Литье вакуумным всасыванием кратко

Обновлено: 08.07.2024

литье вакуумным всасыванием [vacuum suction casting] — процесс изготовления отливок, при котором металл заполняет форму из-за создаваемого в ней разрежения (рис.). Расплав при литье вакуумным всасыванием может кристаллизоваться при атмосферном или повышенном давлении, а также с использованием металлостатического давления. Вакуумирование полости формы позволяет получать отливки со стенкой толщиной 1,0 — 1,5 мм без газовых дефектов. Литьем вакуумным всасыванием можно получать фасонные отливки, а также втулки, гильзы, слитки и заготовки простой конфигурации в водоохлаждаемые кристаллизаторы;

Энциклопедический словарь по металлургии. — М.: Интермет Инжиниринг . Главный редактор Н.П. Лякишев . 2000 .

Полезное

Смотреть что такое "литье вакуумным всасыванием" в других словарях:

литье вакуумным всасыванием — Литье металла (сплава), осуществляемое в кокиль на заливочной установке с вакуумным всасыванием жидкого металла (сплава). [ГОСТ 18169 86] Тематики оборудование для литья … Справочник технического переводчика

литье в кокиль — [chill (pressure die) casting] процесс изготовления отливок заливкой расплавленного металла в металлические формы кокили под действием гравитационных сил. Важный элемент кокиля защитное покрытие его рабочей поверхности, которое уменьшает… … Энциклопедический словарь по металлургии

литье с противодавлением — [countergravity casting] получение отливок в металлических формах, при котором во время заполнения формы металлом и его кристаллизации на форму и металл, находящийся в ее верхней камере (рис.), действует избыточное давление до 6 1 0 Па. Жидкий… … Энциклопедический словарь по металлургии

литье с кристаллизацией под гидростатическим давлением — [hydrostatic pressure solidification casting] изготовление отливок повышенной плотности, в основном из Al сплавов, в форме, полученной по выплавляемым моделям и помещенной в прессовую камеру с жидкостью. Прокаленную тонкостенную форму заливают… … Энциклопедический словарь по металлургии

литье с выливом — [overflow casting] получение пустотелой отливки выдержкой жидкого металла в форме и выливом (выплеском) незатвердевшего металла из формы. Толщина стенки отливки определяется выдержкой металла в форме. Способ художественного литья; Смотри также:… … Энциклопедический словарь по металлургии

литье под низким давлением — [low pressure casting] получение отливок в литейных формах, при котором заполнение форм металлом и его кристаллизация идут под регулируемым газовым давлением (рис.). При литье под низким давлением тигель (ковш) с жидким металлом помещают в корпус … Энциклопедический словарь по металлургии

литье под давлением — [pressure (injection) casting] получение отливок, при котором на специальных машинах расплавленный металл заливают в металлическую пресс форму многоразового использования. Форма заполняется расплавом под действием сил, превосходящих силы… … Энциклопедический словарь по металлургии

литье по выжигаемым моделям — [cavityless casting] изготовление отливок свободной заливкой расплавленного металла в разовую форму, рабочая полость которой получена после выжигания модели, изготовляемой из канифоли, блочного полистирола, пенополистирола и других пластмасс в… … Энциклопедический словарь по металлургии

литье намораживанием — [freezing casting] способ получения отливок (изделий) в виде лент или листов свободной непрерывной заливкой расплавленного металла в зазор между вращающимися водоохлаждающими валками и формированием изделия с толщиной стенки до 1,0 мм. Литье… … Энциклопедический словарь по металлургии

литье в самотвердеющие формы — [solidifying mould casting] получения отливок с использованием разовых литейных форм и стержней из смесей, затвердевающих на воздухе и не треующих сушки или дополнительной обработки внешними реагентами, (Смотри Самотвердеющие формовочные смеси);… … Энциклопедический словарь по металлургии

Сущность процесса литья вакуумным всасыванием состоит в том, что расплав под действием разрежения, создаваемого в полости формы, заполняет ее и затвердевает, образуя отливку.Изменением разности между атмосферным давлением и давлением
в полости формы можно регулировать скорость заполнения формы
расплавом, управляя этим процессом. Вакуумирование полости форм при заливке позволяет заполнять формы тонкостенных отливок с толщиной стенки 1-1,5 мм, исключить попадание воздуха в расплав, повысить точность, герметичность и механические свойства отливок.

В производстве используют установки двух основных разновидностей.

Установки первого типа (рис. 4.5) имеют две ка­меры: .нижнею а и верхнюю б. Нижняя камера представляет, собой раздаточную, печь и электрическим или газовым обогревом, в которой, располагается, тигель 1 с расплавом. Верхняя, камера б расположена на крышке 2 нижней камеры; в крышке 2 установлен металлозаводе. Форму 4 устанавливают и закрепляют в каме­ре б. так, чтобы, литник. 5 соединялся в метаалопроводом 3. Верхняя, камера б герметически соединяется, прижимами 6 с крышкой 2. Полость верхней каме­ры б через вакуум-провод 7 соеди­нена с ресивером, в котором насосом создается разрежение, регулируемое системой управления. В начальный момент клапан управления открыва­ется, в камере б создается разре­жение, и расплав вследствие разни­цы давлений в камерах а (атмосфер­ное) и б (менее атмосферного) по металлопроводу 3 поднимается и заполняет полость формы. После затвердевания отливки клапан системы управления соединяет полость камеры б с атмосферой, давление в верхней и нижней камерах становится одинаковым, а остатки незатвердевшего расплава сливаются из металлопровода 3 в тигель1.Камера б снимается, форма 4 с отливкой извлекается и цикл может повто­ряться.

При литье вакуумным всасыванием улучшаются механические свойства отливок. Например предел прочности отливок из алю­миниевого сплава АЛ9 возрастает на 5—10 %, а относительное удлинение на 30 % по сравнению с литьем в кокиль. Это объясня­ется лучшими условиями питания усадки отливки через металло-провод, чем из прибылей. Установки первого типа используют также для изготовления отливок по следующим [вариантам: вначале создается разрежение в камере б установки, а затем форма заполняется расплавом и затвердевают отливки под низ­ким давлением, создаваемым в камере а; заполнение формы осу­ществляется по первому варианту, а затвердевание отливки происходит под всесторонним давлением воздуха| в камере б установки.

Установки второго типа используют для отливки втулок, слитков и заготовок простой конфигурации вводоохлаждаемые кристаллизаторы. Носок металлического водоохлаждаемого кристаллизатора (рис. 4,6) погружается в расплав, нахо­дящийся в тигле 2 раздаточной печи. Рабочая полость кристал­лизатора, образующая отливку, соединяется вакуум-проводом с вакуумным ресивером 3. Разрежение в системе создается вакуум-насосом 6 и регулируется натекателем 5. Поворотом распределительного крана 4 рабочая полость кристаллизатора соединяется с вакуумным ресивером 3. В полости кристаллиза­тора создается разрежение, ирасплав всасывается внутрь кристаллизатора, поднимаясь на высоту, пропорциональную раз­режению и обратно пропорциональную его плотности . После затвердевания отливки носок кристаллизатора извлекают из ванны расплава, поворотом крана 4 рабочую полость соединяют с атмосферой и отливка выпадает из кристаллизатора в приемный короб.Особенности формирования отливки.Форма может запол­няться расплавом с требуемой скоростью, плавно, без разбрыз­гивания, сплошным фронтом; расплав, заполнивший форму, затвердевает в условиях вакуума; газы, содержащиеся в расплаве, могут из него выделяться, благодаря чему создаются условия для получения отливок без газовых раковин и пористости; одно­временно под действием давления воздуха на зеркало расплава последний постоянно питает усаживающуюся отливку, в резуль­тате чего отливка может быть получена плотной, без усадочных дефектов. Однако для получения плотных отливок без усадочных дефектов необходимо согласовывать интенсивности затвердевания и питания отливки.

Обычно при литье вакуумным Всасыванием слитков, втулок расплав засасывают в тонкостенный металлический водоохлаждаемый кристаллизатор, благодаря чему отливка затвердевает с высокой скоростью; что способствует устранению ликвации в отливках из сплавов, склонных к ликвационным явлениям.

Способом, рассмотренным выше, можно получать пустотелые
заготовки типа втулок без стержней. В этом случае после всасы­вания расплава в кристаллизатор и намораживания на внутрен­них стенках кристаллизатора корочки твердого металла заданной толщины вакуум отключается и незатвердевший расплав слива­ется обратно в тигель. Таким способом получают плотные заготов­ки втулок без газовых и усадочных раковин и пористости. Однако внутренняя поверхность втулок бывает волнистой из-за неравно­мерного затвердевания. Это вызывает необходимость увеличения припуска на обработку резанием внутренней поверхности втулки.Для уменьшения припуска можно отливать такие заготовки
с применением стержня, устанавливаемого внутрь кристал­лизатора.

Способ позволяет получать отливки из легких цветных, мед­ных сплавов, чугуна и стали. Наиболее часто этот способ исполь­зуют для литья заготовок втулок, вкладышей, подшипников скольжения из дефицитных и дорогостоящих медных сплавов. При этом наиболее полно проявляются основные преимущеста а данного способа: спокойное заполнение формы расплавом с ре­гулируемой скоростью, что позволяет устранить дефекты в отливках, связанные с за­полнением формы; сокраще­ние расхода металла вследст­вие устранения литников и прибылей; автоматизация процесса заполнения формы, что позволяет осуществить комплексную автоматизацию процесса получения отливок.

Билет12

1. Дайте классификацию встряхивающих формовочных машин по типу распределения воздуха.

По типу воздухораспределения пневматические встряхивающие механизмы бывают: 1) с поршневым распределением; 2) с распределением с помощью простого односедельного клапана; 3) с распределением с помощью перекидного двухседельного клапана; 3) с золотниковым распределением.

В первых механизмах воздухораспорядительным органом является встряхивающий поршень, который при движении открывает и закрывает впускное и выхлопное отверстия. Поршневое воздухораспределение отличается простотой, но не имеет регулировки.

Схема пневматического встряхивающего механизма с воздухораспределением простым односедельным клапаном приведена на рис.4.

Рис.4 Схема встряхивающего механизма с распределением воздуха простым односедельным клапаном:

а – нижнее положение; б – верхнее положение; 1 – встряхивающий поршень; 2- клапан; 3- впуск воздуха; 4- выхлоп

При перемещении всряхивающего поршня на величину хода наполнения sе вверх тарелка клапана садится на седло и производит отсечку воздуха, прекращая его доступ в полость цилиндра. Выхлопное окно открывается поршнем при дальнейшем его подъеме. Клапан подобного рода сравнительно несложен конструктивно, но трудно доступен для регулировки, так как он находится внутри встряхивающего поршня.

На рис. 5 приведен пневматический встряхивающий механизм с воздухораспределением, осуществляемым перекидным двухседельным клапаном. Нижняя тарелка клапана открывает отверстие, по которому сжатый воздух входит во встряхивающий цилиндр. Верхняя тарелка клапана открывает выхлопное отверстие, сообщающее встряхивающий цилиндр с атмосферой. В нижнем положении встряхивающего поршня (рис.5,а) клапан давлением сжатого воздуха прижат кверху. Выхлопное отверстие закрыто, а отверстие для впуска воздуха открыто. Встряхивающий поршень со столом поднимается. По мере подъема встряхивающего стола за ним следует плунжер, находящийся в клапане. Плунжер перемещается вверх под действием давления сжатого воздуха на его нижний торец, все время упираясь верхним торцом в регулирующий винт, ввернутый во встряхивающий стол.

Когда встряхивающий поршень пройдет путь наполнения sе , сжатый воздух по нижнему каналу в плунжере попадает в пространство над поршнем клапана, и клапан перекинется в нижнее положение , закрыв впускное отверстие и открыв отверстие для выхлопа. При ходе встряхивающего стола вниз (рис5,б) клапан будет держать выхлопное отверстие открытым до тех пор , пока пространство над поршнем клапана не сообщится с атмосферой через верхний канал в плунжере. Это произойдет, когда до конца хода останется некоторое расстояние (предварение впуска). В этот момент воздух из пространства уйдет в атмосферу, и клапан снова перекинется в верхнее положение, закрыв выхлопное и открыв впускное отверстие.

Данное воздухораспределительное устройство легко регулируется винтом. При вывинчивании этого винта увеличивается высота подъема встряхивающего стола. Воздухораспределительные клапаны подобного типа широко применяются на крупных и средних встряхивающих формовочных машинах.

Рис. 5 Встряхивающий механизм с распределением воздуха перекидным двухседельным клапаном:

Рис.6 Встряхивающий механизм с золотниковым воздухораспределением: а- нижнее положение; б- верхнее положение; 1- встряхивающий поршень ; 2- золотник; 3- верхняя регулирующая гайка; 4- нижняя регулирующая гайка; 5- впуск воздуха; 6- выхлоп.

Пневматический встряхивающий механизм с золотниковым воздухораспределением представлен на рис.6. Золотник не имеет жесткого крепления к встряхивающему столу: он может проскальзывать относительно стола на величину х, которая регулируется перестановкой двух гаек, верхней и нижней, на штоке золотника.

При ходе встряхивающего поршня вверх (рис.6,а) стол сначала проходит путь х, выбирая зазор до верхней регулирующей гайки, и затем уже тянет за собой золотник. В начале падения встряхивающего поршня со столом из верхнего положения (рис.6,б) золотник задерживается и отстает от стола, так как, будучи много меньше встряхивающего поршня по диаметру, он имеет относительно большее трение. Поэтому при ходе вниз стол также сначала выберет зазор х, который теперь появится между ним и нижней регулирующей гайкой, а затем начнет толкать вниз золтник.

Принцип литья вакуумным всасыванием состоит в том, что расплав заполняет форму под действием разрежения, создаваемого в ее полости, после чего при затвердевании металла образуется отливка. Скорость заполнения формы расплавом можно регулировать, изменяя разность между атмосферным давлением и давлением в полости формы.

Кроме общих преимуществ, характерных для способов литья под регулируемым давлением, литье вакуумным всасыванием имеет ряд своих достоинств, а именно:

  • увеличенная заполняемость полости формы жидким металлом, что позволяет получать особо тонкостенные отливки (толщина стенки до 1 мм, а иногда и меньше);
  • отсутствие необходимости герметизации печи с жидким металлом, что упрощает конструкцию установок и их обслуживание.

Однако последнее обстоятельство ухудшает условия длительного хранения расплавов, склонных к окислению. Используют два варианта установок для литья вакуумным всасыванием.

Установки первого типа (рисунок 5.6) имеют две камеры: нижнюю I и верхнюю II. Нижняя камера I представляет собой раздаточную печь с электрическим или газовым обогревом, в которой располагается тигель 3 с расплавом. Верхняя камера II расположена на крышке 4 нижней камеры. В крышке 4 размещен металлопровод 5.

Форму 6 устанавливают и закрепляют в камере II так, чтобы литник 7 соединялся с металлопроводом 5. Верхняя камера II герметически соединяется с крышкой 4 при помощи цилиндра прижима 1. Полость верхней камеры через вакуумпровод 2 соединена с ресивером, в котором насосом создается разрежение, регулируемое системой управления.

В начале цикла клапан управления открывается, в камере II создается разрежение. При этом расплав за счет разности давлений и камерах I и II по металлопроводу 5 поднимается, заполняя полость формы. После затвер-девания отливки клапан системы управления соединяет полость камеры II с атмосферой, давление в верхней и нижней камерах становится одинаковым, и остатки незатвердевшего расплава сливаются из металлопровода 5 в тигель 3. Камера II снимается, форма 6 с отливкой извлекается, и цикл может повторяться. Предпочтительной номенклатурой отливок для этого способа являются различные колеса вентиляторов с прямыми и изогнутыми лопатками, колеса компрессоров с лопатками толщиной 0,7 – I мм и др. При литье вакуумным всасыванием улучшаются механические свойства отливок. Например, по сравнению с литьем в кокиль предел прочности отливок из алюминиевого сплава АЛ9 увеличивается на 5 – 10%, а относительное удлинение – на 30 %. Это объясняется лучшими условиями питания отливки через металлопровод. Установки второго типа используют только для литья слитков и заготовок простой конфигурации в водоохлаждаемые кристаллизаторы. Носок металлического водоохлаждаемого кристаллизатора 1 (рисунок 5.7) погружается в расплав, находящийся в тигле 2 раздаточной печи. Рабочая полость кристаллизатора, образующая отливку, соединяется вакуумпроводом с вакуумным ресивером 3. Разрежение в системе создается вакуумным насосом 6 и регулируется натекателем 5. Поворотом распределительного крана 4 рабочая полость кристаллизатора соединяется с вакуумным ресивером 3, при этом в полости кристаллизатора создается разрежение, и расплав поступает внутрь кристаллизатора.

После затвердевания отливки носок кристаллизатора извлекают из расплава, поворотом крана 4 рабочую полость соединяют с атмосферой и отливка выпадает из кристаллизатора в приемный короб.

Схема установки для литья слитков, втулок, гильз способом вакуумного всасывания

Рисунок 5.7 – Схема установки для литья слитков, втулок, гильз способом вакуумного всасывания: 1 – водоохлаждаемый кристаллизатор; 2 – тигель с расплавом; 3 – вакуумный ресивер; 4 – вакуумный кран; 5 – регулирующий натекатель; 6 – вакуумный насос

Особенности формирования отливки

Форма может заполняться расплавом с требуемой скоростью, плавно без разбрызгивания, сплошным фронтом. Расплав, заполнивший форму, затвердевает в условиях вакуума. Газы, содержащиеся в расплаве, могут выделяться из него, благодаря чему создаются условия для получения отливок без газовых раковин и пористости. Одновременно под действием давления воздуха на зеркало расплава последний постоянно питает затвердевающую отливку, в результате чего она может быть получена плотной, без усадочных дефектов. Однако для получения плотных отливок требуется согласовать скорости затвердевания и питания отливки.

Обычно при литье вакуумным всасыванием расплав засасывается в тонкостенный металлический водоохлаждаемый кристаллизатор, в котором затвердевание отливки протекает с высокой скоростью. Это способствует устранению ликвации в отливках.

Способом вакуумного всасывания можно получать пустотелые заготовки типа втулок без стержней. В этом случае после всасывания расплава в кристаллизатор и намораживания на внутренних стенках кристаллизатора корочки твердого расплава заданной толщины вакуум отключается и незатвердевший расплав сливается обратно в тигель. Таким способом получают плотные заготовки втулок без газовых и усадочных раковин и пористости. Однако внутренняя поверхность втулок бывает волнистой из-за неравномерного затвердевания металла. Это приводит к необходимости увеличения припуска на обработку резанием внутренней поверхности втулки. Для уменьшения припуска можно отливать такие заготовки с применением стержня, установленного внутри кристаллизатора.

Литьем вакуумным всасыванием получают отливки из легких и медных сплавов, чугуна и стали. Наиболее часто его используют для литья заготовок втулок, вкладышей, подшипников скольжения из дефицитных и дорогостоящих медных сплавов.

Литье вакуумным всасыванием
Литье вакуумным всасыванием

На практике реализуются две основные схемы вакуумно-всасывающего процесса литья: а) помещают форму в закрытую камеру и соединяют ее с металлической трубой, погруженной в тигель с расплавом, при этом можно использовать полученные формы известным способом, такие как металлические, песчаные, керамические оболочковые, гипсовые, графитовые.; б)

  • В результате запуска атмосферного воздуха в полость литейной формы, выпадающего из нее в приемную коробку. Этим методом часто получают втулки, вкладыши, подшипники из сплавов цветных металлов (латунь, бронза), чугуна и стали. Высокая заполняемость формы расплава Лвв позволяет получать тонкостенные отливки толщиной 1 мм и менее. В связи с вакуумом формы их газопроницаемость теряет актуальность: необходимо обеспечить высокое качество поверхности отливки, независимо от их газопроницаемости. При литье в условиях низкого вакуума значительно снижается насыщение и окисление расплава газом, заполняющим форму.

Вакуумно-всасывающее литье способствует образованию мелкозернистых структур, особенно повышению герметичности и сложных механических свойств тонкостенных (толщина стенки до 0,5 мм) отливок. Например, при литье алюминиевых сплавов AL4 и AL9 с разрежением до 60 кПа их прочность на разрыв увеличивается на 20-70%, а относительное удлинение увеличивается на 100% и более. производительность зависит от количества кристаллизаторов: в машине с

Кристаллизатором она составляет отливку за 100-120 часов, а в двойном кристаллизаторе-170-180. Людмила Фирмаль

Преимущества вакуумно-всасывающего способа литья: высокая плотность литья; отсутствие газовых и усадочных пор, а также литниковой системы и усиления; хорошее качество поверхности; повышенная эффективность литья. Недостатки Лвв(для кристаллизатора-кристаллизатора): его применимость для получения простой формы литья; волнистость внутренней поверхности отливки (например, втулки) и, как следствие, механические свойства отливок.

Помощь студентам в учёбе
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal
lfirmal

Образовательный сайт для студентов и школьников

© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института

Литье (заливка) вакуумным высасыванием заключается в заполнении формы металлом за счет создаваемого в нем вакуума. При данном способе литья полость формы заполняется за счет перепада давлений от атмосферного (над зеркалом расплава) до пониженного – 10-80 кПа (в полости формы).

На практике реализуются две основные схемы процесса литья вакуумным всасыванием (ЛВВ):

а) размещение литейной формы в герметичной камере и соединение ее с металлопроводом, погруженным в тигель с расплавом. В данном случае можно использовать формы, полученные любыми известными способами: металлические, песчаные, керамические оболочковые, гипсовые, графитовые и др.;

Преимущества способа заливки вакуумным всасыванием: высокая плотность отливок; отсутствие газовых и усадочных пор, а также литниковой системы и прибылей; хорошее качество поверхности; повышенные механические свойства отливок; достаточная производительность.

Недостатки ЛВВ ( в случае использования форм-кристаллизаторов): применимоть его для получения отливок лишь простой формы; волнистость внутренних поверхностей отливок (например, втулок) и, как следствие, необходимость обеспечения припусков на механическую обработку.

Центробежное литье.

Данный способ литья представляет собой процесс формирования отливок под действием центробежных сил при свободной заливке металла во вращающиеся формы. Центробежным способом получают отливки из чугуна, стали, сплавов меди, алюминия. цинка, магния, титана и др.

Литейные центробежные машины используются в трех вариантах: с горизонтальной, вертикальной или наклонной осью вращения. В ряде случаев внутренняя поверхность отливки является свободной, поскольку формируется без непосредственного контакта с литейной формой или стержнем. На рабочую поверхность металлических форм (изложниц), предварительно нагретых (или охлажденных) до 300°С, наносят огнеупорное покрытие в виде красок, облицовок (например, смесь песка с пульвербакелитом) и других материалов. Покрытие повышает стойкость формы, снижает скорость охлаждения отливки и возможность образования в ней трещин. Оно может также регулировать структуру и состав поверхностных слоев отливки.

Преимуществами данного способа литья являются: большая производительность способа и возможность его автоматизации; высокий выход годного металла (90-95%); высокая плотность и мелкозернистое строение отливок (за счет больших скоростей охлаждения); реализация направленного затвердевания отливок из сплавов с низкой жидкотекучестью.

Недостатки способа: химическая неоднородность (ликвация) в толстостенных отливках; высокое внутренние напряжение в поверхностном слое, способствующие образованию трещин; возможность деформации формы под давлением жидкого металла, в результате чего отливки образуются с подутостью; разностенность по высоте отливок, полученных в машинах с вертикальной осью вращения.

11.5. Специальные технологии получения художественных изделий методом ОМД.

Формообразование обработкой давлением основано на способности заготовок из металлов и других материалов изменять свою форму без разрушения под действием внешних сил. Обработка давлением – один из прогрессивных, экономичных и высокопроизводительных способов производства заготовок в машино- и приборостроении. Почти 90% всей выплавляемой стали и 60% цветных металлов и сплавов подвергаются тем или иным способом обработки давлением – прокатке, прессованию, волочению, ковке, объемной или листовой штамповке.

Механизм деформации поликристаллического тела при обработке давлением можно представить в такой последовательности. В начале под действием приложенных сил начинается сдвиговая пластическая деформация в зернах, плоскости скольжения которых совпадают или близки вектору максимальных касательных напряжений, а также по плоскостям, плоскость дислокаций в которых максимальна. Затем последовательно в процесс включаются плоскости, сопротивление сдвигу которых более высоко. Одновременно происходит смещение и поворот соседних зерен, т. е. переориентация их в пространстве и по отношению к действующим силам.

Прокатка.

Прокатка - вид обработки давлением, при котором исходная заготовка – слиток или отливка – под действием сил трения непрерывно втягивается между вращающимися валками и пластически деформируется с уменьшением толщины с увеличением длины, а иногда ширины. Прокатке подвергаются почти 90% всей выплавляемой стали и значительная часть металлов. В зависимости от формы и расположения валков и заготовок по отношению к ним различают следующие основные виды прокатки: продольная, поперечная и поперечно-винтовая.

При продольной прокатке заготовка деформируется между двумя валками, вращающимися в разные стороны, и перемещается в направлении, перпендикулярном осям валков.

При поперечном прокате валки вращаются в одном направлении, а заготовка, имеющая форму тела вращения, перемещается параллельно осям валков и обжимается по образующей с увеличением длинны и уменьшением площади поперечного сечения.

При поперечно-винтовой прокатке валки расположены под углом друг к другу, вращаются в одну сторону и при обжатии заготовки сообщают ей вращательное и поступательное движения. В процессе прокатки во всех случаях перемещение заготовки между валками обеспечивается наличием контактного трения между обрабатываемой заготовкой и рабочей поверхностью валков.

Прессование.

Прессование – процесс выдавливания металла из контейнера через одно или несколько отверстий в матрице с площадью меньшей, чем поперечное сечение исходной заготовки.

Прессование может выполняться двумя методами – прямым и обратным. При прямом методе заготовку помещают в полость контейнера и с помощью мощного процесса через пуансон и пресс-шайбу выдавливают нагретый или холодный металл через отверстие в матрице, укрепленной в матрице-держатель. При обратном прессовании давление пресса передается через полый пуансон с смонтированной внутри его матрицей. Таким образом, металл заготовки течет навстречу движению пуансона.

Волочение.

Волочение – процесс протягивания прутка через отверстие, размеры которого меньше, чем исходные размеры прутка. При этом длинна прутка увеличивается, а поперечное сечение приобретает форму отверстия с одновременным уменьшением поперечного сечения. Волочение производят в холодном состоянии.

Ковка.

Ковкой называют вид обработки давлением, при котором исходную заготовку деформируют универсальным инструментом – бойками: при этом течение металла в стороны перпендикулярно действующему усилию не ограничивается. Ковка предназначена для придания заготовке формы, приближающейся к форме готовой детали. Основные операции ковки – осадка, протяжка, пробивка, прошивка, гибка, скручивание, отрубка и кузнечная сварка.

Осадка – уменьшение высоты заготовки при увеличении площади ее поперечного сечения. Осадку производят бойками или осадочными плитами.

Протяжка – удлинение заготовки или ее части за счет уменьшения площади поперечного сечения. Она осуществляется последовательными обжатиями отдельных, примыкающих друг к другу участков заготовки при ее подаче вдоль оси.

Разновидность протяжки: раскатка и протяжка на оправе. Раскатка – увеличение диаметра кольцевой заготовки при вращении за счет уменьшения ее толщины с помощью бойка и оправки. Инструментами для раскатки служат боек, оправка и люнет. Протяжка на оправке – увеличение длины прошитой или просверленной заготовки за счет обжатия ее по обе стороны оправки двумя бойками (нижним вырезным и верхним плоским или обоими вырезными бойками). При протяжке наружный диаметр и толщина стенки заготовки уменьшается.

Гибка – образование или изменение углов между частями заготовки или придание ей криволинейной формы. Гибку осуществляют с помощью различных опор, приспособлений и в подкладных штампах.

Скручивание – поворот части заготовки вокруг продольной оси. Осуществляют, например, при развороте колен коленчатых валов.

Рубка – полное отделение части заготовки по незамкнутому контуру путем внедрения в заготовку деформирующего инструмента. Рубку осуществляют топорами для удаления прибыльной и донной частей слитка, лишних концов поковки или для разделения длинной поковки на более короткие части.

Пробивка – образование в заготовке отверстия с удалением материала в отход путем сдвига. Отверстия диаметром до 500 мм. пробивают сплошным прошивнем с применением прокладного кольца, а отверстия большего диаметра прошивнем, применяя в случае высокой заготовки надставки.

Прошивка – получение полостей в заготовке за счет вытеснения металла.

Кузнечная сварка – образование неразъемного соединения под действием давления в нагретом состоянии.

Штамповка.

Объемная штамповка.

Объемная штамповка – вид обработки металлов давлением, при котором формообразование поковки осуществляется пластическим деформированием заготовки в специальном инструменте – штампе. Полости в верхней и нижней части штампа называют ручьями штампа.

Литье (заливка) вакуумным высасыванием заключается в заполнении формы металлом за счет создаваемого в нем вакуума. При данном способе литья полость формы заполняется за счет перепада давлений от атмосферного (над зеркалом расплава) до пониженного – 10-80 кПа (в полости формы).

На практике реализуются две основные схемы процесса литья вакуумным всасыванием (ЛВВ):

а) размещение литейной формы в герметичной камере и соединение ее с металлопроводом, погруженным в тигель с расплавом. В данном случае можно использовать формы, полученные любыми известными способами: металлические, песчаные, керамические оболочковые, гипсовые, графитовые и др.;

Преимущества способа заливки вакуумным всасыванием: высокая плотность отливок; отсутствие газовых и усадочных пор, а также литниковой системы и прибылей; хорошее качество поверхности; повышенные механические свойства отливок; достаточная производительность.

Недостатки ЛВВ ( в случае использования форм-кристаллизаторов): применимоть его для получения отливок лишь простой формы; волнистость внутренних поверхностей отливок (например, втулок) и, как следствие, необходимость обеспечения припусков на механическую обработку.

Центробежное литье.

Данный способ литья представляет собой процесс формирования отливок под действием центробежных сил при свободной заливке металла во вращающиеся формы. Центробежным способом получают отливки из чугуна, стали, сплавов меди, алюминия. цинка, магния, титана и др.

Литейные центробежные машины используются в трех вариантах: с горизонтальной, вертикальной или наклонной осью вращения. В ряде случаев внутренняя поверхность отливки является свободной, поскольку формируется без непосредственного контакта с литейной формой или стержнем. На рабочую поверхность металлических форм (изложниц), предварительно нагретых (или охлажденных) до 300°С, наносят огнеупорное покрытие в виде красок, облицовок (например, смесь песка с пульвербакелитом) и других материалов. Покрытие повышает стойкость формы, снижает скорость охлаждения отливки и возможность образования в ней трещин. Оно может также регулировать структуру и состав поверхностных слоев отливки.

Преимуществами данного способа литья являются: большая производительность способа и возможность его автоматизации; высокий выход годного металла (90-95%); высокая плотность и мелкозернистое строение отливок (за счет больших скоростей охлаждения); реализация направленного затвердевания отливок из сплавов с низкой жидкотекучестью.

Недостатки способа: химическая неоднородность (ликвация) в толстостенных отливках; высокое внутренние напряжение в поверхностном слое, способствующие образованию трещин; возможность деформации формы под давлением жидкого металла, в результате чего отливки образуются с подутостью; разностенность по высоте отливок, полученных в машинах с вертикальной осью вращения.

11.5. Специальные технологии получения художественных изделий методом ОМД.

Формообразование обработкой давлением основано на способности заготовок из металлов и других материалов изменять свою форму без разрушения под действием внешних сил. Обработка давлением – один из прогрессивных, экономичных и высокопроизводительных способов производства заготовок в машино- и приборостроении. Почти 90% всей выплавляемой стали и 60% цветных металлов и сплавов подвергаются тем или иным способом обработки давлением – прокатке, прессованию, волочению, ковке, объемной или листовой штамповке.

Механизм деформации поликристаллического тела при обработке давлением можно представить в такой последовательности. В начале под действием приложенных сил начинается сдвиговая пластическая деформация в зернах, плоскости скольжения которых совпадают или близки вектору максимальных касательных напряжений, а также по плоскостям, плоскость дислокаций в которых максимальна. Затем последовательно в процесс включаются плоскости, сопротивление сдвигу которых более высоко. Одновременно происходит смещение и поворот соседних зерен, т. е. переориентация их в пространстве и по отношению к действующим силам.

Прокатка.

Прокатка - вид обработки давлением, при котором исходная заготовка – слиток или отливка – под действием сил трения непрерывно втягивается между вращающимися валками и пластически деформируется с уменьшением толщины с увеличением длины, а иногда ширины. Прокатке подвергаются почти 90% всей выплавляемой стали и значительная часть металлов. В зависимости от формы и расположения валков и заготовок по отношению к ним различают следующие основные виды прокатки: продольная, поперечная и поперечно-винтовая.

При продольной прокатке заготовка деформируется между двумя валками, вращающимися в разные стороны, и перемещается в направлении, перпендикулярном осям валков.

При поперечном прокате валки вращаются в одном направлении, а заготовка, имеющая форму тела вращения, перемещается параллельно осям валков и обжимается по образующей с увеличением длинны и уменьшением площади поперечного сечения.

При поперечно-винтовой прокатке валки расположены под углом друг к другу, вращаются в одну сторону и при обжатии заготовки сообщают ей вращательное и поступательное движения. В процессе прокатки во всех случаях перемещение заготовки между валками обеспечивается наличием контактного трения между обрабатываемой заготовкой и рабочей поверхностью валков.

Прессование.

Прессование – процесс выдавливания металла из контейнера через одно или несколько отверстий в матрице с площадью меньшей, чем поперечное сечение исходной заготовки.

Прессование может выполняться двумя методами – прямым и обратным. При прямом методе заготовку помещают в полость контейнера и с помощью мощного процесса через пуансон и пресс-шайбу выдавливают нагретый или холодный металл через отверстие в матрице, укрепленной в матрице-держатель. При обратном прессовании давление пресса передается через полый пуансон с смонтированной внутри его матрицей. Таким образом, металл заготовки течет навстречу движению пуансона.

Волочение.

Волочение – процесс протягивания прутка через отверстие, размеры которого меньше, чем исходные размеры прутка. При этом длинна прутка увеличивается, а поперечное сечение приобретает форму отверстия с одновременным уменьшением поперечного сечения. Волочение производят в холодном состоянии.

Ковка.

Ковкой называют вид обработки давлением, при котором исходную заготовку деформируют универсальным инструментом – бойками: при этом течение металла в стороны перпендикулярно действующему усилию не ограничивается. Ковка предназначена для придания заготовке формы, приближающейся к форме готовой детали. Основные операции ковки – осадка, протяжка, пробивка, прошивка, гибка, скручивание, отрубка и кузнечная сварка.

Осадка – уменьшение высоты заготовки при увеличении площади ее поперечного сечения. Осадку производят бойками или осадочными плитами.

Протяжка – удлинение заготовки или ее части за счет уменьшения площади поперечного сечения. Она осуществляется последовательными обжатиями отдельных, примыкающих друг к другу участков заготовки при ее подаче вдоль оси.

Разновидность протяжки: раскатка и протяжка на оправе. Раскатка – увеличение диаметра кольцевой заготовки при вращении за счет уменьшения ее толщины с помощью бойка и оправки. Инструментами для раскатки служат боек, оправка и люнет. Протяжка на оправке – увеличение длины прошитой или просверленной заготовки за счет обжатия ее по обе стороны оправки двумя бойками (нижним вырезным и верхним плоским или обоими вырезными бойками). При протяжке наружный диаметр и толщина стенки заготовки уменьшается.

Гибка – образование или изменение углов между частями заготовки или придание ей криволинейной формы. Гибку осуществляют с помощью различных опор, приспособлений и в подкладных штампах.

Скручивание – поворот части заготовки вокруг продольной оси. Осуществляют, например, при развороте колен коленчатых валов.

Рубка – полное отделение части заготовки по незамкнутому контуру путем внедрения в заготовку деформирующего инструмента. Рубку осуществляют топорами для удаления прибыльной и донной частей слитка, лишних концов поковки или для разделения длинной поковки на более короткие части.

Пробивка – образование в заготовке отверстия с удалением материала в отход путем сдвига. Отверстия диаметром до 500 мм. пробивают сплошным прошивнем с применением прокладного кольца, а отверстия большего диаметра прошивнем, применяя в случае высокой заготовки надставки.

Прошивка – получение полостей в заготовке за счет вытеснения металла.

Кузнечная сварка – образование неразъемного соединения под действием давления в нагретом состоянии.

Штамповка.

Объемная штамповка.

Объемная штамповка – вид обработки металлов давлением, при котором формообразование поковки осуществляется пластическим деформированием заготовки в специальном инструменте – штампе. Полости в верхней и нижней части штампа называют ручьями штампа.


Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.



Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Читайте также: