4 Лиття під тиском

Лиття під тиском - високопродуктивний спосіб виготовлення виливків з високою точністю і мінімальною шорсткістю поверхні.

Цим методом можна виготовляти дуже складні виливки, на­приклад, восьмициліндровий блок двигуна автомобіля масою по­над 25 кг, в якому більше 60 пролитих отворів і товщина стінок близько 18 мм, корпуси карбюраторів двигунів внутрішнього зго­ряння, корпуси електродвигунів, східці ескалаторів метрополітену, деталі різноманітних приладів, фотоапаратів тощо.

Отже, спосіб лиття під тиском можна успішно використовувати в будь-якій галузі промисловості для виробництва литих заготовок із сплавів на основі кольорових металів.

Єдиною перешкодою до широкого впровадження у виробницт­во цього способу є висока вартість прес-форм, які мають складну конфігурацію і які відносять до категорії дуже дорогої оснастки. Проте в переважній більшості випадків використання цього спосо­бу себе виправдовує, особливо в умовах масового і великосерійного виробництв складних за геометрією тонкостінних виливків.

Виробництво виливків з алюмінієвих сплавів цим способом по­сідає перше місце. Зменшенням товщини стінок таких виливків компенсується основний недолік цих сплавів - недостатня щіль­ність металу. Високоякісні великогабаритні виливки з алюмінієвих сплавів виготовляють з товщиною стінок до 1,25 мм.

У промисловості литтям під тиском виготовляють також вилив­ки з цинкових, магнієвих сплавів та сплавів на основі міді. Можли­ве також виробництво литих деталей зі сплавів на основі заліза за умови використання прес-форм, виготовлених із молібден-вольфрамових сплавів. Світова практика використання способу лиття під тиском дає можливість

запропонувати для проектування цехи таких оптимальних потужностей:

• для виробництва виливків масою до 1 кг із цинкових сплавів і бронзи - 2 000.. .3 000 т придатних виливків за рік;

• для виготовлення виливків масою до 5 кг із цинкових сплавів - 5 000...6 000 т;

• для виробництва виливків масою до 5 кг зі сплавів на основі алюмінію - 1 000...2 000 або 5 000...6 000 т придатних виливків за рік, а масою понад 5 і до 20 кг- 10 000...12 000 т.

4.1 Визначення обсягів виробництва

Вихідними даними для проектування цехів лиття під тиском є виробнича програма, кресленики і технічні умови на литі деталі.

На підставі цих даних складають відомість обсягів виробництва за формою 41.

Вихідні дані до розрахунку знаходяться в табл. 4.1.

Таблиця 4.1 – Номенклатура виливків ливарного комплексу заводу великовантажних автомобілів лиття лиття під тиском

Кріч=850000/87,3=9736

Виходячи з рекомендацій розділяємо нашу номенклатуру виливків на дві групи за маркою сплаву[1]:

• перша – сплав АК7;

• друга – сплав АК7.

Кількість продукції, яку необхідно виготовити для виконання виробничої

програми і на яку розраховують устатковання, визначають з урахуванням коефіцієнтів технологічних утрат для основних виробничих дільниць або групи операцій.

Коефіцієнт технологічних утрат визначають як співвідношення:

К_Т.У=В_У/В, (4.1)

де В_У – кількість продукції, яку необхідно виготовити (з урахуванням браку і утрат) для виконання програми;

В – кількість продукції за програмою.

За таблицею 7.33 [1] Абр - коефіцієнт, який ураховує брак виливків і дорівнює 1,03... 1,05;

д_я - маса ливникової системи у формі;

К_ум - коефіцієнт, який ураховує втрати металу на угар, скрап тощо і дорівнює для кольорових металів 1,08.

Кількість продукції, яку необхідно виготовити на кожній дільниці для забезпечення виконання виробничої програми цеху, визначаємо за формулою:

Q=NK_Т.У (4.2)

де N – кількість продукції за програмою;

К_Т.У – коефіцієнт утрат відповідного технологічного відділення.

Отримані розрахунки заносимо до табл. 4.2

Таблиця 4.2 – Відомість обсягів виробництва для цехів лиття під тиском

Кількість виливків на річну програму :

А=Q/m_вил (4.3)

Де Q – потужність ливарного комплексу, кг.

m_вил – маса виливків з урахуванням кількості кожного найменування, кг.

Кількість виливків на річну програму з урахуванням браку виливків:

Б=А∙К_бр (4.4)

Де А – кількість виливків на річну програму, шт.

К_бр – коефіцієнт, який враховує брак виливків, і дорівнює 1,03...1,05.

К_бр приймаємо 1,03.

Далі вибираємо кількість гнізд у прес-формі (В) виходячи зі складності виготовлення прес-форми і конфігурації виливків які потрібно отримати.

Кількість запресувань на програму:

Г=Б/В (4.5)

Де Б – кількість виливків на річну програму з урахуванням браку виливків, шт.

В – кількість гнізд у прес-формі, шт.

Маса порції сплаву у формі (К) визначається наступним чином:

К=ДВ+q_л (4.6)

Де Д – маса одного виливка , кг.

В - кількість гнізд у прес-формі, шт.

q_л – маса ливників.

Маса виливків на програму(Е):

Е=ДВ (4.7)

Де Д – маса одного виливка , кг.

В - кількість гнізд у прес-формі, шт.

Маса рідкого металу на програму (Ж):

Ж=Е+Гq_л (4.8)

Де Е – маса виливків на програму, кг;

Г- кількість запресувань на програму, шт.

q_л – маса виливків.

Маса металозавалки на програму (М) визначається по формулі:

М=Ж∙К_у.м (4.9)

Де Ж – маса рідкого металу на програму, кг;

К_у.м. – коефіцієнт що ураховує втрати металу на на угар, скрап тощо і дорівнює для кольорових металів 1,08.

Вихід придатного литва при виготовленні виливків з алюмінієвих сплавів литтям під тиском та рекомендовані тиски пресування, для виготовлення виливків з різних сплавів і різної конфігурації можна переглянути в таблиці 4.3 і 4.4

Таблиця 4.3 - Вихід придатного литва при виготовленні виливків з алюмінієвих сплавів литтям під тиском

Індекс позиції	Маса виливків, кг	Вихід придатного литва, %
1	До 0,5	25...35
2	0,5...1,0	35...45
3	1,0...3,0	45...50
4	3,0...5,0	50...55
5	5,0... 10,0	55...60
6	Понад 10,0	60... 65