1.8.5. Литье под давлением

Этот прогрессивный и быстро распространяющийся метод литья осуществляется на специальных машинах, в которых расплав пос­тупает в стальную форму (ее часто называют пресс-формой) под давлением поршня или сжатого воздуха до 7000 кгс/см², что обус­ловливает быструю и хорошую заполняемое™ формы расплавом, большую точность и малую шероховатость поверхности получаемых отливок. Литье под давлением целесообразно применять в массо­вом и крупносерийном производстве очень сложных отливок из алюминиевых, медных, цинковых и других цветных сплавов массой до 50 кг с разнообразной конфигурацией при наличии о,чень тонких стенок (толщиной от 1 мм и более), литых отверстий диаметром не менее 1 мм, а также литой резьбы.

На рис. 7 показана последовательность операций на машине для литья под давлением с холодной камерой сжатия. Полученный вне машины расплав 2 (рис. 7, а) заливается в прессовый ци­линдр 7. После опускания верхнего пуансона 1, а затем нижнего 6 расплав попадает через литник 5 в полость разъемной пресс-фор­мы, где.быстро остывает (рис. 7, б). Отливка 9 (рис. 7, в) уда­ляется из пресс-формы при ее раскрытии специальными толкателя­ми. Излишек сплава в виде пресс-остатка 8, застывшего после окон­чания процесса запрессовки, выталкивается (с помощью пружины 10) нижним пуансоном 6 из цилиндра и направляется на пере­плавку.

Рис. 7. Схема литья под давлением на машине с холодной каме­рой сжатия:

/ — верхний пуансон, 2 — расплав, 3 и 4 — половины пресс-формы, 5 — литник,

6 — нижний пуансон, 7 — камера прессования расплава, 8 — пресс-остаток, 9 —

отливка, 10 — пружина

Формы для литья под давлением изготавливаются из высоко­качественных инструментальных или легированных сталей. Для медных и алюминиевых сплавов формы делают из стали ЗХ2В8, а для цинковых сплавов — из стали 5ХНТ.

Для получения в отливках отверстий и внутренних полостей пресс-формы снабжены металлическими стержнями, которые во из­бежание трещин в отливках должны быстро извлекаться, чтобы усадка кристаллизующегося расплава протекала вне формы. Стой­кость пресс-форм при работе на цинковых сплавах составляет 100— 150 тыс., на алюминиевых сплавах — 50—80 тыс., а на медных — 10—20 тыс. заливок. Чтобы повысить стойкость пресс-форм, их пе­ред началом работы продувают воздухом, смазывают маслами, спе­циальными составами и растворами.

В настоящее время процессы литья под давлением осуществля­ются на специальных высокомеханизированных и автоматизиро­ванных машинах, которые делятся на два основных типа: с холод­ной и горячей камерами сжатия. В машинах первого типа тигель с расплавом устанавливается отдельно, а в машинах второго ти­па— встраивается в систему ее механизмов. Согласно ГОСТ 15595—70 в нашей стране выпускается гамма машин литья под дав­лением, состоящая из 17 модификаций. Подача расплава в камеру прессования на этих машинах производится автоматически с по­мощью электромагнитных вакуумных и других заливочно-дозирующих устройств.

Простота и малооперационность литья под давлением открыва­ют широкие перспективы для полной автоматизации производствен­ных процессов, что позволяет полностью отказаться от использова­ния рабочих, которые заменяются механическим человеком-роботом. Последний снабжен программным управлением, а его электронным мозгом является небольшая электронно-вычислительная машина (ЭВМ). На созданных в настоящее время участках робот попере­менно извлекает отливки из пресс-форм, передает их в бак с водой для охлаждения, на обрезной пресс для отрезки литников, а затем в специальное приспособление для контроля отливок по внешнему контуру.

В последнее десятилетие на ряде отечественных предприятий автомобильной промышленности был освоен процесс литья под дав­лением чугуна и стали. Используя в качестве материала пресс-форм сплавы на основе молибдена, литейщики получили чугунные и стальные отливки, по точности размеров практически не отли­чающиеся от отливок, производимых методом литья под давлением из алюминиевых, магниевых и медных сплавов.

К недостаткам литья под давлением следует отнести возмож­ность образования газовой пористости и подкорковых раковин в массивных местах отливок, что является следствием недостаточной вентиляции формы, большой скорости прессования расплава и дру­гих причин. В настоящее время освоены и широко применяются про­цессы литья под давлением с применением вакуума и кислорода, обеспечивающие повышенную плотность, а следовательно, и высо­кие механические свойства отливок.