Бекер (550670), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Молдавское ПО «Точлитмаш» специализируется на выпуске машин с усилием запирания до 6000 кН, а ПО «Сиблитмаш» — до 35 000 кН. За рубежом машины литья под давлением и автоматизированные комплексы на их базе выпускают фирмы ИЬог!а1 Вшпа (ЧССР), 1.1(оз(го) (Югославия), фирма ВйЫег (Швейцария), ЮКА, ИаПргезз, Тг(ц!з( (Италия), РгесЬ, Же(пдаг1еп (ФРГ), То«ЫЬа, 1)Ье (Япония), 1,ез(ег, 3(егНпя, ОаЫег (США) и др. Важнейшей предпосылкой дальнейшего повышения количества отливок и эффективности литья под давлением является создание автоматизированных комплексов, гибких производственных систем и роторных линий литья под давлением, гибких автоматизированных производств 165).
Программами технического перевооружения предусматривается интенсивное обновление парка оборудования, применение 12 ЗВМ для управления процессами н производством, ужесточение требований технйки безопасности, улучшение условий труда, повышение вннИаиия к охране окружающей среды. 1.2. ОСНОВНЬ1Е ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССА При литье под давлением основными факторами, определяющими формирование отливки, являются давление в камере прессования и пресс-форме, скорости движения поршня и впуска жидкого металла в форму, параметры литниково-вентиляционной системы, температуры заливаемого металла и формы, режимы смазывания и охлаждения рабочей полости формы и камеры прессования. Совокупность таких параметров, как давление в потоке металла, скорость движения металла, противодавление, возникающее вследствие затрудненного удаления воздуха и газообразных продуктов сгорания смазочного материала, образует гидродинамический режим формирования отливки.
Температуры заливаемого сплава и формы, продолжительность заполнения и подпрессовки, а также темп работы определяют тепловой режим процесса. От правильного выбора технологических режимов заполнения и подпрессовки, определяющих конструкцию пресс-формы, тип и мощность машины для литья под давлением, зависит качество отливок. Теоретические основы процесса литья под давлением разработаны на основе проведенных научных исследований и накопленного производственного опыта. Они достаточно подробно изложены в работах [6, 73, 87, 851.
Гидродинамическнй режим формирования отливки создает кинетику заполнения, газовый режим формы, характер распределения газовых включений в отливке и качество рельефа ее поверхности. Давление в потоке металла возникает в результате сопротивления движению металла при прохождении его через тонкие сечения полости пресс-формы и обтекании стержней, при поворотах, сужениях и расширениях потока. В случае отсутствия сопротивления величина гидродинамического давления в потоке определяется противодавлением воздуха и газов, удаление которых затруднено из-за невозможности выполнения вентиляционных каналов большого сечения. Четкость оформления рельефа и шероховатость поверхности отливки зависят от кинетической энергии потока.
В момент окончания его движения создается гидродинамическое давление на стенки пресс-формы Рф = рмоф» где р„— плотность жидкого металла; оэ — скорость потока в пресс-форме. Высокая скорость впускаемого потока (скорость впуска) соответствует получению тонкостенных крупногабаритных отли13 д аи Рис. Е7. Иамеиенве скорости прессуввцего поршня и давления в цилвндре прессования аа армен кода поршня вок сложных очертаний. Высокие скорости впуска и потока в пресс-форме создаются в результате быстрого перемещения прессукпцего поршня. Для преодоления сопротивления затвердевающей массы металла в тонких сечениях оформляющей полости, а также сопротивления газов, остающихся в отливке, необходимо высокое гидростатическое давление. Оно передается от прессующего поршня через литниковый питающий канал, Чем позже затвердеет питатель, тем продолжительнее действие давления.
Процесс передачи гидростатического давления в полость пресс-формы называется подпрессовкой. Использование утолщенных питателей позволяет осуществить подпрессовку и питание отливки жидким металлом в период кристаллизации и тем самым устранить усадочные раковины. Процесс движения металла в камере прессования и прессформе можно разбить на четыре фазы. На рис. 1.7 приведены кривые изменения скорости о„перемещения прессующего поршня и давления р рабочей жидкости'в цилиндре прессования за время хода поршня. Если пресс-форма заполняется сплошным потоком, то изменение давления металла в ее полости будет подобно изменению давления жидкости в цилиндре. За время кт поршень перекрывает заливочное отверстие (фаза Г). Скорость поршня о небольшая.
Значение рт соответствует давлению, необходимому для преодоления трения и гидравлическом цилиндре и камере прессования. Период кв (фаза П) соответствует заполнению металлом под действием поршня всего объема камеры прессования, вплоть до литниковых каналов. Скорость поршня начинает возрастать и достигает максимального значения оава (на машинах 14 А — А Рис. 1.8. Пресс-форма для киносъемки процесса наполнения: ! — пластина с отверстием для крепленян стекла; 2 — накаленное жаропрочное стенло; 3 — свннцовая прокладка; б н б — неподвнжная н подвнжнан половины пресс-формы; б лнтннковая втулка современных моделей возможна еще одна ступень повышения скорости в период заполнения).
Давление р, больше р, на величину гидравлических сопротивлений в камере прессования, В период времени т, (фаза П1) заполняется литниковая система и полость пресс-формы, Вследствие резкого сужения потока в питателе скорость падает до опр„а давление ра повышается. При меньших значениях максимальной скорости давление в'фазах 11 и 111 также падает (штриховые линии). В момент окончания хода поршня происходит гидравлический удар вследствие итерационных сил подвижных частей прессующего механизма, давление возрастает.
После затухания колебания устанавливается конечное гидростатическое давление рб и начинается фаза Л1 — подпрессовка. Величина конечного давления зависит от рода сплава, его ! 15 г з у гт у» зт т5 зпо ю, с Рис. 1.9, Схема дисперсно-турбулентного заполнения состояния (вязкости, плотности), требований к отливке и других факторов.
Она может изменяться от 0,50 до 50 кПа. Если к моменту достижения давления ра металл в питателе остается жидким или, как принято называть, жидкоподвижным, то это давление передается на затвердевающую отливку. Максимальное усилие подпрессовки должно развиваться прес- сующим механизмом машины не в момент начала затвердевания отливки, а практически сразу по окончании заполнения прессформы. Характер движения металла в оформляющей полости зависит от скорости впуска, соотношения толщин питателя и отливки, вязкости и поверхностного натяжения заливаемого сплава, тепловых условий его взаимодействия со стенками пресс-формы.
На основе скоростных киносъемок процесса движения металла в прозрачной пресс-форме (рис. 1.8), результаты которых подробно рассмотрены в работах [6, 731, установлено, что при литье с малыми скоростями впуска возможно заполнение даже ламииарным потоком, со средними скоростями — сплошное турбулентное заполнение. При высоких скоростях впуска поток разбивается, заполнение становится дисперсным. Однако заполнение полости формы ламинарным, турбулентным или дисперсным потоком возможно лишь при получении образцов или отливки простой формы.
Большая часть отливок, используемых в машиностроении и приборостроении, имеет сложную конфигурацию с локальными утолщениями, бобышками, приливами и переходами, поэтому даже дисперсное заполнение в чистом виде наблюдается очень редко. Реальное заполнение отливок сложной конфигурации представляет собой последовательное превращение дисперсного потока, образовавшегося в месте удара струи о стенку формы, в сплошной турбулентный подпор, как это показано на рис. 1.9.
1е Таким образом, часть полости формы заполняется дисперсным потоком, а удаленные от питателя сечения полости заполняются сплошным турбулентным потоком. Соотношение дисперсных и турбулентных потоков зависит от скорости впуска, толщины отливки и сложности конфигурации, главным образом от числа поворотов в полости формы ~71. Тепловой режим процесса формирования отливки при литье под давлением обеспечивает подвижность сплава как в период заполнения формы, так и в процессе подпрессовки.
Он связан с высокой интенсивностью теплового взаимодействия жидкого металла со стенками массивной пресс-формы. Процесс охлаждения металла можно разделить на два периода. Первый — охлаждение жидкого металла при движении его в литниковой системе и оформляющей полости. На этом этапе важно правильно выбрать продолжительность заполнения, чтобы предупредить образование неслитин, пористости и оксидных плен. Второй период — затвердевание металла после заполнения прессформы. На этом этапе необходимо создать условия направленного затвердевания металла отливки. Соблюдение принципов направленного затвердевания во многом зависит от технологичности конструкции отливки, температуры заливаемого сплава и температуры пресс-формы.
Тепловой режим определяет не только качество отливок, но и стойкость формы. Одна из основных причин разрушения поверхностных слоев матриц и пуансонов н появление на отливках так называемых следов разгара формы — это возникновение темпе. ратурных напряжений во вкладыше. Долговечность пресс-формы, как показали результаты исследований В. Т. Рождественского, зависит от величины максимальных температурных напряжений и коэффициента линейного температурного расширения материала пресс-формы. Кроме того, она снижается из-за активного силового взаимодействия между охлаждающимся сплавом и нагревающимися рабочими частями формы.
Тепловой режим, определяющий условия формирования отливки, связан с высокой скоростью затвердевания жидкого металла, которая возрастает при охлаждении формы водой или терморегулнрующей жидкостью. Терморегулирование рабочей полости пресс-формы необходимо для стабилизации и выравнивания тепловых условий в различных по толщине сечениях отливки. Для обеспечения свариваемости отдельных потоков металла до его затвердевания с целью предупреждения неслнэнн, пористости и оксидных плен продолжительность заполнения не должна превышать доли секунды. При разработке теплового режима большое значение имеет расчет продолжительности заполнения формы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
