1.3.3. Изготовление отливок литьем под регулируемым давлением

При литье под низким давлением (рис. 4.35) в обогреваемую камеру 1 по­мещают тигель 2 с расплавленным метал­лом, а на верхнюю часть камеры устанав­ливают литейную форму 5. Полость фор­мы сообщается с тиглем с помощью ме-таллопровода 3. Под действием сжатого воздуха или газа, поступающего в камеру из пневмосмесителя 4 под давлением 0,01 ... 0,08 МПа, расплав при температу­ре на 100 ... 150 °С выше температуры ликвидуса из тигля поднимается по ме-таллопроводу со скоростью 1,5 ... 1,6 м/с и заполняет полость формы. После запол­нения формы и необходимой выдержки для затвердевания отливки давление в ка­мере сбрасывается, форма раскрывается и отливка извлекается.

Отливки под низким давлением полу­чают в кокилях, песчаных и оболочковых формах и формах для литья по выплав­ляемым моделям. Этот способ литья зна­чительно сокращает расход металла на литники, улучшает заполняемость форм, повышает плотность и герметичность от­ливки. Литьем под низким давлением из­готовляют тонкостенные отливки корпус­ного типа из алюминиевых, магниевых, медных сплавов и реже из стали массой от нескольких десятков граммов до 50 кг.

Рис. 4.35. Схема литья под низким давлением

К вакуумному насосу

Рис. 4.36. Схема литья вакуумным всасыванием

При литье вакуумным всасыванием (рис. 4.36) водоохлаждаемая литейная форма 3 заполняется расплавленным ме­таллом из раздаточной печи 1 за счет раз­режения, создаваемого в ней вакуумным насосом. Литейная форма 3 при заполнении ее металлом опирается на керамический поплавок 2. Во время непродолжительной выдержки формируется отливка 4. Затем полость формы соединяется с атмосферой, и незатвердевший металл сливается в раз­даточную печь.

Этим способом изготовляют разнообраз­ные втулки, кольца, гайки, колеса компрес­соров и другие отливки из медных, алюми­ниевых и других сплавов. Преимущество литья вакуумным всасыванием состоит в устранении брака по газовым раковинам и пористости, так как отливка образуется при последовательной кристаллизации.

1.3.4. Изготовление отливок центробежным литьем

При центробежном литье сплав зали­вают во вращающиеся формы; формиро­вание отливки осуществляется под дейст­вием центробежных сил, что обеспечивает высокую плотность и механические свой­ства отливок.

Центробежным литьем отливки изго­товляют в металлических, песчаных, обо­лочковых формах и формах для литья по выплавляемым моделям на центробежных машинах с горизонтальной или верти­кальной осью вращения.

Металлические формы изложницы из­готовляют из чугуна и стали. Толщина изложницы обычно в 1,5 ... 2 раза больше толщины отливки. В процессе литья из­ложницы снаружи охлаждают водой или воздухом. На рабочую поверхность из­ложницы наносят теплозащитные покры­тия для увеличения срока их службы. Пе­ред работой изложницы подогревают до температуры 200 °С.

При получении чугунных водопровод­ных труб на машинах с горизонтальной осью вращения (рис. 4.37, а) изложницу 2 устанавливают на опорные ролики 7 и за­крывают кожухом 6. Изложница 2 приво­дится во вращение электродвигателем I. Расплавленный чугун из ковша 4 заливают через желоб 3, который в процессе заливки чугуна перемещается в направлении, пока­занном стрелкой, что обеспечивает получе­ние равностенной отливки 5. Для образова­ния раструба трубы используют либо пес­чаный, либо оболочковый стержень 8. По­сле затвердевания залитого чугуна трубу извлекают из изложницы. На этих машинах изготовляют втулки, кольца и т.п.

Рис. 4.37. Схемы процессов изготовления отливок центро­бежным литьем

При получении отливок на машинах с вращением формы вокруг вертикальной оси (рис. 4.37, б) расплавленный металл из разливочного ковша 4 заливают в литей­ную форму 2, укрепленную на шпинделе 1, который вращается от электродвигате­ля. Расплавленный металл центробежны­ми силами прижимается к боковой стенке изложницы. Литейная форма вращается до полного затвердевания. После останова формы отливка 3 извлекается. На этих машинах изготовляют кольца большого диаметра высотой не более 500 мм. На рис. 4.37,впоказана схема процесса литья сложных тонкостенных рабочих колес на машинах с вертикальной осью вращения: 1,6 — половины кокиля; 2 - стержень, который формирует канал рабо­чего колеса и его лопасти; 3 - стол маши­ны; 4 - стержень, воспринимающий удар струи заливаемого металла; 5 - шпиндель центробежной машины. Частота вращения изложницы при центробежном литье со­ставляет 150 ... 1200 об/мин. Изложницы перед заливкой нагревают до температуры 150 ... 200 °С. Температуру заливки спла­вов назначают на 100 ... 150 °С выше тем­пературы ликвидуса.

Преимущества центробежного литья - получение внутренних полостей трубных заготовок без применения стержней; большая экономия сплава за счет отсутст­вия литниковой системы; возможность получения двухслойных заготовок, что достигается поочередной заливкой в фор­му различных сплавов (сталь и чугун, чу­гун и бронза и т.д.).

Для изготовления отливок центробеж­ным литьем используют автоматические и многопозиционные карусельные машины, в которых управление всеми технологиче­скими операциями процесса осуществля­ется от ЭВМ.