Особенности формирования отливок

При литье под давлением осн показатели кач отл - точность размеров, шероховатость пов-ти, мех свойства, плотность и герметичность - опред следующими особенностями ее формирования.

1. Кратковременность заполнения полости пресс-формы расплавом. Скорость впуска расплава в п-ф для разных отливок и сплавов колеблется от 0,3 до140 м/с, продолжительность ее заполнения 0,02...0,3 с, а конечное давление на расплав может достигать 500 МПа. Это позволяет, несмотря на высокую скорость охлаждения расплава в форме, изгот весьма сложные корпусные отл с толщиной стенки менее 1 мм из сплавов с низкой и даже близкой к нулю жидкотекучестью. Высокая кинетич энергия движущегося расплава и давление, передаваемое на него в момент окончания заполнения формы, способствуют получению отл с низкой шероховат пов-ти.

2. Негазопроницаемость материала п-ф. Вентиляция ее раб полости происх посредством спецвентиляционных каналов

3. Высокая интенсивность теплового взаимодействия между матер отл и п-ф, обусл ее высокими теплопроводностью и теплоемкостью, малым термическим сопротивлением слоя смазочного материала и продуктов его разложения, значит давлением расплава и отл на стенки п-ф, улучшающим контакт между ними. Это способствует получению мелкозернистой структуры, особенно в поверхностных слоях отбивки, повышению ее прочности и высокой производительности процесса.

4. Передача в момент окончания заполнения металлом п-ф давления развиваемого пресс-поршнем в камере прессования, на расплав в полости формы. Это улуч питание отл, способствует уменьш усадочной пористости сжатию газовоздушных включений. В результате возрастают плотность герметичность и мех свойства отл. Однако эффективность действия подпрессовки ограничена, так как это давление на расплав в п-ф действует только до тех пор, пока питатель не затвердеет.

5. Использование металлической пресс-формы с точными размерами и низкой шероховатостью раб пов-тей. Это способствует получению высокоточных отливок по массе, геометрии и размерам.

Движение расплава в пресс-форме. Характер движения расплава в пресс-форме влияет на степень удаления воздуха и продуктов разложения смазочного материала из п-ф, на образование в отл газовой пористости характер движения расплава в п-ф зависит от скорости его впуска, геометрии и размеров питателя, вязкости и поверхностного натяжения расплава, условий его взаимодействия со стенками пресс-формы, условий удаления воздуха и газов из ее полости. Разным сочетанием этих факторов достигается разнообразие характеров заполнения полости формы:

1) сплошным спокойным потоком с низкой его турбулентностью при литье с малыми скоростями впуска;

2) сплошным турбулентным потоком при литье со средними скоростями впуска; 3)дисперсным потоком при литье с высокими скоростями впуска.

1)При заполнении сплошным спокойным потоком струя расплава со скоростью и при выходе из питателя сохраняет форму до удара о стенку п-ф, а затем изменяет направление движения. Критическая скорость, при кот сохраняется спокойный характер движения расплава, зависит от вязкости расплава и других факторов. Так, с увеличением вязкости расплава (понижением его температуры или при заливке сплава в твердожидком состоянии) критические скорости, при кот сохр спокойный характер движения, возрастают.

Если ля жидкого расплава такой режим достигается при скоростях впуска до 0,3 м/с, то для расплава, находящегося в твердожидком состоянии, он сохраняется при скоростях впуска до 10... 15 м/с. С увеличением толщины питателя критические скорости уменьшаются, турбулентность возрастает, что увеличивает пористость отливок. При заполнении сплошным спокойным потоком создаются усл для последовательного заполнения п-ф расплавом и наиболее полного удаления газов из ее раб полости, что способствует уменьшению пористости и газовых включений в отл.

2) Заполнение сплошным турбулентным потоком жидких сплавов проводят при скоростях впуска 0,5... 50 м/с в завис от основы сплава и размеров питателя.

В данной технологии сплошной турбулентный поток расплава интенсивно захватывает воздух и продукты разложения смазочного материала, кот остаются в затвердевшей отливке. Отливка, полученная при таком режиме заполнения п-ф содержит крупные газовые поры. Чем выше турбулентность, тем крупнее поры и ниже предел прочности материала отл. По этим и др причинам заполнение п-ф турбулентным потоком со средними скоростями впуска на практике исп лишь в тех случаях, когда к качеству отл предъявляются низкие требования.

3) Заполнение п-ф дисперсным потоком происходит при скоростях впуска расплава выше 10... 50 м/с и толщине питателя соответственно 3...0,25 мм, если расплав в питателе нах в жид сости. При ударе о стенку формы струя дробится на большое число отдельных капель, образующих дисперсную систему - смесь с воздухом и продуктами разложения смазочного материала. Воздушные и газовые пузырьки, остающиеся в отл, образуют мельчайшую пористость. Такая пористость в значительно меньшей степени снижает мех свойства отл, чем при режиме заполнения сплошным турбулентным потоком.

Дата добавления: 2015-08-18