3 Вопрос
Изложите сущность способа литья под давлением. Приведите схему изготовления отливок литья под давлением на машинах с горизонтальной камерой прессования. Перечислите достоинства, недостатки и области применения этого способа литья.
Литье под давлением
При этом способе металл заполняет полость металлической пресс формы под принудительным избыточным давлением (более 104МПа).
Отливка производится на специальных литейных машинах с холодной или горячей камерами прессования.
Область применения.
Это наиболее производительный способ литья относительно небольших деталей до десятков килограммов из цветных сплавов и даже стали с высокой точностью размеров и чистотой поверхности.
Обычно прессформа состоит из 2-х полуформ из инструментальных сталей или спецсплавов. Одна из полуформ подвижная, другая неподвижная. Полуформы крепятся на плитах, причем обычно подвижная плита содержит заливочную систему, а неподвижная - стержни для выталкивания готовой отливки. Подвижная полуформа называется пуансон, неподвижная - матрица. Обе полуформы - водоохлаждаемые.
Для образования в отливке отверстий и полостей используют металлические стержни.
Рис.9.3 Схема машины с холодной
горизонтальной камерой для литья под давлением:
1 – камера прессования, 2 – поршень, 3 – подвижная половина пресс-формы, 4 – неподвижная половина пресс-формы, 5 – металлический стержень, 6 – выталкиватель
Процесс литья состоит из следующих стадий:
Раздвижка полуформ.
Смазка матрицы и пуансона (маслом, парафином, графитом, вазелином, олифой).
Закрытие формы.
Заливка металла в камеру прессования.
Перемещение металла в полость формы плунжером.
Остывание отливки.
Раскрытие формы.
Выталкивание отливки.
Достоинства способа:
а) Высокая степень механизации и автоматизации литья (вплоть до автоматических линий)
б) Высокая точность размеров (4-5 класс) и чистота поверхности, исключающие, как правило, последующую механообработку.
в) Возможность получения сложных форм по форме тонкостенных (до 0,5 мм), в том числе армированных отливок.
г) Очень высокая производительность.
д) Низкая трудоемкость литья.
Недостатки:
а) Высокая стоимость прессформ и машин для литья.
б) Ограничение по массе отливок (до 50 кг).
в) Трудность получения деталей со сложными полостями.
г) Образование пористости и раковин в массивных деталях, что исключает последующую их термообработку (этот недостаток устраняется с применением вакуумирования отливок).
4 Вопрос
Начертите схемы продольной и поперечно-винтовой прокатки. Изложите сущность прокатки и условие захвата заготовки валками.
Прокатка – наиболее распространенный способ обработки давлением. Прокаткой перерабатывается более 80 % всей выплавляемой стали в стране. Прокаткой называют процесс обработки металлов давлением путем обжатия заготовок вращающимися валками прокатных станов. Основные вида прокатки: продольная (рис 9.4, а), поперечная, поперечно-винтовая
(рис 9.4, б).
а) б)
Рис. 9.4 Продольная и поперечно винтовая прокатка
При продольной прокатке металл обжимается двумя валками, вращающимися в разные стороны. Зазор между ними меньше толщины заготовки. Процесс прокатки происходит за счет трения между поверхностями валов и заготовки. При этом металл подвергается деформации только на небольшом участке, называемым очагом деформации. При деформировании заготовки уменьшаются по толщине и увеличиваются по длине и ширине (вытяжка и уширение соответственно). Отношение длин заготовки после прокатки и до нее называют коэффициентом вытяжки
μ = L2 /L1 , который колеблется в пределах 1,1-2,0.
Винтовая прокатка применяется для прокатки бесшовных труб, шаров подшипников и других деталей. При поперечно-винтовойпрокатке(рис.4, б)заготовке сообщается вращательное и поступательное движения.
Для прокатки обязательным является наличие контактного трения между валками и деформируемым металлом. В частности должно быть выполнено, так называемое условие захвата металла валками, которое требует, чтобы коэффициент трения между валками и заготовкой был больше угла захвата (при горячей прокатке стали α = 15 0): F > tgα.