26.Штамповка жидкого металла. Технология. Применение.

Рис. 6.15. Схема кристаллизации под давлением поршня (а), штамповка из расплава в закрытой (б) и открытой (в) формах

Кристаллизацию под давлением поршня применяют для изго­товления слитков, фасонных отливок с толщиной стенок до 8 мм из медных, алюминиевых, цинковых сплавов, чугуна, стали. Метод штамповки из расплава используют для получения от­ливок с открытой полостью или отверстием и сложными наруж­ными очертаниями.

В методе штамповки из расплава (рис. 6.15, б, в) совмещены, по существу, два метода — заполнение формы выжиманием и кристаллизация под давлением.

Расплав заливают в не­разъемную или разъемную ме­таллическую форму (должна быть прочной, изготовляют из сталей ЗХ2В8Ф, 4ХВ8, XI2M и подвергают термической обработке) до определенного уровня и затем погружают пуансон в расплав, который выжимает его в полость формы. Дав­ление на пуансон используется для уплотнения кристаллизующейся отливки и заполнения формы. В процессах приложения высоких давлений (до 30 МПа и бо­лее) и перемещения поршня вследствие пластических деформа­ций кристаллизующейся корочки происходит уменьшение объе­ма полости формы. В результате расплав поступает в образующие­ся усадочные поры, рыхлоты и питает кристаллизующуюся от­ливку. Под действием внешнего давления растворенные в распла­ве газы практически не выделяются из раствора. Высокие скорос­ти кристаллизации расплава в металлической форме благодаря осутствию зазора между стенками отливки и формы способствуют измельчению структуры. Отливки получаются плотными и обладают механическими свойства­ми, одинаковыми с поковками.

Скорость опускания пуансона при штамповке из расплава долж­на быть не более 0,5 м/с. Высокие скорости прессования приводят к замешиванию воздуха, находящегося между зеркалом расплава в матрице и пуансоном, в расплав и к образованию дефектов.

Процессы штамповки из расплава и кристаллизации под дав­лением обычно осуществляют на гидравлических прессах.

Важным преимуществом этого процесса является также отсут­ствие расхода металла на литники и прибыли

Особенности 1,Метод требует очень точной дозировки Ме 2,Высоки ВГ ~100% (98) 3,высокая чистота поверхности 4,отсутствие пор 5, высокий класс точности

27.Технические и технологические возможности основных специальных видовлитья.

ЛВМ - Особенности технологического процесса позволяют пол отливки с размерами по 4-7-му классам точности (ОСТы 1 1014) с шероховатостью поверхности по 5-7-му классам чистоты (ГОСТ 2789—59) массой от нескольких грамм до 500 различных сталей, жаропрочных сплавов и сплавов с особыми свойствами на основе никеля, кобальта, молибдена, титана, а медных и алюминиевых сплавов. По выплавляемым моделям быть изготовлены отливки почти любой конфигурации, определенными требованиями к их технологичности. Однако ЛВМ является самым сложным и с длительным технологическим процессом из всех видов. Наиболее экономично изготовлять мелкие, но сложные и ответственные детали, к которым предъявляются высокие требования к точности размеров и чистоте литой по поверхности, а также детали из труднообрабатываемых сплавов и сплавов с низкими литейными свойствами.

Кокильное литье - Вследствие высо­кой стоимости кокилей экономически целесообразно применять этот способ литья только в серийном или массовом производстве. Эффективность литья в кокиль обычно определяют в сравне­нии с литьем в песчаные формы. Экономический эффект дости­гается благодаря устранению формовочной смеси, повышению качества отливок, их точности, уменьшению припусков на об­работку, снижению трудоемкости очистки и обрубки отливок, механизации и автоматизации основных операций и, как след­ствие, повышению производительности и улучшению условий труда.

Таким образом, литье в кокиль с полным основанием следует отнести к трудо- и материалосберегающим, малооперационным и малоотходным технологическим процессам, улучшающим ус­ловия труда в литейных цехах и уменьшающим вредное воздей­ствие на окружающую среду.Точность отли­вок, полученных в кокиле, по массе примерно на один класс выше по сравнению с песчаными формами, при этом обеспечива­ется возможность уменьшения припусков на обработку резанием.Физико-химическое взаимодействие металла отливки и ко­киля минимально, что определяет высокое качество поверхности отливки. Отливки в кокиль не имеют пригара. Шероховатость поверхности отливок зависит от состава облицовок и красок, на­носимых на поверхность рабочей полости формы, и соответствует Rz = 40... 10 мкм, но может быть и меньше.

Литье под давлением - использование металлической пресс-формы с точными pазмерами и низкой шероховатостью рабочих поверхностей. Это способствует получению высокоточных отливок по массе, геометрией и размерам. Высокая точность размеров отливок (классы 1 — 4 лгго ГОСТ 26645 — 85 (изм. № 1, 1998)) позволяет уменьшить при­пуски на обработку до 0,3...0,8 мм, а в некоторых случаях полно­стью исключить обработку резанием; остается только зачистка мест удаления питателей, соединительных каналов промывников и облоя. Коэффициент точности отливок по массе (КТМ) при ли­тье под давлением достигает 0,95... 0,98. Шероховатость поверхно­сти отливок под давлением зависит в основном от шероховатости поверхности пресс-формы и технологических режимов литья. Обыч­но отливки под давлением имеют шероховатость от Rz = 160... 80 мкм (сплавы на основе меди) до Ra = 1,00...0,32 мкм (цинко­вые сплавы). Вследствие высокой стоимости пресс-форм, сложности оборудования высокой производительности экономически целесообразно применять литье под давлением в массовом и крупносерийном производстве точных отливок с минимальными припусками на о работку резанием из алюминиевых, цинковых, магниевых и магниевых сплавов, а в некоторых случаях и специальных сплавов сталей. Этот процесс с полным основанием может быть отнесен к малооперационным и практически безотходным технологиям, так как литники и облой подвергают переплавке, а отходы в стружку малы. Наивысшие экономические показатели достигаются при изготс! лении отливок под давлением на машинах с горячей камерой прессования

Литье под низким давлением - основную долю продукции литья под низ­ким давлением составляют отливки из алюминиевых сплавов. Минимальная толщина стенок отливок из алюминиевых сплавов, полученных этим способом, равна 1,5 мм, средняя толщина для крупных отливок — 3...6 мм. Для медных сплавов минимальная толщина стенок отливок — 3 мм.

Центробежное литье - наивысшие технико-экономические показатели центробежно­го способа достигаются при получении пустотелых цилиндричес­ких отливок с различными размерами и массой (длиной до не­скольких метров и массой до нескольких тонн): труб разного на­значения из чугуна, стали, цветных и специальных сплавов; втулок и гильз для стационарных и транспортных дизелей; колец подшип­ников качения и др. Большое распространение получило центро­бежное литье для изготовления биметаллических изделий, изделий JH3 сплавов с низкой жидкотекучестью и высоким поверхностным натяжением, при необходимости получения тонкостенных отли­вок со сложной геометрией и микрорельефом поверхности. К ним. Относятся, например, турбинные диски с лопатками, отливки художественного и ювелирного назначения (серьги, кулоны, перст­ни и др.). Для таких изделий применяют керамические оболочковые формы по выплавляемым моделям, гипсовые формы, кокили и др. Эффективность достигается при этом вследствие возможности получения отливок без стержней, практически без отходов металла на литники и прибыли, а также благодаря получению высокого качества поверхности отливок, не имеющих дефектов усадочного и газового происхождения.