9. Литье под низким давлением с противодавлением. Сущность процесса. Преимущества и недостатки.
п
риложения
давления на затвердевающий расплав
позволяет улучшить условия питания,
усадки отливки, повысит ее качество
-механические свойства и герметичность.
в этом процессе после заполнения формы
давление действует на расплав, который
из тигля через металлопровод поступает
в затвердевшую отливку и питает ее.
Благодаря этому усадочная пористоть в
таких отливках уменьшается, плотность
и механические свойства возрастают.
Преимущества способа:
1. нарастающее давление в полости формы поддерживается регулирующим дросселем на строго постоянном уровне и абсолютно не зависит от кол-ва расплава в раздаточной печи.
2. обеспечивает существенно более высокую скорость заполнения формы расплавом по сравнению с литьем под низким давлением.
3. длительность периода заполнения формы расплавом не меняется от цикла к циклу и несколько меньше, чем при литье под низким давлением.
4. обеспечивается высокая скорость кристаллизации расплава по сравнению с литьем под низким давлением, что обуславливает сокращение общего цикла изготовления отливки и измельчения структуры последней.
Особенности при конструировании отливок:
Шероховатость поверхности – Rz20 – Rz80
Увеличение прочности и жесткости деталей рекомендуется осуществлять не увеличением толщины, а при помощи ребер δр = (0.7- 0.8) δо ;
Литье под низким давлением наиболее эффективно для:
-тонкостенных панельных или корпусных заготовок с толщиной стенки 3 – 5 мм;
-отливок повышенной плотности с преимущественно равномерной толщиной стенок.
Таким способом изготавливаются автомобильные колеса!
Недостатки:
-невысокая стойкость части металлопровода, погруженной в расплав, что затрудняет использование способа литья для сплавов с высокой температурой плавления;
-сложность системы регулирования скорости потока расплава в форме, вызванная динамическими процессами, происходящими в установке при заполнении ее камеры воздухом;
-нестабильностью из-за утечек воздуха через уплотнения;
-понижением уровня расплава в установке по мере изготовления отливок;
-возможность ухудшения качества сплава при длительной выдержке в тигле установки.
Питание ТУ – размещать их следует в нижней части формы, питаются из металлопровода под действием давления. (см вопрос 11) (оглавление)
10. Литье вакуумным всасыванием. Сущность процесса. Преимущества и недостатки.
Установка для литья вакуумным всасыванием:
1 - кристаллизатор; 2 - раздаточная печь
Сущность процесса литья вакуумным всасыванием состоит в том, что расплав под действием разряжения, создаваемого в полости формы, заполняет ее и затвердевает, образуя отливку. Изменением разности между атмосферным давлением и давлением в полости формы можно регулировать скорость заполнения формы расплавом, управляя этим процессом. Вакуумирование полости форм при аливке позволяет заполнить формы тонкостенных отливок с толщиной стенки 1.0-1.5 мм, исключить попадание воздуха в расплав, повысить точность и механические свойства отливок.
Таким способом можно получать тонкостенные отливки типа втулок без стержней. В этом случае после всасывания расплава в кристаллизатор и намораживания на внутренних стенках кристализатора корочки твердого металла заданной толщины вакуум отключается и незатвердевший расплав сливается обратно в тигель. Таким образом получают плотные заготовки втулок без газовых и усадочных раковин и пористости. Способ позволяет получать отливки из легких цветных и медных сплавов, чугуна и стали. Наиболее часто этот способ исползуетсядля литья заготовок втулок, вкладышей, подшипников скольжения из дорогостоящих медных сталей.
Приемущества: спокойное заполнение формы расплавим с регулируемой скоростью, сокращение расхода металла в следствии устранения литников и прибылей, автоматизация процесса заполнения формы.
Недостатки: -невысокая стойкость части металлопровода, погруженной в расплав, что затрудняет использование способа литья для сплавов с высокой температурой плавления;
-сложность системы регулирования скорости потока расплава в форме, вызванная динамическими процессами, происходящими в установке при заполнении ее камеры воздухом;
-нестабильностью из-за утечек воздуха через уплотнения;
-понижением уровня расплава в установке по мере изготовления отливок;
-возможность ухудшения качества сплава при длительной выдержке в тигле установки.
11. Литье под регулируемым газовым давлением с противодавлением. Особенности теплового и газового режима работы формы и формирования свойств отливок. Литниковая система и питание тепловых узлов отливок.
Способы литья под регулируемым давлением (ЛРД) основаны на использовании для заполнения формы и кристаллизации расплава разности давлений газа, которое действует на зеркало расплава в печи установки и в полости литейной формы (литье под регулируемым газовым давлением – ЛРГД), и металла, создаваемого электромагнитным насосом. По скорости течения металла в форме они занимают промежуточное место между обычным заполнением формы при литье в кокиль и литьем под давлением.
Типовая литниковая
система при литье под регулируемым газовым давлением.
1-металлопровод; 2-литник; 3-коллектор; 4-литниковый ход; 5-отлоивка; 6-питатель.
При проектировании литниковой системы руководствуются зависимостью Fл < Fм < Fк, uде Fл – суммарная площадь сечения литниковых ходов; Fм - площадь внутреннего сечения металлопровода в месте соединения его цилиндрической части с коллектором; Fк - площадь сечения коллектора.
Для сплавов на основе алюминия это соотношение имеет вид: 0.75:1.0:1.25; на основе меди: 1.0:1.0:1.5
Тепловые условия формирования отливки создают возможность направленного затвердевания отливки и питания ее усадки. Части формы, расположенные на верхней плите рабочей камеры установки нагреваются до температуры большей, чем верхняя часть формы. Кроме того, через нижние сечения полости формы, расположенные ближе к металлопроводу, проходит большее количество расплава, чем через сечения, расположенные в верхней части, что существенно увеличивает разницу температур в нижней и верхней частях отливки. Поэтому массивные части отливки, требующие питания, располагают внизу формы, соединяют их массивными литниками с металлопроводом; вверху же формы располагают части отливки, не требующие питания. (оглавление)