§ Пресс-формы, машины и автоматизация литья под давлением.

Основные детали пресс-форм в зависимости от их назначения разделяют на три группы: формообразующие, конструктивные и входящие в механизм пресс-формы.

Формообразующие детали непосредственно соприкасаются с расплавом и оформляют отливку: рабочие вкладыши, вставки, неподвижные и подвижные стержни, выталкиватели, литниковые втулки, рассекатели.

Размеры рабочих поверхностей вкладышей и вставок выполняются на один квалитет точнее отливки.

Шероховатость Ra = 2,5…1,25 мкм.

Оформляющие части корпусов имеют Ra = 0,63…0,32 мкм, чем больше длина и больше диаметр, тем больше делают конусность, 30´…1°30´.

Машины для литья делятся на два класса: с горячей и холодной камерой прессования. Первые делятся на поршневые и компрессорные (сжатый газ или воздух). Машины с горячей камерой более производительны – до 600…700 запрессовок в час при усилии запирания 0,4 МН, а для малых автоматов – 1000…3000 запрессовок в час. Машины с холодной камерой более мощные – до 6 МН – усилие запирания, но менее производительны.

Автоматизация направлена, в основном, на создание автоматически действующих систем машин – литейных комплексов, позволяющих автоматически осуществлять все технологически операции процесса от залива расплава в камеру прессования до отделения литников и облоя от отливки.

Проблему автоматизации технологического процесса можно разделить на две части: автоматизация манипуляторных и транспортных операций; автоматизация управлением качеством отливки путем регулирования параметров технологического процесса.

§ Проектирование технологического процесса.

Анализ технологической конструкции отливки является первым этапом. Здесь изучаются чертеж детали, технические условия и особые условия производства, а также материал отливки, габаритные размеры и масса.

Конструкция отливки должна удовлетворять служебным требованиям и быть технологичной с точки зрения способа литья.

(см. Анисимов, … «Проектирование литых деталей»).

Наружные очертания отливок должны быть такими, чтобы один из габаритных размеров был меньше двух других. Глубина пресс-формы должна быть минимальна. Полости отливки могут быть выполнены с помощью постоянных и подвижных стержней.

Стержни и ребра должны быть одинаковой толщины во всех частях отливки (по условиям затвердевания).

Sребра = 0,8Sстенки.

Литейные уклоны наружных поверхностей 10´ – 30´, внутренних – 30´ - 2°. Уклоны должны быть такими, чтобы размеры отливки не выходили за поле допуска. Конструктивные радиусы сопряжений для Al - ≥ 0,5 мм, Mg - ≥ 1,5 мм.

Отверстия могут быть настолько точны, что механообработка не нужна (иногда).

Разработка чертежа отливки включает выбор положения отливки в пресс-форме, места подвода расплава и конструкции литниковой и вентиляционной систем, назначение припусков на обработку резанием, уклонов, допусков на размеры согласно существующим нормативам и рекомендациям.

Конструирование пресс-формы включает в себя определение исполнительных размеров рабочих полостей с учетом расчетного коэффициента усадки расплава.

Температуру пресс-формы перед заливкой, температуру заливки и продолжительность выдержки отливки в пресс-форме определяют на основе теории формирования отливки.

Выбор машины для осуществления процесса по разработанной технологии производят по паспортным параметрам машины: усилию запирания, давлению прессования, размерам плит машины, емкости камеры прессования, производительности.

Подводя итог по рассмотренным видам литья, необходимо оценить их с точки зрения трудозатрат.

(по данным на 1959 год Головин «Особые виды литья»)

Снижение трудоемкости за счет правильного выбора метода изготовления отливок (песчаная ручная сухая формовка принята за “1”):

Переход на: Возможное снижение

трудоемкости (ориентировочно число раз)

Сырую ручную формовку - в 2 раза + экономия топлива

Машинную сырую формовку - 3…10 раз + более низкая квалификация

рабочих

Кокильное литье - в 4…10 раз + точные размеры

Центробежное литье - в 6…10 раз + точные размеры

Литье под давлением - в 10…50 раз + точные размеры

Литье по выплавляемым моделям - в 5…20 раз + точные размеры

Литье вакуумным всасывателем - в 5…6 раз + высокое качество