящих масс. Новый способ уменьшения динамических пиков основан на уменьшении кинетической энергии путем гидравлической амортизации удара в прессующем плуижере. Особенности системы, разработанной и внедренной фирмой Вйп)ег (Швейцария) (рис. 3.41), заключается в том, что между поршнем и штоком плунжера находится жидкость, которая служит амортизатором и охлаждающей средой.
До момента заполнения формы металлом жидкость находится во внутренней полой части прессуюшего поршня в замкнутом объеме и движется вместе с иим (рис. 3.41, а). Как известно, в конце заполнения полости формы металлом при остановке плунжера ау Рис. 3.41. Схема прессующего плукмера с демпфирующеа жидкостью перед ааполвевием (а) и после ааполиевиа (о) формы металлом: С вЂ” иетваа; Р— деиафеуующаа асидаосусс у — ауеееуммаа пеуемер; у — кеиарв еуес ее ю а атее Рис.
ЗАа. Осциллограммы пика давлевви при гидравлическом ударе, получеивые прв испольтоваиии традипиоиюго (а) и ювого (о) уалов пресс- плупигера ж а б 4 у 4 Л В Ю Ы г-ж-',с а/ л В ми Маг л,) происходит гидравлический удар, сопровождающийся увеличением давления.
На осциллограмме этот момент фиксируется пиком давления (рис. 3.42, и). В предлагаемом устройстве в момент заполнения формы металлом происходит перетекание жидкости из полости прессующего плунжера (рис. 3.41, б). Жидкость выполняет роль демпфера между плунжером и штоком. При этом кинетическая энергия демпфируемой массы прессующего механизма сокращается, благодаря чему уменьшается величина пика давления (рис. 3.42, б).
Шток прессующего поршня продолжает движение, при его остановке происходит некоторое повышение давления. Однако пики давления в этом случае значительно меньше, чем при использовании традиционного прессующего механизма, что обусловливает умень. шение или исчезновение облоя. Питатели и вентиляционные каналы во многом определяют качество отливки. От площади поперечного сечения питателя зависит скорость впускного потока, а от его толщины — характер заполнения пресс-формы, Удельный расход металла в питателе равен отношению объема )г„л отливки с пРомывниками ко вРемени заполнения тию или же произведению скорости впуска потока пвп на поперечное сечение питателя ~, в самом узком месте.
Поэтому можно записать )' отл/таап — папа пит. (3.39) Заменяя объем через массу т„л отливки с учетом лг,р массы промывников и плотность р„сплава, получим формулу для расчета площади 1 т: аапкт = (Гпотл + ясиром)/(рмпаптаап). (3.40) Расчет площади поперечного сечения питателя основан на подстановке в формулу (3.40) значений о, из формулы (3.21) н значений таю ив формул (3.25) и (3.26). В практике работы некоторых заводов расчет питателей основан на обобщении производственного опыта: 1,„=(т„„+пг,р, )/(Кр„), (3.41) где К вЂ” коэффициент, заменяющий произведение скорости впуска на время заполнения, которое для отливок массой до 0,5 кг и со стенками толщиной до 5 мм считают постоянным (табл. 3.5).
4 Закат бб 97 3.5. Зввксвмость воеффкцнеита К от воифкуррацик отлвввк к тика сплава К дле еплааа Коиеигурапии оел илии алвиииие- аого иедиога Пи ивового иагвиевого Простая Сложная Очень сложная 2,16 1,87 1,57 7,32 6,05 4,78 1,89 1,63 1,37 6,09 5,25 4,4! 3.3. Завксимость воеффкцкевта К от толщины стенки отливки, лавлеиив металла а камере прессоеавви к типа сплава К дли еилааа П р п меч а н и е.
В числителе — значение К для Бо л= 1 —:4 мм, в знаменателе — рля Ботд = 4-;8 мм. 98 Иногда при существующем парке машин литья под давлением значения коэффициента К выбирают в зависимости от толщины стенки отливки б„и давления металла р р в камере прессований (табл. 3.6). Дальнейшее развитие метода коэффициентов основано на выборе значения средней скорости впускного потока, за которую принята скорость 16 м/с при продолжительности заполнения 0,06 с. Скорость впуска и„= 16К,К„ (3.42) где К, и К, — коэффициенты, учитывающие соответственно кон-' фигурацию отливки и давление металла.
Продолжительность заполнения пресс-формы можно представить в виде произведения среднего времени ее заполнения (0,06 с) на коэффициенты К, н К„учитывающие соответственно вид сплава и среднюю толщину стенки отливки: раап 0 ~06КвКь (3.43) Подставив значения пи и и„в формулу (3.40), получим ~опт = 1,11 (проел + тором)~(КтКтКвКер ) (3 44) Сплавм 4" Ниже приведены значения коэффициентов К„К„К, и К„ полученные на основе экспериментальных и статистических исследований для отливок объемом до [000 яьеа. Ткя отливки Кг Давление, МПа Кт Толстостенная простой конфи урании 0,75 До 20.......
2,50 Коробчатого сечения ....... 1,00 20 — 40....... 2,00 Сложной конфигурации ...... 1,50 40 — 60....... 1,75 Очень сложной яонфигурании с тон- 60 — 80....... 1,50 кими ребрами толшинай 0,5 — 0,8 мм 2,00 80 — 100....... 1,25 Св. 100....... 1,00 Кв Средняя толп!ипа стенки, мм Ке Счинпово-оловянистне....... 1,10 До 1 ....... 0,50 Цинковне...,...,..... 1,00 1 — 2........ 0,75 Алюмиииевне....,...... 0,90 2 — 4........ 1,00 Магниевне ............
0,85 4 — 6...,.... 1,15 Медное.............. 0,75 6 — 9...,... „1,80 Сталь к чугун .......... 0,50 Св. 9 ....... 1,50 Зная /, для одного гнезда пресс-формы и а,, можно, используя уравнение неразрывности, провести поверочный расчет скорости прессования: о, = о, [4/,/(н0,'р)). (3.45) Для многогнездных пресс-форм находят суммарную площадь сечений всех пнтателей, и если скорость пресования превышает допустимую, то увеличивают диаметр камеры прессования. Для определения площади поперечного сечения питателя можно пользоваться номограммами [88). .
На рис. 3.43 представлена номограмма для определения при заливке алюминиевых и магниевых сплавов в зависимости от толщины стенки отливки б„„„ее массы и„л, а также от скорости впуска о, . Основные принципы термодинамического расчета вентиляционного режима формы разработаны А. И, Вейником. В основу расчета положено условие, что суммарная площадь поперечного сечения вентиляционных каналов должна обеспечивать удаление газов из формы при заданной величине противодавлення [70 !. Термодинамический расчет вентиляционных каналов ведется прн допущении, что пресс-форма заполнена каким-либо одним газом, в данном случае таким однородным газом является воздух.
Суммарная площадь ~/, вентиляционных каналов при условии пренебрежения трением определяется из уравнения неразрывности." Ог ОтРгпв ~ /в Ог ~~ /в/Уг СОПЗ[ где д„— максимальный секундный расход газа через вентиляционные каналы; б, — вес газа; р„— плотность гааз; ра — скорость истечения газа через вентиляционные каналы; $"„— объем газов. Рвс. 3,43. Номограмма для определенна площадн поперечного сечения пвтетелей прв литье амомпввевмх н мегвяевмх сплавов о«тл, мм л, тг тот лг МО 20 им ° ,„г А1 50 20 Рвс. 3.44. Номограмма для оп- ределенна суммарной плопгавп вентнляпнонвмх каналов 10 В Б « 5 2 10 В Б 4 5 2 1,Х 0,0 О,Б О,Ф Егг,ммг гер,н/с 5,5 Б,О ХО 4 ХХ 50 ПО «,О ' 55 50 2,Х 0,0 О,Б 0,4 0,5 0,2 100 2,0 0,1 1,5 1,5 0,1 10 О,О« 70 Исходя нз показателя аднабаты й для воздуха, равной 1,4, можно по правилу максимума функцни найти отношение р,, давления окружающей среды к ре давлению в полости формы р, ДлЯ возДУха 51„р — — 0,528, а кРитическое Давление Рар — — Ро «1(1„0, Прн давлении окружающей среды, равном атмосферному, р = 0,19 Па.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
