Формообразование путем выдавливания всего объема металла в закрытую полость

В описанных выше методах формообразования рабочая полость формы образуется при конечном сопряжении матрицы и пуансона, зависящем от объема залитого металла.
Учитывая трудность очень точной дозировки жидкого металла, таким способом нельзя обеспечить точность деталей плоскостного и кольцевого типа, а также фигурных деталей, которые должны быть получены с точной толщиной (высотой) без обработки поверхности, оформляемой прессующим пуансоном.
Для получения точных размеров необходимо применить закрытые (готовые) полости с заполнением их металлом путем выдавливания. Если при изготовлении втулки штамповкой жидкого металла деталь образуется непосредственно в матрице, порцией выдавливаемого металла, то в описываемом варианте этот металл служит литниковым ходом для заполнения закрытой полости, расположенной на вершине матрицы (в форме с горизонтальной плоскостью разъема) или в вертикальной плоскости разъемной формы.
Технологические особенности указанного варианта по сравнению с обычной штамповкой жидкого металла заключаются в следующем: при перемещении металла в закрытую полость должны быть предусмотрены вентиляционные каналы для выхода воздуха, а в отдельных случаях и перегонные резервуары.
Толщина питателей должна быть немного больше толщины стенок детали, а впускной литник должен приближаться к этой толщине. Литник необходимо устанавливать около толстых частей, чтобы через них питать тонкие.
Чтобы уменьшить путь выдавливаемого металла, сократить при этом расход металла на литниковую систему, а также обеспечить лучшие условия для уплотнения металла, целесообразно в ряде случаев (в зависимости от конфигурации детали) перемещать в закрытую полость не полный объем металла, а лишь ту его часть, которая предназначена для заполнения участка отливки, выполняемого в закрытой полости. Интервал между заливкой металла и его прессованием должен быть небольшим. Для этого необходимо производить заливку металла в форму со спаренными половинками. Производить заливку в открытую форму с последующим ее закрытием нецелесообразно во избежание образования границ спая между металлом, залитым первоначально, и металлом, выдавливаемым пуансоном. Последнее может иметь место при большом интервале времени между заливкой металла и его прессованием.
Прессующий пуансон должен иметь обтекаемую форму (конусную, шаровидную и т. п.), чтобы охват пуансона литниковым остатком не создавал затруднений при его подъеме.
Выдавливание металла в закрытую полость должно осуществляться при высоких удельных давлениях (порядка 1000 кг/см2 и более). Если деталь имеет местные скопления металла, расположенные на участках рабочей полости, отдаленных от литника, то необходима установка прибылей для их питания во время усадки.
Принудительное заполнение закрытой полости методом выдавливания имеет значительное преимущество перед обычным заполнением форм при литье под давлением металлом, поступающим из отдельно расположенной камеры прессования через боковой питатель.
При малых скоростях заполнения меньше эрозионное действие струи жидкого металла, что обеспечивает более значительную стойкость форм. При выдавливании впуск металла более упорядочен, чем в литье под давлением.
При выдавливании в рабочую полость устремляется чистый металл из глубинных участков стакана.
Металл приобретает требуемую скорость в начальный момент выдавливания при переходе в сечение между пуансоном и стенками литникового стакана. Это дает возможность заполнить рабочую полость формы при толстых литниках, через которые может быть передано давление, необходимое для уплотнения отливки.
При применении метода выдавливания в форме в момент окончательного заполнения образуется гидравлический удар, причем противодавление в форме достигает значительной величины.
Для устранения выбрызгивания металла должно быть обеспечено надежное закрытие формы.
Закрытые полости с горизонтальной плоскостью разъема располагаются в верхней части матрицы. Полости могут также располагаться в вертикальной плоскости разъема формы.

При перемещении залитого в матрицу металла в закрытые полости, расположенные в верхней части формы, в последней должно быть предусмотрено отверстие для прохода пуансона. Если изготовляются детали типа колец или плоские детали со сквозным отверстием в центре, то литниковый стакан помещается в центре. Форма для изготовления указанной детали представлена на фиг. 215.

Если изготовляемые детали не имеют центрального отверстия, то они располагаются в форме по окружности. При этом в центре формы должно быть оставлено место для прохода пуансона. В данном случае при изготовлении мелких деталей форма может иметь несколько гнезд. При изготовлении деталей с более значительными габаритами рабочая полость может быть расположена в одной стороне от отверстия для прохода пуансона.

В данном случае (в отличие от предыдущего варианта) металл выдавливается прессующим пуансоном в закрытые полости, расположенные в вертикальном разъеме формы, при совмещении ее двух половинок выше зеркала залитого металла.

По сравнению с обычной штамповкой жидкого металла путь выдавливаемого металла несколько больше, а также несколько сложнее передача конечного гидростатического давления для уплотнения металла. Это обязывает производить выдавливание в закрытые полости на прессах более значительной мощности.
При формообразовании методом выдавливания процесс уподобляется обратному истечению (экстрюдированию), которое, как известно, осуществляется из пластического состояния. Поэтому при соответствующей мощности пресса при выдавливании из жидкого металла последний может течь в полости формы, также значительно охладившись.
При заполнении закрытой полости охладившимся металлом уменьшается возможность образования завихрений и захвата воздуха, а также образования усадочных пороков.
Как видно из приведенных примеров, способ выдавливания металла в закрытые полости значительно расширяет область применения штамповки жидкого металла, делая этот процесс пригодным не только для изготовления деталей, представляющих собой тела вращения, но также и деталей фасонной конфигурации.

---

• Формообразование при конечном сопряжении матрицы и пуансона с выдавливанием или высадкой незначительного объема металла
• Формообразование в полости, образованной при конечном сопряжении матрицы и пуансона путем выдавливания значительного объема металла
• Литье фасонных деталей с кристаллизацией под поршневым давлением
• Формы и приспособления для литья слитков с кристаллизацией под давлением
• Ликвация сплавов