Литье под давлением

Этот способ характерен интенсивным заполнением формы, что дает значительные преимущества по сравнению с литьем в кокиль. Литье под давлением используют в массовом изготовлении небольших тонкостенных точных отливок из сплавов цинка, алюминия, меди, свинца, олова. Ведутся работы по применению этого способа при заливке стальных отливок.

Высокая скорость заполнения формы и последующая подпрессовка жидкого металла позволяет получить литье с характерными особенностями:

1. Высокая размерная точность отливок.

2. Высокое качество поверхности.

3. Механическая обработка сводится до минимума.

4. Толщина стенок отливки может быть доведена до 0,5…0,7мм.

5. Машины литья под давлением отличаются высокой производительностью.

6. Технологический процесс хорошо поддается автоматизации с применением роботов и манипуляторов.

Общие принципы конструирования отливок, изготовленных литьем под давлением, во многом совпадают с конструированием кокильного литья, однако область применения и значение отдельных положений различны. Форма литья под давлением - дорогостоящее устройство, и в соответствии с этим конфигурация отливки должна быть такой, чтобы максимально понизить стоимость формы. Это достигается при выполнении следующих рекомендаций:

1. Ограничивать габариты отливок до минимума (это положение имеет еще большее значение, чем для кокильного литья).

2. Следует избегать конфигурации частей отливок неправильной формы, заменяя их дугами окружностей.

3. По возможности радиусы закруглений делать одинакового размера, не использовать ребра, приливы, ступицы с острыми краями, избегать в плоскости разъема формы полушаровых закруглений, максимально уменьшать или не допускать отверстий, окон, щелей в боковых стенках отливок.

4. Не конструировать длинных «слепых» отверстий, образуемых консоль­ными стержнями, избегать внутренних закруглений, выполняемых составными стержнями, не использовать взаимопересекающиеся отверстия, так как это приводит к пересекающимся стержням.

Выполнение перечисленных рекомендаций существенно снижает стоимость изготовления формы, а, следовательно, способствует повышению технологичности литой детали.

Дополнительные рекомендации по повышению технологичности детали для данного способа литья состоят в следующем:

1. Следует применять стенки отливок равномерной толщины для сни­жения усадочных, газовых и ликвационных дефектов.

2. Необходимо максимально уменьшать плоские длинные тонкие стенки, так как они плохо заполняются металлом. Технологический прием улучшения заполняемости таких стенок состоит в установке невысоких ребер.

3. Следует устранять элементы отливок, затрудняющие усадку.

Центробежное литье

Увеличение продуктивности литейных форм и повышение эффективности питания может быть обеспечено дополнительной силой, вызывающей принудительное движение жидкого металла. При центробежном литье такой силой является центробежная сила, которая в десятки раз больше гравитационной. При центробежном литье жидкий металл заливается во вращающуюся форму. Благодаря центробежной силе в отливках создаются улучшенные условия питания, при этом получается плотная мелкозернистая структура без пористости.

Центробежным литьем получают различные по конфигурации отливки. Наиболее широкая область применения - литье труб, втулок. Можно получать композиционное литье, состоящее из различных сплавов, например чугуна и бронзы. Для ряда металлов и сплавов, например титановых, центробежное литье - единственный способ изготовления отливок. Литейная форма при этом способе литья может быть металлической или керамической.

При совмещении центробежного способа литья с литьем по выплавляемым моделям получают высокоточные плотные отливки, которые используют в ответственных машинах.

При конструировании литых деталей, изготовление которых предпола­гается центробежным способом, следует учитывать особенную целесообразность применения способа для цилиндрических конфигураций деталей, имеющих коаксиально расположенные внешнюю и внутреннюю поверхности отливок. Желательно не допускать больших выступов типа бобышек и внутренних полостей. Следует ориентироваться на возможности центробежных машин для отливки труб. Длина трубы (втулки) может быть до 9м, диаметр от 50 до 1300мм, а толщина стенок от 6 до 80мм.

Повышение технологичности литой детали для центробежного способа литья может достигаться при выполнении следующих рекомендаций:

1. Выбирая конфигурацию литой детали, необходимо обращать внимание на геометрию фланцев и выступов. Если имеется один выступ или фланец на втулке, то ее можно изготовить без стержней, если фланцев или выступов два и более, то необходимо применять стержни, а это удорожает стоимость процесса, снижает точность размеров отливки.

2. Следует избегать «слепых» отверстий, так как для них требуются консольные стержни. Лучше отверстие изготовлять сквозным, а затем закрывать его пробкой.

3. В отливках типа зубчатая колес, барабанах и других деталях, имеющих спицы, питание обода происходит через центральную часть, поэтому спицы должны иметь достаточно массивное сечение, чтобы не затвердевать раньше обода.

4.Необходимо учитывать, что принцип направленного затвердевания для фасонных отливок в этом способе литья следует применять с учетом направления центробежных сил, действующих по-разному на части отливки, расположенные на разных расстояниях от оси вращения.