39. Литье в кокиль под давлением. Центробежное литье

Литье в кокиль и литье под давлением относятся к специальным видам литья. Отливки, получаемые этими методами, характеризуются повышенной точностью размеров, пониженной шероховатостью поверхности, уменьшением припусков на механическую обработку, возможностью получения деталей, не нуждающихся в механической обработке. При этом специальные виды литья дают возможность обойтись без многих побочных операций (таких, как приготовление земляной и стержневой смесей), без пыльной выбивки и пескоструйной очистки.

Литье в кокиль. Кокиль — это металлическая форма многократного использования, заливаемая жидким металлом. Отливки, получаемые в кокиле, отличаются большой точностью размеров и высокой чистотой поверхности. Кокиль изготавливается из чугуна, стали или алюминиевых сплавов.

Достоинство литья в кокиль заключается в первую очередь в возможности обеспечить высокую производительность литейного процесса. Кокильное литье легко механизировать и автоматизировать.

Распространение этого способа литья несколько ограничивается высокой стоимостью изготовления кокилей и сложностью получения тонкостенных отливок вследствие значительной теплопроводности кокилей и быстрой кристаллизации металла.

Для получения отливок с очень тонкими стенками (до 0,8 мм), повышенной чистотой поверхности, точностью размеров и высокого качества применяется литье под давлением. При этом способе литья металлическая пресс-форма соединяется литниковой системой с камерой прессования, в которой ходит поршень (рисунок а). Поршень энергично, с большой скоростью и силой давит на металл, который устремляется в пресс-форму и заполняет все его самые тонкие щели Давление может достигать сотен или нескольких тысяч атмосфер.

Литье под давлением применяют в массовом производстве для получения отливок из цветных металлов и сплавов, реже чугуна и стали.

Центробежное литье представляет собой заливку металла в литейную форму, которая вращается с определенной скоростью. При этом скорость вращения изменяется в течение всего времени кристаллизации. Под действием центробежной силы металл прижимается к стенкам формы, в результате получается деталь повышенной прочности, так как газы и шлак вытесняются во внутренние полости отливок и удаляются.

Оси вращения формы могут быть горизонтальными или вертикальными.

Центрифугированным называется такое центробежное литье, при котором ось вращения формы не совпадает с осью отливки.

Центробежное литье применяют при изготовлении труб, цилиндровых втулок, гильз и поршневых колец двигателей, колес, шкивов, орудийных стволов и др.

58. Волочение

Волочение — процесс пластической деформации, осуществляемый протягиванием прутка через отверстие в инструменте (волоке). Площадь сечения в волоке меньше площади поперечного сечения исходной заготовки. Волочением обрабатывают стали разного химического состава, прецизиционные сплавы и цветные металлы. Путем волочения получают изделия малых сечений и большой длины. К ним относятся проволоки, тонкостенные трубы малого диаметра, прутки, профили. Волочением достигаются высокая точность геометрических размеров изделий и повышенное качество поверхности. Волочение осуществляется чаще всего при комнатной температуре.

Волочение с нагревом применяют при обработке труднодеформируемых металлов и сплавов.

Процесс волочения заключается в следующем. Передний конец заготовки (пруток, катанок) заостряют,

вводят в коническое отверстие волоки меньшего диаметра, чем заготовка, захватывают клещами и протягивают через волоку. Коэффициент вытяжки при волочении за один переход ограничивается прочностью выходящего конца изделия и составляет 1,3—1,5. Волочение полых изделий проводят на короткой неподвижной оправке, на плавающей оправке и без оправки. Машины, применяемые для волочения металлов и сплавов, называются волочильными станами.

57. Прессование — это процесс пластической деформации металла, осуществляемый выдавливанием заготовки через отверстие в матрице. Прессование находит широкое применение при обработке пластичных и малопластичных металлов и сплавов, металлических порошков и гранул, а также неметаллических материалов. Прессованием изготавливают изделия сложной формы поперечного сечения, которые не удается изготовить другими методами пластической деформации металлов. Прессованием изготавливают прутки диаметром 3—5 мм, полые профили сложного сечения, с несколькими каналами, периодические профили. Получение различных изделий на одном и том же оборудовании с заменой только матрицы ставит прессование вне конкуренции с другими процессами при мелкосерийном производстве. Прессованные изделия из сталей и сплавов в основном являются заготовками для получения изделий волочением, холодной прокаткой и другими способами обработки.

Различают метод прямого и обратного прессования.

При прямом методе направление течения металла совпадает с направлением движения инструмента, при обратном — не совпадает.