8.5. Литье выжиманием

Литье выжиманием предназначено для получения крупногабаритных (до 2500х1400 мм) тонкостенных (2…3 мм) отливок из цветных сплавов. Принципиальная схема способа представлена на рис. 8.6. При этом способе используют металлические формы с вертикальным разъемом, раскрываемые и закрываемые по двум схемам: либо путем поворота вокруг шарнира («книжный способ» рис. 8.6.), либо путем параллельного перемещения полуформ.

В металлоприемник 18 заливают дозу жидкого металла (с некоторым избытком). Подвижная полуформа 19, поворачивается вокруг нижнего шарнира в сторону неподвижной полуформы 16 с постоянной угловой скоростью, вытесняет металл из металлоприемника и заполняет рабочую полость формы, образованную двумя полуформами. Излишки металла сливаются по специальному желобу в сливной тигель (на схеме не показан).

В литейной форме можно использовать как песчаные, так и металлические стержни. Отличительная особенность способа – принудительное заполнение полости формы широким потоком расплава при сближении полуформ. Данным способом изготавливают отливки с узким интервалом кристаллизации. Температура металлической формы – 250…350 С. Перегрев расплава не должен превышать 15…20 С над температурой ликвидуса. Допустимая скорость подъема расплава в форме 0,5–0,7 м/сек. Меньшая скорость может привести к незаполнению тонких сечений отливки, высокая скорость к дефектам гидродинамического характера: волнистости, неровностям поверхности, газовой пористости, трещинам, размыву песчаных стержней. Время сближения полуформ –4–25 сек.

Достоинства способа: возможность изготовления крупногабаритных тонкостенных отливок из цветных сплавов; значительная экономия металла (до 15–20%) на литниковой системе; высокая производительность.

Недостатки: проблематичность литья черных сплавов; ограниченная номенклатура отливок.

8.6. Жидкая штамповка

Сущность жидкой штамповки состоит в том, что в металлическую форму сначала заливают определенную порцию жидкого металла под действием сил гравитации, а затем при опускании металлический пуансон выдавливает металл в пространство между формой и пуансоном, в результате чего отливка затвердевает в условиях большого давления (15–25 ати). Для прессования жидкого металла используют относительно тихоходные гидравлические прессы (скорость не более 0,2 м/сек) с усилием до 30 мН.

В процессе кристаллизации металла под давлением растворенные газы не выделяются, оставаясь в твержом растворе, а усадочная пористость заполняется металлом. В результате после затвердевания отливка не имеет усадочных и газовых дефектов, что способствует повышению механических свойств металла на 10…20%. Отличительной чертой отливок, полученных жидкой штамповкой, является мелкозкрнистая структура металла.

Различают три способа прессования при жидкой штамповке: поршневое, пуансонное и пуансонно-поршневое (рис. 8.7.).

Литейная форма в данном процессе называется пресс-формой, ее неподвижная часть – матрицей, подвижная – поршнем или пуансоном.

Этим способом отливают относительно небольшие и несложные отливки типа втулок, крышек корпусов, цилиндров из цветных и черных сплавов, к которым предъявляются выские требования по механическим свойствам.

Достоинства способа: существенное повышение механических свойств отливок; возможность последующей термической обработки (что исключено при литье под давлением); высокая производительность.

Недостатки: ограниченная номенклатура отливок по конфигурации, размерам и массе (до 500 мм, до 100 кг); непригодность для прессования механических и пневматических приводов (пригодны только гидравлические); проблематичность литья черных сплавов.

Р ис. 8.1. Схема нанесения облицовки при литье в облицованный кокиль

1 – модельная плита, 2 – модель, 3 – кокиль, 4 – пескодувная головка, 5 – сопло,

6 – газовая горелка, 7 – электронагреватель, 8 – вдувное отверстие, 9 – вдувная щель

Рис. 8.2. Автоматическая линия для литья из высокопрочного чугуна в кокиль:

1 – пескодувно-карусельный агрегат, 2 – манипулятор съема полуформ, 3 – участок

заливки, 4 – манипулятор сборки, 5 – участок заливки, 6 – участок разборки кокилей,

7 – участок предварительного нагрева, 8 – установка очистки кокилей, 9 – охладительное устройство, 10 – манипулятор кантовки

Рис. 8.3. Основные схемы центробежного литья: а – с горизонтальной осью вращения,

б – то же при литье труб, в – то же при литье фасонных отливок, г, д – с вертикальной осью вращения (1 – двигатель, 2 – форма, 3 – желоб, 4 – ковш, 5 – отливка, 6 – кожух,

7 – приводные ролики, 8 – песчаный стержень, 9 – шпиндель, 10 – литник

Рис. 8.4. Схема литья под низким давлением:

1 – песчаный стержень, 2 – отливка, 3 – металлическая форма, 4 – жидкий металл,

5 – электроспирали, 6 – металлопровод, 7 – тигель

Рис. 8.5. Литье вакуумным всасыванием:

1 – отливка, 2 – патрубок, 3 – металлическая форма, 4 – поплавок, 5 – жидкий металл

Рис. 8.6. Литье выжиманием: 16 – неподвижная полуформа, 17 – стержень песчаный,

18 – металлоприемник, 19 – подвижная полуформа

Рис. 8.7. Жидкая штамповка (виды давления): а – поршневое, б – пуансонно-порошковое, г – прессование через литники

99