Литье по газифицируемым моделям - Шуляк B.C.
ISBN 978-5-91259-011-5
Скачать (прямая ссылка):
294
которая, попадая на границу металл—форма в значительном объеме, локализуется там. Дальнейшая термодеструкция жидкой фазы в локальном объеме на границе металл—форма приведет к образованию специфических дефектов на отливке.
В работе [16] утверждается, что при заливке формы под давлением выполняются условия Рм » Рф и Рм » Р™, где Рм — гидростатическое давление металла, Рф — давление газов в зазоре 5 и Ртм — термомеханическое сопротивление модели, обусловленное низкой теплопроводностью пенополистирола и его механической прочностью на сжатие. Что касается первого неравенства, то оно выполняется и при гравитационной заливке формы без вакуума (иначе форма не заполнилась бы металлом), а при вакууме Рф - О, и, следовательно, это неравенство выполняется. Что касается второго неравенства, то при его выполнении заливка должна происходить в режиме «охвата», при котором металл устремляется по границе модель—форма, охватывая модель со всех сторон или с одной из сторон. В том и другом случае жидкая фаза будет скапливаться в верхней части отливки или на ее боковой поверхности, а на поверхности отливки будут формироваться углеродистые или газовые раковины. При полном охвате модели газовое давление может привести к выбросу металла из камеры через зазор ее с пуансоном. Поэтому и при данном методе литья давление металла не должно превосходить термомеханического сопротивления модели, но из этого не следует, что фактическая скорость заливки не может быть больше критической скорости при гравитационной заливке формы металлом. Преимуществом данной технологии являются возможность снижения поверхностных дефектов на отливках из чугуна, увеличение выхода годного до 85 % и повышение механических свойств отливки за счет использования давления в процессе затвердевания металла.
На рис. 6.20 представлены отливки, полученные ЛГМ в магнитные формы из металлического песка, а на рис. 6.21 — блок отливок гильз двигателя СМД сразу после выбивки магнитной формы.
295
Рис. 6.20. Чугунные отливки, полученные из металлического песка в магнитном поле: а) блок крышек запорной арматуры из высокопрочного чугуна сразу после выбивки формы; б) блок чугунных отливок тормозного цилиндра автомобиля ГАЗ; в) чугунный корпус тормоза железнодорожного вагона; г) чугунный корпус электродвигателя; д) чугунная гильза двигателя СМД-14; ё) чугунные рабочие колеса
грязевых насосов
На рис. 6.22 представлены образцы отливок зарубежного производства для двигателя автомобиля. Даже по приведенным рисункам можно судить о широких возможностях применения вариантов технологии ЛГМ для производства сложных отливок из различных сплавов для разных отраслей машиностроения.
Рис. 6.21. Блок отливок гильз двигателя СМД из серого чугуна, полученных магнитной формовкой
Рис. 6.22. Автомобильное литье: а) коллектор; б) коленчатый вал; в) головка блока цилиндров; г) блок цилиндров; д) блок отливок впускного коллектора автомобиля «фиат» из алюминиевого сплава (см. также с. 298)
296
297
Рис. 6.22. Окончание
Заливка форм. При заливке форм металлом при ЛГМ необходимо соблюдать следующие требования:
• температура металла должна назначаться с учетом потерь тепла на термодеструкцию модели согласно табл. 4.1 и 4.3, отклонение от заданной температуры допускается в пределах 10 °С;
• заливка металла должна производиться с оптимальной скоростью подъема его в полости литейной формы (табл. 6.2);
• заливку формы металлом через чашу и стояк из пенополи-стирола следует производить сначала слабой струей, а затем, по мере выхода газов, продолжать ее при заполненных стояке и чаше;
• форму с керамическим стояком и чашей необходимо заливать быстро при заполненной металлом чаше;
• при заливке формы из песка не допускается прерывания струи;
• заливку металла следует производить из чайниковых ковшей, а заливку стали — из стопорных ковшей для предотвращения попадания шлака в форму;
298
• на автоматических и поточных линиях рационально осуществлять заливку металла при помощи заливочных установок на базе индукционных тигельных и канальных печей, обеспечивающих постоянство температуры и весовой расход металла.
Выбивка, очистка, обрубка и зачистка отливок. Выбивка отливок в серийном производстве значительно упрощена и сводится к извлечению их из формы во время освобождения опоки от песка. В единичном производстве крупных отливок процесс выбивки формы идентичен процессу при литье в песчано-глинистые формы по извлекаемым моделям.
Очистка отливок в серийном производстве осуществляется по сокращенному циклу в дробеметных барабанах для удаления с поверхности отливок остатков противопригарного покрытия. Время обработки устанавливается в 2-2,5 раза меньше, чем рекомендуется в техническом паспорте дробеметного оборудования. Зачистке подвергаются только остатки от литниковой системы после ее отделения от отливки. Для отделения литниковой системы и прибылей от отливки применяется такое же оборудование, как и при традиционных способах литья.
При производстве крупных разовых отливок возможны поверхностные дефекты, которые образуются в результате недоуплотне-ния облицовочной смеси вокруг модели, что может увеличить трудоемкость обрубки. Однако общая трудоемкость обрубки и очистки снижается, т. к. на отливке отсутствуют заливы, которые образуются при литье по извлекаемым моделям по разъему формы и по контуру стержневых знаков.
