24. Специальные виды литья

24.1 Литьё под давлением

Литьем под давлением называется спо­соб получения фасонных отливок в металлических формах, при котором заполнение формы и кристаллизация металла производят­ся под принудительным давлением. Этот способ применяется в мас­совом производстве для изготовления тонкостенных отливок из сплавов цветных металлов. Он обеспечивает высокую точность раз­меров отливок (до 5-го квалитета), большинство которых не требует дальнейшей механической обработки. Шероховатость поверхности отливки может достигать классов шероховатости Ra 12,5 …Ra 3,2.

При литье под давлением формы (пресс-формы) и стержни делаются стальными. Применение песчаных стержней исключается, так как заполняющий форму жидкий металл под высоким давле­нием может разрушить их.

Рис. 24.1. Машины для литья под давлением

Литье под давлением производится на специальных машинах.

Машины поршневого действия с горячей камерой сжатия (рис. 24.1, а) применяются для сплавов, имеющих температуру плав­ления до 450°С (оловянных, цинковых, свинцовых), и бывают ручные, полуавтоматического и автоматического действия. В чугунную подогреваемую ванну / заливают металл, который через отверстия 2 заполняет полость цилиндра 3 и подводящий канал 4. При пово­роте пусковой рукоятки обе половины пресс-формы закрываются. Одновременно конец мундштука 6 прижимается к устью канала пресс-формы 5.

В следующий момент автоматически включается пневматиче­ский цилиндр 7, под действием которого поршень 8 вытесняет расплавленный металл в форму. После затвердевания металла поршень поднимается, а пресс-форма раскрывается, освобождая отливку, затем очищается (обдувается) и вновь заливается.

Производительность полуавтоматических и ручных машин — около 250 заливок в час, автоматических — около 1000. Давление на металл достигает 6…75 атм.

Компрессорные машины с неподвижной камерой сжатия и с закрытой ванной (рис. 24.1, б) работают по следующему принципу. Через отверстие / подается сжатый воздух, который давит на всю поверхность металлической ванны и гонит металл через патрубок 2 в мундштук 4 и форму 3. Производительность машины — 60—300 заливок в час. Недостатком ее является окисление большой поверх­ности металла воздухом, поступающим для создания давления.

Компрессорные машины с подвижной камерой сжатия (рис. 24.1,в) работают также при помощи сжатого воздуха, однако здесь воздух подается не в ванну, а в специальный канал, называе­мый подвижной камерой сжатия. В чугунной ванне 1 расположена подвижная камера сжатия 2, на конце которой прикреплен мунд­штук 3. С другой стороны камеры сделано отверстие 5 для подвода сжатого воздуха. После включения пускового механизма подвижная камера поднимается тягами из ванны, причем мундштук подходит к устью канала пресс-формы 4. В то же время отверстие 5 вплотную подходит к втулке 6. Затем включается сжатый воздух, который вгоняет расплавленный металл в закрытую пресс-форму. Давление на металл составляет 10…100.ати. Производительность машины — 50…300 отливок в час.

Машины поршневого действия с холодной камерой сжатия (рис. 24.1, г) работают по принципу впрессовывания порции жидкого металла, предварительно залитого в поршневую камеру. Металл заливают дозировочным ковшом в цилиндр 1, после чего поршнем 2 впрессовывают в форму 3. При этом избыток металла остается на нижнем поршне 4. В следующий момент поршень 2 отходит в верх­нее положение, остаток металла 5 ходом нижнего поршня 4 отреза­ется от литника и удаляется из цилиндра. Затем пресс-форму рас­крывают и удаляют отливку 6.

Давление на жидкий металл составляет 100…1000 атм. Произ­водительность машины — до 300 отливок в час. Эти машины приме­няют чаще всего для литья из алюминиевых сплавов, но можно отливать детали и из других цветных сплавов.

Задание для повторения и закрепления:

1. Какие основные принципы применяются в работе литейных машин?