Температура пресс-формы. Температура пресс-формы зависит от
температуры и теплоемкости заливаемого сплава, от темпа работы, от
соотношения массы литейной пресс-формы и количества расплава,
заливаемого в нее, и от эффективности применяемого принудительного
обогрева или охлаждения пресс-формы. Чем выше температура рабочего
расплава, тем больше тепла он отдает пресс-форме при затвердевании и
тем сильнее она нагревается. Чем чаще заливают металл в пресс-форму,
тем выше температура пресс-формы, так как при быстрой работе
перерывы между заливками незначительны, пресс-форма не успевает
охладиться, и количество тепла, вносимого в единицу времени,
увеличивается.
Чем больше масса пресс-формы по сравнению с массой заливаемого
расплава, тем труднее ее прогреть этим расплавом и тем ниже ее
температура в процессе работы. Чем меньше размеры отливки по
сравнению с размерами вкладышей и стержней, соприкасающихся с
расплавом, тем труднее прогреть их и тем холоднее они будут во время
работы.
Следовательно, при отливке мелких деталей необходимо изготовлять
либо многогнездные пресс-формы, либо одногнездные, по с фасонной
полостью, выполненной во вкладыше небольших размеров. (
Темп литья взаимосвязан с температурой расплава и
пресс-формы, которые в
сочетании со скоростью заполнения пресс-формы (скоростью впуска)
определяют тепловой режим формования отливки, т. е. тепловое
состояние расплава от момента заливки его в камеру прессования
машины до момента удаления затвердевшей отливки из пресс-формы.
Определение температуры расплава и пресс-формы. Во время работы
литейной машины температура расплава и пресс-формы должна быть
постоянной. Для контроля температуры пользуются специальными
теплоизмерительными приборами: для расплавов - термопарами
погружения и оптическими пирометрами, для пресс-формы- контактной
термопарой (медь-константан)
или термическими цветными карандашами. Замер контактной термопарой
производят на участке, наиболее близко расположенном к полости
пресс-формы, с противоположной стороны питателя. Точность замера в
этом случае +15° С. Иногда эти термопары устанавливают в полости
пресс-формы, тогда литейщик может наблюдать за температурой
пресс-формы во время работы. Термические цветные карандаши дают
возможность за 1-2 с определить температуру пресс-формы по изменению
цвета штриха, нанесенного на ее нагретую поверхность (каждый цвет
соответствует определенной температуре).
Подбор давления. Удельное давление и скорость прессующего поршня
зависят от конструкции отливки, размеров и положения питателя,
свойства сплава и его температуры плавления и т. д. Даже при
уверенности, что пресс-форма сконструирована правильно, условия
литья надо проверить практически, так как нет общего правила,
действительного для всех сплавов и пресс-форм.
В литье под давлением подача расплава из камеры прессования в
пресс-форму и его дополнительное прессование осуществляются
принудительно.
Давление на расплав необходимо для заполнения расплавом сложных
тонкостенных переходов в отливках, получения крупногабаритных
отливок или получения нескольких мелких отливок за одну заливку,
получения в отливках мелкозернистой структуры измельчения газовых
включений до размеров микроскопической пористости, уплотнения
отливки под действием допрессовки, т. е. давления на расплав после
того, как он заполнит пресс-форму.
Давление на залитый в камере прессования расплав определяется при
данной мощности прессующего цилиндра машины диаметром камеры
прессования и сопряженного с ней пуансона. Чем меньше площадь
поршня, действующего непосредственно па расплав, находящийся в
камере прессования, и чем больше площадь поршня, воспринимающего
давление рабочей жидкости, тем больше давление на расплав.
При переходе расплава в литниковый канал кинетическая энергия потока
расплава тратится на заполнение полости пресс-формы. Когда по
окончании заполнения поступающий в пресс-форму с большой скоростью и
под большим давлением расплав соприкасается со стенками пресс-формы
и мгновенно останавливается, создается гидравлический удар. В этот
момент удельное давление достигает наибольшей величины.
В современных, наиболее распространенных на отечественных заводах
машинах, для литья под давлением можно в значительных пределах
менять удельное давление на расплав, меняя стаканы камеры
прессования и прессующие поршни.
Такой способ выбора давления сложен, так как требует много времени.
Другой способ подбора давления - это регулирование его при помощи
вентилей. Так, например, машины типа "Полак" имеют три ступени
давления. Жидкость давит на весь поршень и создает максимальное
давление па расплав, когда вентили открыты (III ступень). При
закрытом верхнем вентиле создается среднее давление (II ступень), а
при закрытом нижнем вентиле наименьшее давление (I ступень).
Величина давлений указана в паспорте машины.
В машинах с горизонтальной камерой прессования давление регулируется
также при помощи вентиля.
Регулировать удельное давление за счет изменения рабочего давления в
сети не следует, так как это плохо сказывается на работе всей
гидравлической системы. При повышении рабочего давления в сети даже
на 20-30 ат увеличивается износ трубопроводов и деталей
распределительных и регулирующих устройств машины. Наряду с этим
снижение давления в сети на 20-30 ат вызывает резкое повышение брака
отливок из-за плохого оформления и повышенной пористости.
Повышение удельного давления на расплав полезно во время его
запрессовки в пресс-форму, так как устраняет брак по недоливам,
заворотам, нечеткому оформлению тонких сечений и по чистоте
поверхности.
Применение высоких удельных давлений (900 1200 кгс/см2) является
наиболее эффективным средством устранения дефектов на поверхности
отливок. Поэтому необходимо уделять особое внимание поддерживанию
установленного по паспорту машины давления рабочей жидкости в сети.
Повышая удельное давление путем установки поршня меньшего диаметра,
необходимо учитывать силу давления, запирающего пресс-форму. При
неисправности запирающего блока машины или при значительном
повышении удельного давления на расплав подвижная половина
пресс-формы может частично отойти, вследствие чего получается
дефектная отливка или выброс расплава через разъем пресс-формы.
На давление влияет зазор между прессующим поршнем н стенками камеры
прессования: в большой зазор попадает расплав, быстро застывает там
и тормозит движение прессующего поршня. Зазор 0,1 мм снижает
давление на 10 15%.
При повышении удельного давления по сравнению с указанным в паспорте
пресс-форма испытывает большую нагрузку, что приводит к снижению ее
стойкости.
