книги из ГПНТБ / Постников Н.С. Прогрессивные методы плавки и литья алюминиевых сплавов

расход металла в 1,5—2 раза и снизить себестоимость в 2—3 раза по сравнению с другими способами производ­ ства отливок;

б) возможность получения литых деталей с толщиной стенки 2—3 мм, а при небольшой длине деталей 1 мм и менее.

Дальнейшее повышение технико-экономической эф­ фективности литья по выплавляемым моделям может быть достигнуто за счет применения более дешевых свя­ зующих (вместо этилсиликата — ацетоновый раствор кремниевой кислоты АРК-1, стоимость которой в 2 раза меньше стоимости этилсиликата), усовершенствования процесса сушки керамического покрытия, применения ам­

получить детали с размерами в плане 2000X2000 мм при высоте 3000 мм и толщине стенки 6 мм. Точность разме­ ров соответствует классам ЛТ5—ЛТ7 [17], чистота по­ верхности — классам 3—5 по ГОСТ 2789—59.

Черновая масса отливки может приближаться к 2000 кг и далее больше. Отношение черновой массы от­ ливки к массе в обрубленном состоянии составляет 1,5, тогда как для отливок в кокиль и в песчаные формы этот коэффициент может достигать соответственно 3,5 и 5,0. Коэффициент использования металла при литье этим ме­ тодом составляет 60—80% (при литье в кокиль 75—85°/о, в песчаные формы 50—60%). Механические свойства от­ ливок такие же, как и при литье в кокиль. Метод харак­ теризуется следующими особенностями:

а) заливка производится в опускающуюся форму, ус­ тановленную на столе специального подъемника;

б) передача металла из литейной чаши в полость фор­ мы осуществляется при помощи стальных трубок, игра­ ющих в этом способе литья роль стояков.

При литье методом последовательно направленной кристаллизации расход (по сравнению с литьем в песча­ ные формы и кокиль) жидкого металла на отливку сни­ жается в 2—3 раза, формовочных и вспомогательных материалов — на 25—30%; стоимость отливки уменьша-

32

ется в 1,5—2 раза. Применение литых заготовок, полу­ ченных методом последовательно направленной кристал­ лизации (вместо сварных или клепаных), позволяет уве­ личить коэффициент использования металла в изделии в 3—4 раза.

Метод последовательно направленной кристаллиза­ ции применяется уже в течение десяти лет.

** *

Для дальнейшего улучшения свойств литых деталей из легких сплавов требуется осуществление следующих мероприятий:

1)разработка высокопрочных и технологичных ли­ тейных сплавов;

2)совершенствование литья под давлением, что тре­ бует организации производства современных машин ли­

тья под давлением, позволяющих применять высокие удельные давления, вакуумирование лрессформ и др.;

3)расширение производства фасонного литья дета­ лей методом последовательной кристаллизации;

4)расширение номенклатуры и развеса деталей, от­ ливаемых в кокиль путем применения механизированных многопозиционных кокильных станков.

В таб. 13 и на рис. 3 приведены данные о снижении трудоемкости изготовления деталей при переводе на про­ грессивный метод точного литья.

Приведенные в табл. 13 данные показывают, что наи­ большей эффективности удается достичь при переходе с поковок на точное литье. Но и по сравнению с песчаны­ ми формами точное литье имеет значительные преиму­ щества: трудоемкость механической обработки отдель­ ных деталей снижается на 60%, а экономия цветного ме­ талла при этом достигает 40%. Не менее характерным примером эффективности применения прогрессивных ме­ тодов литья может служить деталь, показанная на рис. 4,а и б. На этом рисунке видно, что деталь, полученная методом литья под давлением (рис. 4,6), требует только зачистки и нарезки резьбы.

возможностях способа и отсутствием прессов, специально предназначенных для штамповки жидкого металла.

деляется удельным давлением прессования, скоростью прессования, дозировкой расплава и временем выдерж­ ки под давлением, величина которых зависит от требо­ ваний, предъявляемых к отливке, толщины ее стенки, конфигурации и т. д.

В настоящее время жидкой штамповкой получают разной массы (от нескольких граммов до сотен кило­ граммов) и конфигурации детали (простые втулки и сложнофасонные отливки). На многих заводах неболь­ шой массы детали изготавливают по унифицированным штампам со сменными деталями (пуансон, матрица, нап­ равляющие планки). Унификация штампов позволяет снизить затраты на оснастку и уменьшить себестоимость деталей.

В табл. 14 приводится сравнительный расход металла на отливки из сплава АЛ5 при изготовлении их методом жидкой штамповки и литьем в кокиль [18]

Т а б л и ц а 14 Расход металла при изготовлении отливки из сплава АЛ5 методом литья в кокиль и жидкой штамповкой

Положительные качества процесса получения отли­ вок способом жидкой штамповки таковы:

1. За счет отсутствия литниковой системы резко сни­ жается расход сплава на отливку и исключаются опера­ ции обрезки литников; средняя экономия жидкого метал­

цикл термообработки, но в некоторых случаях и совсем не производить ее.

В табл. 15 приведены механические свойства и герме­ тичность сплава типа АЛ9 в зависимости от давления при жидкостной шт-амповке в сравнении с этими же свойст­ вами при литье в кокиль. Видно, что кристаллизация под

механической обработки и уменьшить количество образу­ ющейся стружки.

На рис. 5 показан (ориентировочно) рост производст­ ва фасонных отливок точными методами литья. Особен­ но широкое распространение получает литье под давле­ нием как один из самых прогрессивных методов.

Большинство крупногабаритных тонкостенных дета­ лей панельного и корпусного типа изготавливаются • из листового или профильного проката путем сварки, гиб­ ки, клепки и др. Получение таких деталей методомли­ тья значительно уменьшает трудоемкость процесса, сок­ ращает производственный цикл, исключает применение

37

направленной кристаллизацией и др. Эти способы литья уже нашли применение в промышленности.

Способом литья выжиманием получают крупногаба­ ритные отливки корпусного и панельного типа (толщина стенки 3—5 мм, размеры от 400x800 до 1000X2000 мм) из сплавов АЛ4, АЛ2 и др. Для литья выжиманием при­ меняются специальные литейные машины. Заполнение полости формы осуществляется при плоскопараллельном перемещении подвижных полуформ по направляющим станины. Во время выжимания расплав охлаждается между полуформами и на поверхности полуформ намо­ раживается твердая корочка.

Анализ этого способа литья показывает [21], что об­ разующиеся на поверхности полуформ корочки, толщи­ на которых достигает 15—20% от толщины тела отливки, к концу сближения полуформ смыкаются и свариваются, образуя тело отливки. Таким образом, образование ко­ рочек на поверхности полуформ во время выжимания яв­ ляется началом формирования тела отливки. Поэтому от того, насколько полно протекает процесс наморажи-

38

Поэтому такие детали, как рабочие колеса турбин, вен­ тиляторы, крыльчатки, сопловые и спрямляющие аппа­ раты, корпуса, улитки и другие детали авиационных турібохолодильюнков, турботенератаров и вентиляторов, це­ лесообразнее всего изготовлять литьем.

Конструктивное оформление деталей авиационных аг­ регатов диктуется тем, что для современных летательных

ций, изготовленных различными прогрессивными и высо-

методами непроизводительными ме­

тодами.

Сложность конструкции турбохолодилы-шков и анало­ гичных авиационных агрегатов привела к широкому применению деталей, изготовляемых точным литьем. Фрезерование лопаток по упрощенному профилю, вызван­ ное в свое время стремлением облегчить их изготовление, одновременно снижало их эффективность. В дальнейшем использовать такие лопатки для авиационных турбохолодильников оказалось нецелесообразным, поскольку точным литьем стало возможным получение более совер­ шенных профилей лопаток.

Следует указать еще на одну возможность снижения потерь и повышения эффективности турбоагрегатов, по­ явившуюся благодаря применению метода точного литья при изготовлении лопаток.

Выходная кромка лопатки должна быть как можно более тонкой. В современных турбохолодилышках с ли­

40