Характеристика сучасних машин лиття під тиском

Перший патент на поршневу машину для заливки металу під тиском був отриманий в 1939 р Г.Бруссом. У машинобудуванні такі машини почали застосовувати з 1949 р для виробництва дрібних литих деталей з олов'яно-свинцевих сплавів.

У 60-х роках минулого століття лиття під тиском стали застосовувати для сплавів на цинковій основі. У пошуках підвищення продуктивності праці ручний привід в поршневих машинах замінюють пневматичним. В кінці XIX століття були зроблені спроби використовувати для поршневих машин лиття під тиском алюмінієві, а потім мідні сплави.

Принцип роботи перших машин лиття під тиском зберігся в одному з класів сучасних машин, що отримав назву машин з гарячою камерою пресування.

Сучасні машини для лиття під тиском за принципом роботи вузла пресування діляться на два класи: з гарячою камерою пресування і холодної камерою пресування. У свою чергу, машини з гарячою камерою діляться за способом запресовування металу в форму: на поршневі і компресорні.

Поршневі ливарні машини можуть мати вертикальну або горизонтальну камеру пресування (мал.37). Такі машини з вертикальним камерою пресування поділяються на машини з вертикальним, похилій і горизонтальною площиною роз'єму прес-форми. В даний час поршневі горячекамерние машини з горизонтальною площиною роз'єму прес-форми застосовують вкрай рідко. Перевага ливарної машини з вертикальним камерою пресування - пресує поршень добре доступний для огляду, і зусилля приводу найкоротшим шляхом передається на метал. Недолік її - для занурення пресує поршня в метал необхідно мати високий тигель і, відповідно, досить довгий канал металлоп- ровода. Такі машини застосовуються для лиття олов'яно-свинцево вмістом сурми в поліграфічній промисловості.

Характеристика сучасних машин лиття під тиском

Машини, в яких рух металу здійснюється під дією стисненого повітря, називають компресорними. Розроблені в кінці минулого століття ливарні машини з такою конструкцією були призначені для виготовлення виливків з алюмінієвих сплавів. Принцип їх роботи полягає в тому, що стиснене повітря тисне на всю поверхню металу в тиглі, з якого він надходить по нерухомому металлопровода в прес-форму.

Машина з гарячою камерою пресування застосовуються при виготовленні виливків з легкоплавких сплавів на основі олова, свинцю, цинку та інших металів з температурою плавлення 100-500 ° С. Такі машини мають наступні переваги: можлива автоматизація ливарного циклу без значних витрат, вища продуктивність праці, менше втрати металу, більш стабільні технологічні параметри, краще якість виливків, вище культура виробництва.

З усього різноманіття конструкцій машин з гарячою камерою пресування найбільшого поширення набули поршневі машини з вертикальним камерою пресування і вертикальної або похилою площиною роз'єму прес-форми.

Однак вони володіють наступними недоліками: чізкая стійкість пресує наконечника, камери пресування і котла, а компресорні машини мають низьку стійкість мундштука. Останнім часом мундштуки виготовляють з тугоплавких молибдено-вольфрамових сплавів, що дозволяють в кілька разів підвищити їх стійкість.

Машини з гарячою камерою пресування відрізняються від машин з холодною камерою тільки заливний пристроями. Поршень (мал.38), що приводиться в рух пневматичним або гідравлічним циліндром, перекриваючи заливальний отвір, витісняє метал з камери пресування в порожнину прес-форми. Метал твердне, утворюючи виливок, а пресує поршень повертається у вихідне положення. Незатверділому частина металу зливається по каналу мундштука і металлопровода в камеру пресування. Камера пресування заповнюється металом з тигля через заливальний отвір. Після охолодження до заданої температури виливок видаляють з оформляє порожнини. Прес-форма очищається і змащується. З моменту закриття прес-форми за допомогою пневматичного або гідравлічного циліндра і важелів машина готова до повторення циклу. Машини з гарячою камерою пресування, внаслідок відсутності ручної операції заливки металу в камеру, можуть працювати в автоматичному режимі. Продуктивність напівавтоматичних машин до 250, а автоматичних - до 1000 виливків на годину при обслуговуванні декількох машин одним людиною.

Характеристики ливарних машин з вертикальною гарячої камерою пресування італійської фірми Idra приведена в табл.36.

Машини з вертикальним холодної камерою пресування для лиття під тиском алюмінієвих, магнієвих і мідних сплавів найбільш широко застосовують з холодними камерами пресування, які можуть бути розташовані вертикально або горизонтально. Перші конструкції таких машин, створені в 1924 р фірмою '' Ekkerf "і в 1928 р фірмою" Роlак ", мали вертикальні камери пресування. Принцип роботи їх збережений в деяких типах сучасних машин. Ось вертикальної камери пресування (рис.39) розташована паралельно площині роз'єму форми. Метал, залитий в камеру, утримується нижнім поршнем вище литникового отвори, ніж попереджається самоплив металу в порожнину форми. Нижній поршень починає опус-

каться лише тоді, коли пресує поршень наблизиться до поверхні металу. При подальшому опусканні нижнього поршня відкривається литниково отвір, і пресує поршень запресовує метал в порожнину форми. Після кристалізації металу пресує поршень відводиться вгору, нижній поршень зрізає прес-залишок від литника і виштовхує його з камери. Прес-залишок знімається з нижнього поршня вручну або стикається спеціальним пристроєм. Форма розкривається, виливок з літником витягується з нерухомою напівформи і виштовхується. Нижній поршень опускається в початкове положення.

Машини з вертикальним камерою пресування відрізняються від машин з горизонтальною камерою лише конструкцією механізму пресування. Більш того, ці машини створюють на базі машин з горизонтальною камерою і іноді передбачають навіть можливість заміни одного механізму пресування іншим в процесі експлуатації.

Машина CLPO 250/36 має холодну вертикальну камеру пресування. Механізм пресування машин складається з двох основних частин: циліндра пресування і нижнього гідроциліндра. Циліндри пресування сучасних машин з вертикальною камерою являють собою систему, подібну системам циліндрів пресування машин з горизонтальною камерою, в якій передбачені три фази пресування. У період першої фази прес-поршень рухається з порівняно невеликою швидкістю до зіткнення з розплавом в прес-камері. При цьому забезпечується витіснення повітря з камери через зазор між поршнем і камерою і попереджається удар плунжера і розплаву. Друга (швидкісна) фаза - заповнення прес-форми розплавом - виконується акумулятором, який розміщують поблизу від циліндра пресування. Допрессовкой розплаву (третя фаза) здійснюється на сучасних машинах найчастіше мультиплікатором, керують їм так само, як і на машинах з горизонтальною камерою пресування.

Основне призначення нижнього гідроциліндра - зрізати і видалити прес-залишок з камери. Крім того, ніжнйй поршень перекриває отвір литниковой втулки при заливці і відкриває його в період запрессовки розплаву в прес-форму. Шток нижнього поршня пов'язаний зі штоком гідроциліндра через спеціальну муфту з пружиною, яка забезпечує такий стан нижнього поршня, при якому перекривається отвір литниковой втулки. При русі пресує поршня пружина в муфті примусово стискається і нижній поршень відкриває литниково отвір.

Застосування нижніх гідроциліндрів для видалення прес-залишків значно ускладнює конструкцію машин з вертикальною камерою пресування. В результаті з'являються додаткові відмови і ненадійність в роботі машин. При експлуатації машин з вертикальними камерами витрачається більше часу на їх обслуговування і ремонт. Крім того, важко забезпечити задовільний охолодження нижнього поршня і камери. Випуск машин з вертикальною холодної камерою пояснюється в основному тим, що в експлуатації знаходиться великий парк прес-форм для цих машин, і споживачі продовжують їх замовляти. Розміщення їх при реконструкції існуючих цехів вимагає в два рази менше площ, ніж розташування горизонтальних машинах з холодною камерою пресування.

Технічні характеристики ливарних машин з вертикальною холодної камерою пресування фірми "ldra" представлені в табл.37.

Більшість що випускаються в світі машин з холодною камерою (до 90%) мають горизонтальні камери пресування. У США машин з вертикальною камерою взагалі не випускають і не застосовують. Тому новоспоруджувані і розширюються підприємства обладнуються більш прогресивними горизонтальними машинами з холодною камерою пресування.

Машини з холодною горизонтальної камерою пресування почала випускати в 1934 р фірма "Reed-Prentic" (США). Принцип дії пресує механізму такої машини наведено на рис.40. Цей принцип зберігся майже у всіх сучасних конструкціях машин. Довгий час вважалося, що при використанні горизонтальної камери пресування неможливо виготовляти виливки з центральним літником. Спеціальний пристрій для відриву ливника дозволило ліквідувати цей недолік. Пресує поршень має виступ у вигляді ластівчин хвіст, навколишнього розплавом. При відході поршня виступ утримує прес-залишок і відриває його від центрального литника. Потім прес-залишок стикається з ластівчин хвіст виштовхувачем і видаляється з камери пресування через заливальний вікно.

В даний час виготовляють машини з холодною горизонтальної камерою пресування із зусиллям замикання 0,08-35 МН. Виробництвом машин для лиття під тиском займається в основному завод '' Сиблитмаш "(Новосибірськ).

Завод '' Сиблитмаш "випускає машини всіх типів зусиллям замикання понад 6,3 МН, Павлоградський завод ливарного машинобудування - кілька моделей машин за індивідуальним замовленням з малим зусиллям замикання. Сучасні машини з холодною камерою застосовують в основному для виготовлення виливків з алюмінієвих, магнієвих і мідних сплавів.

На випуску машин спеціалізуються кілька десятків фірм в різних країнах. Всесвітню популярність мають фірми '' Bilihler "(Швейцарія);" lrda ", '' Triulzi" і "ltal Presse SpA" (Італія); '' Wotan ", '' Weingarten", '' Gries Sohn "(Німеччина); ' 'Lester "" Kux "," Cast-moster "і' 'Clevelard" (США);' 'Vigorlat "(Словаччина);" Peco "(Англія);' 'Toshiba Khi-Khai" (Японія) та ін.

Таблиця 38. Технічна характеристика ливарних машин, заводу "Червона Пресня"

Таблиця 40. Технічна характеристика ливарних машин, що випускаються Тираспольським заводом ливарних машин

Таблиця 41. Технічна характеристика ливарних машин, що випускаються фірмою "Wotarf (Німеччина)