2.6.6 Формула технического решения

Поршень для машины литья под давлением с холодной камерой прессования, содержащий корпус и уплотняющие пояски, установленные вокруг этого корпуса, при этом корпус и пояски снабжены соединительными средствами для запирания корпуса в осевом направлении, отличающийся тем, что корпус, выполненный из стали, имеет четыре прямоугольных выреза с уплотняющими поясками в виде латунных пластин в поперечном сечении симметрично оси координат, а вырезах присутствуют фаски для повышения надежности крепления поясков с корпусом.

2.7 Выводы по главе 2

1. При литье под давленном имеют место значительные потери усилия прессования на трение в сопряжении прессующего поршня с камерой прессования, величина которых и их влияние на качество отливок до настоящего времени не изучались.

2. Разработаны новые конструкции пресс-поршня, позволяющая снизить износ, смятие и потери усилия прессования.

3. Для существующих конструкций прессующего поршня даны методики расчета: износа, смятия и фактических сил прессования.

Проанализированы возможные пути снижения сил трения в узле прессования за счет конструкции пресс-поршня и показано, что наиболее эффективным является биметаллический пресс – поршень №1 (латунь на сталь).

4. Установлено изготовление биметаллической заготовки пресс-поршня литьем в кокиль учитывая эффективную специфику данного литья.

5. Разработана методика экспериментов, позволяющая измерять величину общих потерь усилия прессования в узле прессования и на износ и смятия пресс-поршня на машинах литья под давлением с холодной горизонтальной камерой прессования.

Проведены эксперименты по определению величины потерь усилия прессования в узле прессования, износа, смятия. Показано, что в узле прессования в процессе работы возникают значительные силы трения, снижающие эффективность использования усилия прессования, уменьшение износа и смятие пресс-поршня.

Выявлено, что величина потерь усилия прессования зависит от величины усилия прессования, типа сплава, конфигурации пресс-поршня.

6. Разработана конструкция пресс-поршня, обеспечивающая существенное снижение износа и смятие пресс-поршня, потерь усилия прессования в сопряжении прессующего поршня с камерой прессования и . Конструкция пресс-поршня защищена авторским свидетельством на полезную модель.

3 Технический проект (технологическая часть)

3.1 Материал «рубашки» пресс-поршня и его характеристика

Латунь – сплав на основе меди с цинком (содержание цинка 50%) [24].

Латунный сплав марки ЛМцСКА по содержанию легирующих элементов называют медно-цинковый сплав – благодаря своим высоким технологическим, механическим и коррозионным свойствам наиболее широко используют в промышлености. ЛМцСКА имеет однофазную α-латунь (мягкую, пластичную), присуще высокое электропроводность, теплопроводность при более высокой прочности. Механические свойства отливок из сплава ЛМцСКА в значительной степени лучшими механическими свойствами обладает получение отливок литьем в кокиль. Сплав ЛМцСКА кристаллизуется в узком температурном интервале (50-60 °C) определяет склонность к образованию столбчатой структуры и транскристализации, что в значительной мере определяет их технологические свойства и исключает дендритную ликвацию, имеет хорошую жидкотекучесть; получаемые отливки имеют небольшую пористость (главным образом осевую) и сосредоточенную усадочную раковину. Отливки из сплав ЛМцСКА обладают высокой герметичностью, имеют более однородные свойства в разных сечениях, по механическим свойствам превосходят оловянные бронзы и безоловянным бронзам.

Рекомендуемый химический состав сплава марки ЛМцСКА по ГОСТ 1020-97 указан в таблице 3.1 [25].

Таблица 3.1 – Химический состав сплава марки ЛМцСКА, %

Fe	Si	Mn	Ni	P	Al	Cu	As	Pb	Zn	Sb
до 0,б	0,5-1,3	2-3	до1	до 0,03	0,7-1,5	58 - 61	до 0,05	1,5-2,5	27 - 36	до 0,03

Влияние химического состава на механические свойства сплава ЛМцСКА приведены ниже:

1. Алюминий повышает жидкотекучесть, механические свойства и коррозионную стойкость.

2. Цинк при содержании до 30% понижает прочность, повышает пластичность; при содержании более 30% повышает прочность, способствует получению плотных отливок.

3. Свинец улучшает антифрикционные свойства, повышает жидкотекучесть алюминиевых и марганцевых латуней.

4. Никель повышает механические свойства и коррозионную стойкость, улучшает жидкотекучесть.

5. Фосфор повышает твердость, снижает относительное удлинение и ударную вязкость.

6. Железо снижает жидкотекучесть, измельчает структурные составляющие, повышает механические свойства.

7. Кремний повышает жидкотекучесть, прочность, коррозионную стойкость и антифрикционные свойства.

8. Марганец снижает жидкотекучесть, повышает механические свойства и коррозионную стойкость; при наличии в сплаве свинца повышает антифрикционные свойства.

9. Сурьма уменьшает прочность, относительное удлинение н ударную вязкость.

10. Мышьяк повышает твердость, снижает прочность, относительное удлинение и ударную вязкость.

Механические свойства латунного сплава ЛМцСКА σ=30 кгс/см; δ≥1,5%, HB 110÷180

Теплофизические свойства. К теплофизическим свойствам сплава относятся: температура ликвидуса сплава Т_лик = 920 °С; температура солидуса сплава Т_сол = 870 °С; плотность сплава ρ = 8,5 кг/м³; коэффициент теплопроводности сплава λ = 401 Вт/м.К.

Линейная усадка ЛМцСКА составляет 1,0% [26].