Металлопрокат
Металлоконструкции
Обработка металла
При вычерпании металла из раздаточной печи мерной ложкой дозировка не является достаточно точной, так как она зависит от температуры металла и заливочного инструмента, влияющих на количество образующихся настылей, т. е. металла, захоложенного в ложке и не попавшего в форму.
Кроме того, при вычерпывании металла из печи ложками или переливании его в ковши до заливки в камеру прессования машины металл загрязняется шлаком и образуются окисные включения.
Особо важное значение имеет точная дозировка металла и заполнение формы без образования окислов при применении кристаллизации под поршневым давлением и штамповке жидкого металла, когда заливка производится в открытые формы с образованием рабочей полости при конечном сопряжении матрицы и пуансона, что в свою очередь зависит от дозы залитого металла.
Опыт работы, однако, показывает, что при налаженном производстве, при поддержании одинаковой температуры металла и хорошем подогреве мерной ложки и при ее окраске колебания по толщине заготовки не превышают 1 мм. При изготовлении наиболее точных деталей с учетом указанных отклонений следует предусмотреть механическую обработку отдельных участков отливок.
Дозировка мерной ложкой нашла наибольшее применение при изготовлении методом штамповки жидкого металла мелких деталей.
При вычерпывании металла из печи мерная ложка должна наполняться до краев. Чтобы в отливку не попал шлак, вычерпывание следует производить после очистки зеркала металла в печи от шлака.
При заливке сплавов, склонных к быстрому окислению (например, латуней), применение мерных, полностью опоражниваемых ложек не рекомендуется (особенно при заливке крупных деталей), Их следует заменять в этом случае ковшами чайникового типа с перегородкой.
По возможности наполнение ковшей следует производить не вычерпыванием, а выливанием металла при наклоне печи.
Применение дозаторов и бесковшевой заливки является наиболее рациональным, так как оно обеспечивает точную дозировку, высокую производительность и лишено недостатков, свойственных дозировке черпанием с помощью ложек или ковшей, особенно при отливке крупных деталей.
Автоматическое устройство для выдачи металла из печи и для подачи его в камеру прессования машины показано на фиг. 252.
Около машин расположена электротигельная печь, которая поворачивается гидравлическим механизмом, причем определенная порция металла выливается в промежуточный ковш (дозатор).
Количество металла в дозаторе контролируется двумя встроенными в него электродами.
Когда металл, дойдя до уровня электродов, замыкает цепь (на фиг. 252 показана пунктирными стрелками), происходит реверсирование механизма печи, и заполнение дозатора прекращается.
Дозатор с нижним выпуском металла имеет пробку, управляемую электрическим механизмом, включаемым автоматически сейчас же по окончании заполнения дозатора. Определенная порция металла поступает в желоб и направляется в камеру через канал в раме машины.
Схема бесковшевой заливки металла с применением дозаторов, работающих на принципе электромагнитного нагнетания, показана на фиг. 253.
Печь, питаемая током промышленной частоты (50 гц), снабжена плавильными каналами с поперечным нижним каналом, где собирается металл.
При прохождении электрического тока в каналах, окружающих индуктор, возбуждается магнитное поле, которое создает в среднем канале восходящий поток жидкого металла. Этот канал плотно соединен с огнеупорной трубкой, через которую металл подается из печи.
Часть трубки, возвышающаяся над уровнем металла в ванне, нагревается элементами сопротивления.
При повышении напряжения тока давление восходящего потока металла увеличивается, уровень жидкого металла в трубке соответственно превышается и он начинает выливаться из верхнего отверстия трубки в камеру прессования машины.
Настроенный на определенную величину индукционный нагнетатель может подавать различные порции металла (на практике от 0,2 до 2,3 кг/сек), для чего надо менять напряжение и силу тока. При этом минимальная величина тока устанавливается такой, чтобы жидкий металл в трубке всегда поддерживался на очень небольшом расстоянии от выходного отверстия (значительно выше уровня жидкого металла в печи).
Колебания высоты уровня металла в печи влияют на количество подаваемого жидкого металла, так как постепенно изменяется разность уровней, определяющая напор металла.
В связи с этим величина порций металла, подаваемого печью, может несколько измениться в процессе ее эксплуатации. Для борьбы с этим необходимо чаще добавлять металл в печь, не допуская резких колебаний в степени ее заполнения. Такие печи снабжаются специальным реле времени, включающими и выключающими ток на время подачи металла. Для повышения равномерности подачи металла реле автоматически увеличивает время подачи соответственно понижению уровня металла в печи.
Печь может быть закрыта, что неосуществимо при ручной раздаче металла; благодаря этому уменьшаются потери тепла и устраняется возможность образования окисных включений и захвата шлака.
Этот способ заливки является достаточно перспективным применительно к литью с кристаллизацией под поршневым давлением и штамповке жидкого металла. Подача металла может производиться при прессующем пуансоне, перекрывающем полость матрицы через боковое отверстие; при прессовании металла пуансон перекрывает это отверстие.
Работа с установленным пуансоном имеет следующие преимущества: устраняется окисление металла и обеспечивается более быстрая подача давления на металл.