» » Кристаллизация под поршневым давлением и штамповка жидкого металла
24.04.2015

При применении кристаллизации под поршневым давлением для литья слитков отпадает необходимость в ковке крупных слитков для разделки их на заготовки малого диаметра с целью обеспечения необходимого качества. При этом получается экономия цветного металла 25—30%, обусловленная устранением прибылей, а также потерь и отходов при отливке и ковке крупных слитков. Кроме того, большая экономия металла (до 13%) получается от уменьшения припусков на механическую обработку при переходе с кованых слитков на литье. Выход годного для слитков при кристаллизации под поршневым давлением доходит до 98%.
Экономия, получаемая от устранения самого процесса ковки, составляет по средним заводским данным около 360 руб. на 1 т.
Опыт одного из крупных заводов показал, что после перевода всех слитков из цветных сплавов на литье с кристаллизацией под поршневым давлением (вместо ранее применявшейся ковки крупных слитков с разделкой их на мелкие) расход слитков сократился с 80 до 25 т в месяц при той же производственной программе.
При переводе сплошных заготовок (слитков, тяг), не подвергающихся ковке с литья в металлические формы на отливку с кристаллизацией под давлением, получается экономия металла в литейном цехе свыше 15% вследствие устранения прибылей.
Экономическая эффективность от внедрения кристаллизации под поршневым давлением и штамповки жидкого металла для изготовления фасонных заготовок зависит от особенностей сплава и детали, от совершенства ранее применявшейся технологии, от степени сокращения механической обработки.
Детали подшипниковой группы, несмотря на простоту их конфигурации, отличаются повышенным браком и большим удельным расходом металла. При изготовлении мелких втулок с буртиками удельный расход в отдельных случаях доходит до 800 % от чистого веса детали.
При применении центробежного литья удельный расход хотя и понижается, но для мелких втулок все-таки является очень высоким вследствие больших припусков на обработку и потерь жидкого металла.
На одном из крупных заводов перевод массовых подшипниковых втулок диаметром до 70 мм, изготовляемых из сплава ЛМцА57-3-1. с центробежного литья на штамповку жидкого металла понизил расход цветного металла от 2 до 4 раз.
Учитывая, что мелкие втулки имеют наибольшее применение среди других деталей из медных сплавов и в ряде случаев изготовляются несовершенными способами (из кусков, отливка в песчаные формы), применять для этой группы деталей штамповку жидкого металла наиболее эффективно.
Ряд фасонных деталей при изготовлении их отливкой в песчаные и металлические формы, а также литьем под давлением не могут быть получены с требуемой высокой плотностью.
На заводе сельскохозяйственного машиностроения перевод фасонных деталей доильного аппарата на штамповку жидкого металла дал возможность получить уплотненные заготовки из нелитейных материалов, настолько приближающиеся по четкости контуров и чистоте поверхности к готовой обработанной детали, что отпала необходимость в механической обработке наружных поверхностей.
Благодаря применению штамповки жидкого металла указанные сложные детали, ранее изготовлявшиеся из нескольких частей путем припайки или приварки патрубков, расположенных в различных направлениях относительно основной части, в настоящее время получаются в виде одной сложной заготовки. Для этого штамповка жидкого металла осуществляется с боковыми стержнями, расположенными в разных направлениях и под разными углами.
В результате перевода на штамповку жидкого металла значительно сократился расход металла и механическая обработка узлов, что дает экономию по сравнению со старой технологией свыше 4,5 млн. руб. в год.
На крупном вагоностроительном заводе перевод бронзовых заготовок для червячных колес с ковки в штампах на штамповку жидкого металла дал возможность снизить расход металла на заготовку с 7,33 до 3,8 кг, т. е. почти вдвое.
Осуществление кристаллизации под поршневым давлением и штамповки жидкого металла на имеющемся неприспособленном прессовом оборудовании, несмотря на низкую производительность, также дает значительную экономию как металла, так и затрат времени.
В табл. 63 приведены экономические данные при переводе ряда ответственных деталей со свободной ковки на кристаллизацию под давлением и штамповку жидкого металла.
Кристаллизация под поршневым давлением и штамповка жидкого металла

Экономия металла получена при изготовлении заготовок без полостей.
В случае изготовления их с полостями (что можно осуществить на специальном оборудовании) экономия будет значительно выше.
При изготовлении на неприспособленном оборудовании производительность также была низка, но благодаря осуществлению процесса за одну операцию прессования металла она была в 2 раза выше, чем при ковке.
Приведенные выше данные свидетельствуют о значительной технико-экономической эффективности применения методов литья с кристаллизацией под поршневым давлением.
Следует считать, что не менее 70% (по весу) всех деталей из цветных сплавов может быть изготовлено с применением литейных процессов, осуществляемых с применением давления.
При организации участков литья с применением давления необходимо учитывать следующие основные положения, без соблюдения которых не будет полностью выявлена рентабельность этих процессов.
1. He следует заменять литье под давлением кристаллизацией под давлением и штамповкой жидкого металла, так как эти процессы в основном предназначены для изготовления ответственных толстостенных и массивных деталей, в которых недопустимы литейные пороки, а также деталей, работающих под большим давлением.
2. Литье под давлением может быть высокорентабельным только в условиях укрупненных цехов, организованных на высоком техническом уровне. При единичных установках трудно осуществить нормализацию форм, соответствие размеров деталей мощности машин, бесперебойное питание машин жидким сплавом, механизацию обрубочно-очистных операций и т. п.