Лиття під тиском та інші способи лиття

а) лиття під тиском. Литтям під тиском називають спосіб виготовлення відливків, при якому форму заповнюють розплавом під тиском поршня. Лиття під тиском - один з найпродуктивніших способів виготовлення невеликих і точних за розмірами відливків в основному із сплавів кольорових металів. Відливки отримують у сталевих прес-формах. Розплав заповнює прес- форму під тиском поршня до 300 МПа. Після кристалізації розплаву й

охолодження відливка прес-форма розкривається і відливок виштовхується в контейнер. При цьому способі лиття можна виготовити відливки з малими отворами (діаметром до 2 мм), різзю та малою товщиною стінок (0,5 мм).

Прес-форму заповнюють розплавом за частки секунди. Одночаснозакупорюються газовиводи прес-форми і з її порожнини не повністю витісняється повітря та гази, що утворилися в процесі випаровування та згоряння покриття. Це спричинює утворення газових включень у відливках. Длязапобігання цьому прес-форму та розплав перед заливанням вакуумують. Відливки в прес-формах виготовляють на поршневих машинах. Найчастіше застосовують поршневі машини з холодною та гарячою камерами стискання.

1. Машини з холодною камерою стискання. Їх застосовують длявиготовлення відливків з алюмінієвих, магнієвих і мідних сплавів, а також із сталі та чавуну. Машина складається з прес-форми та камери стискання. Камери стискання можуть бути горизонтальними та вертикальними. Тиск поршня на розплав у машині з горизонтальною камерою стискання нижчий, ніж з вертикальною, і становить 40-200 МПа. Машини з горизонтальною камерою стискання застосовують частіше. Вони простіші в обслуговуванні й мають на 10-20% більшу продуктивність. На машинах з горизонтальною камерою стискання (рис. 4) розплав 2 заливають у камеру стискання 3 міркою (положення І) і подають поршнем 1 до прес-форми, яка складається з рухомої 4 та нерухомої 5 частин. Після кристалізації розплаву й охолодження відливка, яке триває кілька секунд (положення II), прес-форма розкривається; рухома частина прес-форми відходить вліво, відливок 6 разом із литником 7 відокремлюється від форми штовхачами 8 (положення III) і падає в контейнер (на рис. 4 не показано). І все починається спочатку. Рисунок 4 – Схема поршневої машини (із горизонтальною камерою стискання) для виготовлення виробів литтям під тиском11

2. Машина з гарячою камерою стискання. У цих машинах камера стискання розміщена безпосередньо в тиглі з розплавом і зазнає його дії. Тиск поршня на розплав становить 10-30МПа. Ці машини застосовують для виготовлення відливків із цинкових, магнієвих і алюмінієвих сплавів, які мають невисоку температуру плавлення. Тиглі виготовляють із матеріалів, які є корозієстійкими в цих розплавах. На цих машинах виготовляють відливки від кількох грамів до 25-30кг. Це дуже продуктивні машини (понад 3000 відливків за 1 год.). Недоліками лиття під тиском є малі розміри відливків (максимальна маса відливка 50 кг), їх пористість, велика вартість і складність виготовлення прес- форм.

б) відцентрове лиття. Відцентровим литтям називають спосіб виготовлення відливків у формі, яка обертається навколо своєї осі. У процесі відцентрового лиття застосовують форми з вертикальною (рис. 5,а) та горизонтальною (рис. 5,б) осями обертання. Рисунок 5 – Схема машин відцентрового лиття:

а – з вертикальною віссю обертання; б – з горизонтальною віссю обертання

Якщо діаметр відливка перевищує його висоту (шківи, труби, колеса тощо), то використовують форми з вертикальною віссю обертання. Форму з горизонтальною віссю обертання застосовують тоді, коли діаметр відливка значно менший ніж його довжина (гільзи, труби). В обох випадках вісь обертання форми збігається з віссю відливка і внутрішня порожнина його утворюється без допомоги стрижнів. Якщо потрібно виготовити фасонні відливки, внутрішню порожнину отримують за допомогою стрижнів. Такий спосіб називають центрифугуванням.

1. Форма з вертикальною віссю обертання. Розплав з ковша 1 заливають в обертову форму 2. На розплав діють гравітаційна та відцентрова сили. Під дією цих сил розплав 3 стікає до низу і притискається до стінок форми, кристалізується й утворюється відливок. Отримані відливки мають неоднакову товщину стінок: у нижній частині відливка товщина стінки більша, ніж у верхній. Для вирівнювання товщини стінки використовують різання на верстатах. Якщо відливки отримують із сплавів, які легко окислюються, то форму поміщають у вакуумну камеру.

2. Форма з горизонтальною віссю обертання. Цю форму використовуют для виготовлення чавунних і сталевих труб. Для полегшення заповнення розплавом і виймання відливка форма нахилена під кутом 5. Форма обертається навколо своєї осі за допомогою електродвигуна й охолоджуєтьсяводою. Розплав з ковша 1 по нерухомому жолобу 4 потрапляє в обертову форму2. Після заповнення форми розплавом 3 її обертання продовжується до повної кристалізації розплаву. Потім вимикають електродвигун і кліщами виймають трубу з форми. Чавунні труби подають на термічну обробку за температури 850-12 920°С для зняття внутрішніх напружень і вирівнювання фазового складу сплаву. Проте цей спосіб лиття має недоліки, одним з яких є посилення ліквації під впливом відцентрових сил у сплавах, схильних до неї. Хімічний склад виробів, отриманих з таких сплавів, неоднорідний. Відливки, отримані у формах з вертикальною віссю обертання, потребують додаткового оброблення різанням.

в) лиття витисканням. Цей спосіб лиття призначений для виготовлення тонкостінних великих за розміром виробів у вигляді панелей з алюмінієвих і магнієвих сплавів. Площа таких виробів дорівнює кільком квадратним метрам, товщина стінок - 2-5мм. Лиття витисканням проводять на автоматичних установках, складовою частиною яких є матриця (рис. 6). Матриця складається з рухомої 2 та нерухомої 3 частин. Розплавлений метал 1 (положення 1) заливають у матрицю, рухома частина якої переміщається паралельно нерухомій (положення II). Розплав заповнює внутрішню порожнину форми, а надвишок 5 зливається в ківш 6. Таким чином отримуємо виріб 4

Дата добавления: 2015-08-27