Пример реализации технологии литья методом жидкой штамповки

Общие сведения о методах жидкой штамповки и общие требования безопасности

Разработка основных мероприятий производится в соответствии с рекомендациями и нормами, приведенными в ч. II книги. При этом необходимо учитывать требования норм для литейного оборудования [2.2, 2.3] и для кузнечно-прессового оборудования [2.4], требования, приведенные в ОНТП 01—86 «Общесоюзные нормы технологического проектирования. Кузнечно-прессовые цехи», в ПОТ Р М-003—97 «Правила по охране труда при выполнении кузнечно-прессовых работ» и ряд других норм.

Жидкая штамповка на вертикальных прессах

Жидкая штамповка (прессование при кристаллизации) на гидравлических прессах

С помощью литья технологией жидкой штамповки на прессах изготавливают, как правило, отливки из цветных сплавов повышенной герметичности. Штамповка (прессование) осуществляется на гидравлических прессах. Отливки должны легко удаляться из пресс-формы методом выталкивания. Технологический процесс жидкой штамповки, рассмотренный в I ч. пособия, состоит из следующих этапов:

• — плавление металла в плавильной печи открытого типа;
• — заливка предварительно подогретой пресс-формы, установленной на прессе, дозированным количеством расплавленного металла;
• — выдержка (вынужденная) расплава в течение нескольких секунд до приложения давления;
• — прессование металла опускающимся пуансоном;
• — формообразование отливки (кристаллизация металла под высоким давлением и т. д.) и выдержка затвердевающей отливки под давлением;
• — выталкивание отливки из пресс-формы и удаление готовой отливки из пресс-формы.

Меры безопасности надо обеспечить на всех этих этапах.

Выплавка и дозированная заливка металла в полость прессформы — это первая стадия технологического процесса при всех схемах технологического процесса жидкой штамповки. Выплавку металла могут производить или в объеме, необходимом для получения одной отливки, или в плавильном агрегате большего объема, чем необходимо для штамповки одной отливки, с последующей дозировкой при заливке металла в пресс-форму. Каждый из этих способов имеет свои преимущества и недостатки. Необходимый тип плавильно-разливочного устройства выбирают в технологическом разделе. После этого надо выбрать тип оборудования с учетом требований, приведенных в гл. 11, учесть требования безопасности к печам, приведенные в гл. 4 и 5, а также в гл. 17. Необходимо исключить при заливке попадание шлаковых включений в расплавленный металл. Скорость заливки металла в пресс-форму не должна быть излишне высокой, чтобы не разрушать ее рабочую поверхность и исключить сварку заготовки с пресс-формой. Для этого же используют защитное покрытие полости пресс-формы на основе мела, графита, каолина и др.

Прессование на прессе — это второй этап. Используют вертикальные гидравлические прессы и разные схемы технологического процесса штамповки (рис. 24.1). По основной схеме металл заливают в полость пресс-формы, соответствующую форме отливки, которую сжимают пуансоном и производят, таким образом, кристаллизацию под давлением (подробнее изложено в ч. I). Затем выталкивателем производится удаление отливки. Пресс-формы для жидкой штамповки в большинстве случаев состоят из трех формообразующих частей: вкладыша, выталкивателя (образующих матрицу) и пуансона, устанавливаемого на подвижном ползуне пресса. Большое значение имеет правильный зазор между пуансоном и матрицей, поскольку при большом зазоре возможно заклинивание, а при малом — приварка пуансона к вкладышу — матрице или задиры на контактирующих поверхностях. Материал пресс-форм чаще всего — хромо-молибденовые стали; для цветных металлов рекомендуют углеродистые стали с максимальным содержанием углерода около 0,5%.