Проектирование литейных форм: Учебное пособие (Технологичность отливки. Формы для гравитационного заполнения. Формы для специальных видов литья), страница 13

В обогреваемую герметичную камеру помещен тигель с расплавом. На верхнюю часть камеры установлена литейная форма. Полость формы сообщается с полостью тигля с помощью металлопровода. Под воздействием сжатого воздуха, поступающего в камеру из пневмосистемы, расплав из тигля поднимается по металлопроводу и заполняет полость формы. Конечная величина давления воздуха в тигле задается в зависимости от высоты верхней кромки отливки от зеркала расплава в тигле и определяется в первом приближении уравнением гидростатики. После заполнения формы и необходимой выдержки для затвердевания отливки давление в камере сбрасывается, форма раскрывается и извлекается отливка.

К характерным особенностям данного способа относятся: заливка формы снизу; управление заполнением формы; близость раздаточного агрегата и формы.

Достоинствами литья под низким давлением являются:

–  заливка снизу (предпочтительна и в гравитационных способах литья, как более безопасная с точки зрения образования захлестов, вихрей и других дефектов заполнения формы);

–  возможность регулирования в широких пределах скорости заполнения формы;

–    осуществление питания двух групп тепловых узлов: верхней обычными гравитационными прибылями и нижней через верхнее устье металлопровода, которое обогревается, находясь над зеркалом расплава, и может длительное время пропускать расплав, компенсирующий усадку отливки;

–   отсутствие ковшовой заливки.

Достоинства способа особенно очевидны при литье деталей, имеющих ярко выраженные верхнюю и нижнюю группы тепловых узлов, пример такой детали показан на рис. 32.

Представленная схема литья в кокиль под низким давлением барабана колеса из магниевого сплава иллюстрирует целесообразность получения подобных отливок, что вызвано следующим:

–  не требуется увеличение припуска для пропитывания от верхней прибыли;

–  уменьшение верхних прибылей;

–  гарантируется пропитывание нижней «обогреваемой» прибылью;

–  фильтрование от включений порции расплава для каждой отливки.

Характерной для литья под низким давлением является массовая деталь лодочного мотора, показанная на Рис. 33, представляющая собой тонкостенную отливку размером 405X303X189 мм. Стенки имеют толщину 3 мм, а верх и низ детали массивные фланцы 12...15 мм, материал отливки сплав АЛ4. Внутри отливка армирована стальной трубкой. Показатели прочности: σв = 248 МПа. При этом способе литья значительно повысился коэффициент использования металла.

Литье под низким давлением осуществляется в зависимости от конкретных задач производства на машинах с различным уровнем механизации и автоматизации, используются тигли и кокили различных параметров.

7.2. Кокиль для литья методом направленной кристаллизации

Для получения тонкостенных крупногабаритных оболочек в виде тел вращения и линейных поверхностей с внутренним оребрением применяется способ, предложенный В. Д. Храмовым). Тонкостенная полость формы, образованная внутри блоком песчаных стержней, а снаружи песчаной формой или кокилем, заполняется через несколько трубок питателей, которые вводятся перед заливкой в специальные наружные колодцы формы. Трубки питатели своими верхними концами установлены в дно специальной обогреваемой заливочной чаши, входные отверстия их закрыты пробками, собранными на одну траверсу. По окончании заполнения чаши из разливочного ковша траверса приподнимается и расплав одновременно поступает в трубки, заполняя приемную часть формы. При достижении в металлоприемной части затопленного уровня включается гидравлический стол, опускающий форму, скорость стола зависит от расхода расплава через трубки, а расход через трубки, в свою очередь, зависит от скорости затвердевания расплава отливки. Таким образом, осуществляется последовательное и направленное намораживание тела отливки в форме.

7.3. Формы для литья выжиманием