Металлопрокат
Металлоконструкции
Обработка металла
При работе с жидким металлом продолжительность выдержки до подачи давления должна быть минимальной. В существующих машинах для штамповки жидкого металла, например в машинах типа ОВП-2, давление на металл может быть подано через доли секунды после его заливки.
He следует работать со значительно перегретым металлом, выдерживаемым в форме до требуемой температуры. Это приводит только к образованию более толстой кристаллической корочки, на деформацию которой необходимо затрачивать усилия.
Выдержку металла под давлением следует производить до момента окончания его затвердевания.
Дальнейшая выдержка под давлением может быть полезной для деталей, нуждающихся в изменении их структуры путем пластической деформации, что возможно при применении более высоких давлений. Для подавляющего числа деталей это не применяется; выдержка под давлением производится в течение того времени, которое достаточно для окончания затвердевания, так как всякая излишняя задержка вызывает увеличение охвата пуансона металлом при его усадке.
Для определения оптимальной продолжительности выдержки под давлением производились наблюдения за изготовлением деталей из сплава ЛМцА57-3-1 и из силумина с толщиной стенок 6 мм при конусности пуансона в 3°.
Наблюдения показали, что при выдержке в продолжение 1 сек. металл затвердевал без давления со всеми недостатками, свойственными сплаву, затвердевшему в свободном состоянии (усадочные раковины, дефекты поверхности).
Выдержка под давлением в течение 3—4 сек. обеспечивала плотность деталей, выдержка в течение 5—7 сек. не показала изменений в структуре, но производилась на том пределе, после которого заметны затруднения при съеме с пуансона.
Опыты с изготовлением полых цилиндрических алюминиевых деталей с толщиной стенок 2—2,5 мм (см. фиг. 210), показали, что выдержка в 1,0—1,5 сек. вполне достаточна для получения плотного литья. В данном случае, помимо малой толщины стенок, большое значение для быстрого отвердевания имеет течение металла (выдавливание) в глубоких тонких полостях формы, причем к концу операции процесс уподобляется обратному истечению в пластическом состоянии.
Опыты с изготовлением детали из алюминиевого сплава с толщиной стенок около 8 мм на двух прессах различной мощности 5,5 и 40 т показали, что при увеличении мощности значительно увеличивается скорость затвердевания.
Таким образом, продолжительность выдержки металла под давлением зависит от толщины стенок детали и примерно составляет около 1 сек. на каждый миллиметр толщины.
Во всех случаях, когда увеличение продолжительности выдержки не вызывает опасений в том, что пуансон будет сильно охвачен металлом, следует выдержку увеличивать; это легко осуществить при работе на специальных машинах, имеющих значительную мощность обратного хода.
При увеличении мощности прессующих цилиндров, а также при прохождении металлом длинного пути до момента окончательного формообразования (глубокое выдавливание) выдержка может быть уменьшена.
В каждом отдельном случае исходя из указанных общих соображений следует опытным путем устанавливать минимальную продолжительность выдержки. Необходимо учитывать, что износ форм зависит не столько от температуры залитого металла, сколько от времени нахождения металла в форме.
Для контроля времени выдержки отлитой детали под давлением может быть применено реле времени, включаемое электромагнитным пускателем, установленным в верхней части пресса. Для этого к траверсе пресса прикреплена рейка, на которой помещен подвижной упор, застопоренный на ней в заданном положении.
При движении траверсы упор включает электромагнитный пускатель реле времени, который автоматически поднимает траверсу пресса через заданный период времени, установленный по шкале.