» » Опыт применения способов уплотненного литья на неспециализированном оборудовании
24.04.2015

Применение неспециализированного прессового оборудования, имеющегося на заводах, хотя и отражается на производительности и в ряде случаев ограничивает область применения способов уплотненного литья, тем не менее послужило основанием для разработки различных технологических вариантов и для конструирования приспособлений, направленных к тому, чтобы сделать это неспециализированное оборудование пригодным не только для прессования жидкого металла, но также и для снятия изготовленных заготовок со стержней и пуансонов и для выталкивания их из формы.
Операция прессования жидкого металла во всех случаях при применении соответствующего давления и правильных режимов работы проходит полноценно, а одноцилиндровых прессах с получением качественных результатов.
Литье слитков с кристаллизацией под давлением может быть осуществлено на одноцилиндровых гидравлических прессах с применением приспособлений, описанных ранее.
При литье фасонных заготовок с кристаллизацией под давлением для их выталкивания вверх целесообразно применение гидравлического постамента с приспособлением для выталкивания. Достоинствами постамента является возможность установки его на любой пресс и простота устройства. Мощность постамента может меняться в широких пределах и принимается в зависимости от усилия, требуемого для снятия отливки со стержня.
При применении стандартных гидравлических прессов для литья с кристаллизацией под давлением фасонных деталей (например, пресса Чкаловского завода ПА-454 на 100 т) необходимо обеспечить скорость прессования не менее 0,12 м/сек. Если прессы не обладают такой скоростью, то производится замена дистрибутора и установка промежуточного беспоршневого аккумулятора, изготовленного из газовых баллонов. Это мероприятие позволяет независимо от производительности насоса быстро подать такой объем рабочей жидкости, какой требуется для данной операции.
Для штамповки жидкого металла стандартные одноцилиндровые прессы использовать без значительных переделок нельзя, так как должны производиться операции, связанные с разъемом форм, движением телескопических пуансонов (от разных цилиндров) и с извлечением со значительными усилиями пуансонов вверх.
Все эти операции возможны при наличии дополнительных цилиндров или специальных приспособлений.
Опыт применения способов уплотненного литья на неспециализированном оборудовании

На фиг. 241 показан пример модернизации стандартного гидравлического пресса с нижним цилиндром мощностью 200 т для штамповки жидкого металла. Модернизация заключается в устройстве добавочного верхнего цилиндра, предназначенного для движения верхней части разъемной формы, которая одновременно является съемником для снятия заготовок с пуансона. Этот же привод может служить для движения наружной части телескопического пуансона.
Кроме того, пресс снабжен отдельным дистрибутором 2 для управления гидравлическими приводами, передвигающими боковые стержни 3.
Основание 1 формы крепится к подвижному столу пресса (нижний цилиндр пресса на чертеже не показан).
Верхняя неподвижная часть формы крепится к траверсе пресса (показанной пунктиром). Она состоит из пуансона 11, прикрепленного к плите 8 пуансонодержателя 10.
Нижняя подвижная часть формы состоит из нижней части 13 матрицы (рабочая полость которой выполнена во вставке), прикрепленной к основанию 1. Верхняя половина 4 разъемной матрицы, предназначенная для формообразования верхних торцев отливаемой детали, одновременно является съемником. Его назначение состоит в том, чтобы образовать с матрицей 13 рабочую полость формы для выполнения тонких сечений, прежде чем произойдет прессование металла, а также в том, чтобы задержать полученную заготовку в матрице при снятии ее с пуансона.
Съемник, расположенный концентрически к пуансону, перемещается на нем на ходовой посадке. Он связан с крепежной плитой 8 тремя колонками 9 с концевыми гайками 12, ограничивающими его движение вниз.
Опережение съемника относительно пуансона определяется глубиной детали.
Постоянное давление на съемник составляет 15 г и осуществляется двумя упорами 5, связанными со штоками гидравлического цилиндра 6.
Во избежание попадания воды в матрицу в случае прорыва манжет или их частичного износа в верхней части пресса предусмотрены резиновые прокладки 7.
Жидкий металл заливается в матрицу при раскрытом ее положении. При подъеме вверх нижнего прессующего плунжера пресса сначала происходит смыкание матрицы и съемника, металл перемещается в тонкие сечения на периферии заготовки, затем при дальнейшем движении вверх неподвижно укрепленный пуансон соприкасается с залитым металлом, при этом и производится прессование металла.
После выдержки металла под давлением в течение заданного времени при опускании нижнего плунжера форма раскрывается. Пол действием штока 6 и связанных с ним упоров съемник в первый момент также опускается, снимая заготовку с пуансона.
Усилие прессования верхнего гидравлического цилиндра составляет 15 т, максимальный ход прессующего плунжера 180 мм, скорость подъема прессового плунжера 0,05 м/сек, скорость опускания плунжера 0,1 м/сек.
Описанная модернизация дала возможность применить пресс для массового производства сложной детали ⌀ 200 мм методом штамповки жидкого металла.
Опыт литья с кристаллизацией под давлением крупных фасонных деталей на гидравлическом ковочном прессе с вертикальным плунжером мощностью 750 г и вертикальным плунжером мощностью 150 г

Отливка корпуса с четырьмя отростками 5 и б, работающего под высоким гидравлическим и воздушным давлением, производилась в форме (фиг. 242) с разъемом по горизонтальной плоскости. Прессование металла осуществлялось с помощью горизонтального плунжера с применением приставного пуансона (что значительно облегчало центрировку), а зажим формы вертикальным плунжером.
Опыт применения способов уплотненного литья на неспециализированном оборудовании

Металл заливался через воронку в собранную из двух половинок 4 и 7 форму (с установленным в нее пуансоном) через канал для ходового литника 11; в качестве выпоров служили каналы, примыкающие к двум отросткам корпуса 5. Форма изготовлялась из литой стали марки 25Л с получением готовых полостей, требующих небольшой обработки. Сразу после заливки металла срубают заусенцы (в случае их образования на вершине ходового литника) и прижимают форму с помощью вертикального плунжера. После этого включают горизонтальный плунжер, подающий давление на боковой пуансон, установленный в плоскости разъема формы.
После снятия давления поднимается вертикальный плунжер; над отверстиями для литника 11 и выпоров устанавливается плита 3 с проходящими через нее штырями-толкателями 2. верхняя половина формы вместе с отливкой с помощью серег поднимается вверх, а между обеими половинами устанавливаются бруски 10. При повторном прессовании верхним цилиндром отливка с помощью толкателей удаляется из формы.
При отсутствии соответствующей механизации производительность при описанном способе литья низкая, но отливка получается с плотностью и механическими свойствами, не уступающими кованым заготовкам.
Экономия металла по сравнению с ковкой составляет свыше 50%.
Изготовление деталей с полостями методом штамповки жидкого металла на одноцилиндровом гидравлическом прессе с применением съемников

При достаточной мощности на подъем одноцилиндрового гидравлическою пресса можно осуществить штамповку жидкого металла для изготовления деталей с глубокими полостями.
Опыт применения способов уплотненного литья на неспециализированном оборудовании

На фиг. 243 показана форма, у которой съемник образуется внутри корпуса матрицы 5 путем устройства двух каналов с замкнутыми вершинами. По окончании процесса штамповки жидкого металла отливка поднимается вверх, обжимая внутреннюю часть телескопического пуансона 4 и поднимая одновременно вверх и наружную часть 3 телескопического пуансона, а также упорные болты 6. Упираясь, своими головками в вершину каналов, болты останавливаются и задерживают при этом наружную часть телескопического пуансона, в то время как внутренняя часть пуансона продолжает свой подъем; при этом отливка сбрасывается с пуансона.
При прессовании металла обе части пуансона поступают одновременно, благодаря тому что внутренний пуансон давит на наружный своими заплечиками.