Литье под давлением

Литейная форма для литья иод давлением (рис. 16.7) представляет собой сложную разъемную металлическую форму, называемую пресс-формой. Ее изготавливают из легированной и закаленной стали. Рабочую полость пресс-формы механически обрабатывают с высокой точностью размеров и чистотой поверхности.

Пресс-форма (рис. 16.7, а) состоит из неподвижной матрицы 1 и подвижной матрицы 3. Для образования полостей и отверстий в отливке используют только металлические стержни, которые находятся обычно в подвижной полуформе, как, например, стержень 2. Пресс-форма имеет каналы 6 для водяного охлаждения. Для извлечения отливки из формы предусмотрены толкатели 5, закрепленные на плите толкателей 4.

Машины для литья под давлением бывают поршневые и компрессорные. Наибольшее распространение получили поршневые машины с холодной и горячей камерами прессования.

Поршневые машины с холодной камерой прессования подразделяют на машины с горизонтальной (см. рис. 16.7, а) и вертикальной (рис. 16.7, б) камерами.

Рис. 16.7. Схема литья под давлением на машинах:

а — с холодной горизонтальной камерой (/ — неподвижная матрица; 2 — стержень; 3 — подвижная матрица; 4 — плита; 5 — толкатели; 6 — каналы; 7 — камера прессования; 8 — пресс-поршень; 9 — сплав; 10 — полость формы; 11 — отливка; 12 — упор); 6 — с холодной вертикальной камерой (1 — камера прессования; 2 — плунжер; 3 — металл; 4 — пята; 5 — отверстие); в —с горячей вертикальной камерой (1 — тигель; 2 — камера прессования; 3 — плунжер; 4 — отверстие; 5 — полость формы) Перед заливкой пресс-форму подогревают и наносят смазку на ее рабочие поверхности, камеру прессования 7 и на пресс-поршень 8 (см. рис. 16.7, а). В камеру прессования (позиция I) заливают мерную порцию сплава 9. Пресс-поршень 8 перекрывает заливочное отверстие, создает давление в камере прессования, и сплав с большой скоростью заполняет полость формы 10. После затвердевания сплава пресс-форма раскрывается — отходит подвижная часть формы вместе с отливкой, плунжер возвращается в исходное положение. Плита толкателей перемещается вместе с пресс-формой до упора 12 (позиция II). При дальнейшем движении пресс-формы толкатели снимают отливку 11 со стержня 2, и она поступает в контейнер. Пресс-форму обдувают сжатым воздухом, смазывают, закрывают, и процесс повторяется.

На машине с вертикальной камерой прессования 1 (см. рис. 16.7, б) плунжер 2 давит на залитый металл 3 и перемещает вниз пяту 4. При этом открывается отверстие 5 литника, металл заполняет форму, пята 4 поднимается, отрезает и выталкивает пресс-остаток металла.

Поршневые машины с холодной камерой прессования применяют для получения отливок из медных, алюминиевых, магниевых и других цветных сплавов, а также стальных отливок.

В отечественном литейном производстве все большее распространение получают машины с горизонтальной камерой прессования. Они более производительны и проще в обслуживании.

Машины с горячей камерой прессования (рис. 16.7, в) имеют печь с тиглем 1, в котором образована камера прессования 2. При верхнем положении плунжера 3 металл заполняет камеру через отверстия 4. При движении плунжера вниз он перекрывает эти отверстия, и сплав под давлением заполняет полость пресс-формы 5.

Такие машины имеют высокую производительность, так как не нужно производить операцию заливки сплава — металл сам заливается в камеру при обратном ходе плунжера. Поэтому большинство машин работает в автоматическом режиме. Производительность может достигать до 3000 и более отливок в час. Машины с горячей камерой прессования используют в основном для литья легкоплавких сплавов (цинковых, свинцово-сурьмянистых и др.).

Применение металлической формы и давления на заливаемый металл позволяет получить сложные отливки высокой точности, с чистой поверхностью и минимальными припусками на механическую обработку. Благодаря давлению возможно получение отливок со стенками толщиной 1—1,5 мм. Прочность отливок выше, чем при литье в песчаные формы. Но пластические свойства отливок снижаются из-за низкой газопроницаемости формы.

Литье под давлением является наиболее прогрессивным и производительным способом для получения отливок из цветных сплавов в массовом производстве.