Технологический процесс изготовления отливки «Пробка для сальникого крана ДУ15С» методом литья под давлением

Глава 4: Технологический процесс изготовления отливки

«Пробка для сальникого крана ДУ15С»

методом литья под давлением.

4.1. Обоснование способа изготовления отливки.

Исходя из того, что отливка «пробка крана Ду15С» мелкого развеса 6-го класса точности, а также требуется массовый выпуск; и должна работать в условиях: избыточного давления, т.е. удовлетворять условиям герметичности; в водной среде должен использоваться коррозионно-стойкий сплав (ЛЦ40Сд), то наиболее целесообразно будет использовать способ литья под давлением.

Процесс литья под давлением — один из более производительных, он дает возможность получать детали сложной конфигурации с минимальными припусками на механическую обработку. Сущность процесса заключается в том, что расплавленный металл с определенной скоростью принудительно подается в форму и выдерживается под заданным давлением до окончания кристаллизации.

Данный метод главным образом применяется для получения отливок из сплавов с невысокой температурой плавления, т.е. сплавов на основе свинца, олова, цинка, магния, алюминия и меди. Номенклатура отливок, получаемых литьем под давлением, разнообразна. Этим способом изготовляют не заготовки, а изделия, почти не требующие дальнейшей обработки резаньем, так как качество отливок по точности и шероховатости поверхности значительно превышают эти качества отливок, полученных другими способами.

Литье под давлением по сравнению с другими методами получения отливок имеет ряд преимуществ:

—  Многократное использование пресс-форм;

—  При переходе на литье под давлением экономия цветного металла составляет 30%-60%;

—  Высокая точность размеров отливки: размеры отливки приближаются к размерам готовой детали (что соответствует 3-6 классу точности по ГОСТ 2689-84). Что дает свести к минимуму, а то и вовсе исключить механическую обработку и сохранить достаточно полную мелкокристаллическую и износоустойчивую литейную корочку на отливке;

—  Высокий класс чистоты поверхности отливок (7 - 8-й класс чистоты по ГОСТ 2789 - 84). Чистота поверхности отливки зависит от чистоты поверхности полости формы и продолжительности её эксплуатации. По мере износа формы чистота поверхности отливок ухудшается.

—  Возможность изготовления тонкостенных (0,8 - 1,5 мм) отливок сложной конфигурации, резьбовых отливок с надписями, получение которых другими методами литья невозможно.

—  Минимальный расход жидкого металла на тонну годного за счёт получения тонкостенных отливок без припусков на механическую обработку.

—  Идентичность размеров отливок как результат постоянства размеров формы.

—  Высокая производительность метода как результат полной механизации технологического процесса, многогнездности формы и исключения механической обработки отливок. 

—  Снижение себестоимости отливки и улучшение санитарных условий труда в результате работы без формовочных и стержневых смесей.

—  Максимальное использование отходов производства и вторичных сплавов.

Наряду с преимуществами метод литья под давлением обладает некоторыми недостатками. Основные из них следующие:

—  Высока стоимость пресс-формы, сложность и длительность изготовления ее стойкость;

—  Трудоемкость выполнения отливок со сложными полостями, поднутрениями;

—  Неподатливая пресс-форма способствует появлению внутренних напряжений в отливках при усадке;

—  При большой скорости залива расплава в полость формы образуется турбулентный поток расплава, что приводит к образованию в отливке воздушной пористости, которая снижает их герметичность практически, исключая возможность последующей термической обработки,

—  Габаритные размеры и масса отливок ограничены мощностью машины, а так же отсутствием питания отливки в процессе затвердевания.

Недостатки способа ограничивают его область применения. Однако значительная часть этих недостатков может быть устранена путем применения сложного армирования отливок вкладышами из других металлов или неметаллов, а также литья с применением вакуума.

4.2. Оценка технологичности конструкции детали.

Для получения качественной отливки с минимальными затратами необходимо, чтобы ее конструкция отвечала требованиям технологичности.

Требования к технологическим свойствам сплавов обусловлены высокой скоростью охлаждения потока металла. Сплавы должны иметь хорошую жидкотекучесть, небольшую усадку, по возможности узкий интервал кристаллизации , достаточной прочностью и пластичностью при высоких температурах, стабильностью химического состава при длительной выдержке в раздаточных печах и не должны сильно взаимодействовать с металлом формы.

Практически всем этим требованиям удовлетворяет свинцовая латунь ЛЦ40Сд (ГОСТ 17711–80, содержит 58–61% Cu и 0,8–2,0% Pb). Данный сплав применяют для литья газовой, санитарной, гидравлической и пневматической аппаратуры, работающей в среде воздуха и пресной воды.

Таким образом латунь ЛЦ40Сд удовлетворяет для изготовления детали «Пробка для сальникого крана ДУ15С».

Механические и литейные св-ва сплава приводим в таблице_4.2.1.

Таблица 4.2.1.

«Пробка для сальникого крана ДУ15С» не имеет острых углов, поднутрений, легко извлекается из формы. Полость отливки выполняется двумя знаками и одним стержнем. Она не имеет резких переходов от тонких стенок к толстым, что устраняет возможность образования усадочных дефектов и снижает гидравлическое сопротивление формы движению металла. Толщина стенок (минимум 2,5мм) обеспечивает достаточную прочность отливки и легкое заполнение формы жидким металлом, а также удовлетворяет рекомендациям для литья под давлением.

Отверстие в отливке выполняется с такой точностью и чистотой поверхности, что не требует дальнейшей обработки поверхности.

Делая вывод из выше сказанного, можно сказать, что отливка «Пробка для сальникого крана ДУ15С» является технологичной.

4.3. Разработка чертежа отливки.