Milling-master.ru

В помощь хозяину
6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Технология изготовления литой рамы

5.1 Изготовление литых боковых рам и надрессорных балок

Вагоны грузового парка оборудованы в основном двухосными тележками 18-100 (с буксами на роликовых подшипниках). Каждая такая тележка имеет две литые боковые рамы и литую надрессорную балку, составляющие несущий каркас тележки, две колесные пары с буксовыми комплектами, два комплекта рессорного подвешивания и тормозную рычажную передачу.

Стальные боковые рамы и надрессорные балки изготовляют из углеродистой стали марки 20Л, полученной мартеновским способом или в электрических печах. Однако эта сталь не удовлетворяет возросшим требованиям по механической прочности и особенно по ударной вязкости и поэтому перед вагоностроительной промышленностью поставлена задача о переходе на изготовление боковых рам и надрессорных балок из низколегированных.

Марганцовисто-ванадиевая сталь марки 20ГФЛ имеет следующий химический состав: 0,17—0,25% углерода; 1,2—1,5% марганца; 0,2—0,5% кремния; 0,06—0,13% ванадия, не более 0,3% хрома, никеля, меди; серы и фосфора не более 0,04% каждого. Эта сталь должна обладать временным сопротивлением 539 МПа, пределом текучести 392 МПа, относительным удлинением не менее 18%, относительным сужением не менее 25% и ударной вязкостью 490 кДж/м 2 при температуре 20°С и 245 кДж/м 2 при температуре —60°С. Долговечность деталей из этой стали, как показывают испытания, в 2 раза выше, чем из ранее применявшейся углеродистой стали.

Основой формовочных смесей для отливки боковых рам и надрессорных балок являются оборотная смесь (горелая земля) и кварцевый песок, которые смешиваются с огнеупорной глиной, древесно-угольным песком и сульфитной щелочью. Компонентами стержневых смесей являются сухой кварцевый песок, молотая глина, сульфитная щелочь и специальный крепитель, состоящий из натуральной олифы, льняного масла и отходов перегонки сланцев.

С целью повышения податливости стержней при высокой температуре (уменьшение сопротивления свободной усадке отливки с целью предотвращения горячих трещин) в стержневые смеси добавляют опилки.

Боковые рамы и надрессорные балки имеют сложную форму, поэтому при отливке требуют большого количества стержней, необходимых для получения внутренних полостей. Стержни могут выполняться составными, т. е. после формовки и сушки их отдельные части соединяют вместе с помощью специальных клеев. Правильность соединения контролируют специальными шаблонами. Большинство стержней изготовляют на формовочных стержневых машинах, а стержни сложной формы — вручную.

Для обеспечения необходимой прочности и жесткости стержней в них заформовывают арматуру, изготовленную в виде отдельных прутков или пространственных каркасов из малоуглеродистой стальной проволоки. Для облегчения газоотвода в стержнях создают вентиляционные каналы. Увеличение газоотводной способности, повышение газопроницаемости и прочности стержней достигается сушкой. Сушка стержней производится в специальных печах при температуре 210 — 230° С в течение 1,5 — 2 ч. После сушки для уменьшения пригара стержни покрывают мелким кварцевым песком.

Изготовленные стержни контролируют. При этом проверяют, их форму, плотность набивки, качество сушки и другие возможные отклонения.

При формовке вместе с литниковой системой укрепляются на модельных плитах.

Формовка производится на формовочных машинах поточных линий. Сначала опоки заполняют облицовочной, а затем наполнительной смесями. Смеси в опоках уплотняются встряхиванием стола формовочной машины. Отдельные зоны дополнительно уплотняются пневматической трамбовкой. После окончания формовки из опок удаляют модели отливок. При выполнении этой операции часто происходят обвалы кромок. Обвалившаяся смесь приводит к образованию поверхностных дефектов на отливках и поэтому должна удаляться продувкой сжатым воздухом. Обрушившиеся кромки восстанавливают вручную.

Процесс изготовления полуформ завершается созданием газоотводных каналов, способствующих удалению газов, образующихся от соприкосновения расплавленного металла с формовочной землей и стержнями, а также установкой холодильников, жеребеек и других технологических элементов. Особое внимание при этом уделяется контролю правильности установки стержней, так как отклонения могут привести к образованию разностенности отливок. Верхняя полуформа кантуется и стыкуется с нижней.

Формы заливают на заливочном участке из ковшей при температуре стали 1440—1470°С. После заполнения формы металлом 3—4 раза подкачивают расплавленный металл с интервалом в 4—6 с.

Для равномерного и постепенного охлаждения отливок их выдерживают в течение 1 —1,5 ч непосредственно в формах.

Выбивают полуформы и стержни из куста отливок на механизированных выбивных решетках. Затем куст отливок подают на участок, гле удаляют проволочные каркасы стержней из внутренних полостей отливок, отрезают литниковую систему, удаляют прибыли. Отлитые боковые рамы и надрессорные балки осматривают, выявляют возможные дефекты технологического происхождения (горячие трещины, раковины и др.) и заваривают допустимые литейные пороки до термической обработки.

Боковые рамы и надрессорные балки, изготовленные из стали марки 20ГФЛ, подвергают нормализации для получения однородной мелкозернистой структуры и снятия внутренних напряжений. Нормализация производится в специальных печах с нагревом до температуры 915+15° С, выдержке в них в течение 4 ч и остывании на воздухе в помещении цеха.

После окончания термической обработки боковые рамы и надрессорные балки подают в дробеструйные камеры для очистки отливок от пригоревшей формовочной смеси. Эта операция позволяет дополнительно выявлять некоторые мелкие поверхностные дефекты, такие, как небольшие трещины, раковины, которые можно устранить заваркой в соответствии с установленной технологической документацией.

Процесс изготовления боковых рам и надрессорных балок завершается на участке механической обработки. В боковых рамах на горизонтально-фрезерных станках зачищают плоскости буксовых проемов, на радиально-сверлильных станках сверлят отверстия в кронштейнах подвесок башмаков. Для установки фрикционных планок в ушках вертикальной колонки боковой рамы сверлят отверстия диаметром 21 мм. Фрикционные планки крепят заклепками диаметром 20 мм, которые нагревают до температуры 1000—1050°С в электрических горнах и запрессовывают с помощью гидравлической скобы.

В надрессорной балке сверлят отверстия для крепления державки «мертвой точки» рычажной передачи, растачивают подпятниковое место многорезцовой головкой на горизонтально-расточном или специальном станке. Опорную поверхность, торцы наружного и внутреннего буртов подпятникового места обрабатывают одновременно.

Боковые рамы и надрессорные балки являются ответственными деталями, поэтому процесс их изготовления контролируют пооперационно.

При окончательной приемке боковых рам их сортируют по базовому размеру между внешними направляющими буксовых проемов (2185+5 мм) на шесть групп с интервалом 2 мм.

Много внимания уделяется разработке методов повышения предела выносливости отливок. В частности, целесообразно повышать предел выносливости наиболее повреждаемых зон (в углах буксовых и рессорного проемов) путем создания в этих зонах остаточных напряжений, достаточных по величине и не вызывающих усталостных разрушений. Это достигается дополнительным охлаждением (подстуживанием) трещино-опасных зон при нормализации деталей.

Читать еще:  Чугунно литейный завод

Рекомендуется также боковые рамы упрочнять упругопластическим деформированием. Этот метод заключается в том, что, раму нагружают вертикальной нагрузкой до предела текучести по зоне буксового проема и выдерживают в течение 5 мин, после чего нагрузку снимают. В результате в этой зоне создаются остаточные напряжения, противоположные по знаку рабочим напряжениям, что и приводит к повышению предела выносливости наиболее нагруженных зон боковых рам.

Надрессорная балка имеет сложную форму, поэтому эффективнее изготавливать её с помощью литья в литейные формы, так этот способ изготовления является простым, надежным и технически налаженным. Боковые рамы и надрессорные балки отливают в литейные формы, состоящие из верхней и нижней опок (полуформ). В каждой опоке заформовывают по две боковые рамы или надрессорные балки. Модели боковых рам и надрессорных балок изготовляют из алюминиевых сплавов. Материал сталь марки 20ГФЛ является приемлемым решением для изготовления.

Технологические особенности рамных конструкций

Рамы представляют собой объемную пространственную конструкцию, предназначенную для соединения отдельных деталей и механизмов в единый агрегат, машину, станок. Назначение рамных конструкций и условия их эксплуатации определяют основные рекомендации к разработке технологии изготовления сварных рам. Рассмотрим их более подробно.

Одним из главных требований, предъявляемым к рамам, является жесткость конструкции. В связи с этим сварные рамы часто включают в себя балки Н-образного и коробчатого сечения, подкрепленные во многих местах ребрами жесткости. Следовательно, характерным для рамных конструкций является большое число относительно коротких швов, расположенных в различных пространственных положениях. Отсюда вытекают следующие технологические рекомендации:

1. Для соединения деталей целесообразно назначать полуавтоматическую сварку под флюсом или в среде углекислого газа, а в случае большого удаления швов друг относительно друга – ручную дуговую сварку покрытым электродом.

2. При сварке желательно использовать позиционеры и кантователи. Значительные размеры рам по ширине заставляют применять специальные меры, облегчающие доступ к месту сварки. Для этой цели используют кантователи с подъемными центрами, передвижные подъемные площадки для сварщиков или располагают позиционер в специальном углублении так, чтобы сварка производилась на уровне пола. Вторым важным требованием является высокая точность взаимного расположения отдельных узлов и деталей рамы и стабильность размеров в процессе эксплуатации.

Наиболее простой технологический прием выполнения этого требования заключается в назначении операции механической обработки после сварки всего изделия. При производстве крупных рам эта рекомендация во многих случаях не выполнима, так как некоторые детали располагаются в труднодоступных для механической обработки местах. Кроме того, назначение механической обработки только после сварки требует увеличения припусков, что повышает трудоемкость изготовления. Окончательная механическая обработка до сварки значительно сокращает трудоемкость сборки рамы, но предъявляет более высокие требования к точности сборки и сварки.

Как правило, при сварке сложных по конструкции рам не представляется возможным учесть остаточные деформации и, следовательно, механическая обработка всего изделия неизбежна. Поэтому наибольшее распространение получил следующий прием: предварительная механическая обработка заготовок с минимально необходимым припуском, облегчающая взаимное фиксирование деталей при сборке, и окончательная механическая обработка после сварки.

Перераспределение остаточных сварочных напряжений под действием эксплуатационных нагрузок может привести к недопустимым деформациям конструкции. Для стабилизации размеров рамы, рекомендуется назначать перед механической обработкой высокий отпуск для снятия напряжений.

3. Группа технологических рекомендаций, обусловлена тем, что рамные конструкции могут работать под действием динамических нагрузок и, следовательно, технологический процесс должен предусматривать мероприятия, направленные на повышение усталостной прочности. К числу таких мероприятий относятся следующие:

— применение для угловых соединений сварки «в лодочку»;

— механическая обработка швов, с целью устранения концентраторов напряжений;

— оплавление участка перехода от шва к основному металлу неплавящимся электродом в аргоне (наложение галтельных валиков) для получения плавного очертания контура шва;

— дробеструйная обработка сварного соединения для создания в поверхностных слоях остаточных напряжений сжатия.

При разработке технологии изготовления рамных конструкций существенным является оптимальный выбор последовательности сборочно-сварочных операций. Полное завершение сборки до начала сварки оказывается целесообразным только при изготовлении рам малых по размеру и несложных по конструкции. В большинстве случаев предпочтение отдают поузловой сборке с последующей общей сборкой. Это позволяет упростить технологию сборки и сборочно-сварочную оснастку, улучшает доступность мест сварки, позволяет в процессе изготовления чередовать сварку и механическую обработку. Кроме того. При общей сборке появляется возможность компенсировать деформации, появившиеся при сборке и сварке отдельных подузлов.

Технология изготовления рамных конструкций

Рамы представляют собой объемную пространственную конструкцию, предназначенную для соединения отдельных деталей и механизмов в единый агрегат. Одно из главных требований, предъявляемых к рамам,— жесткость конструкции. Поэтому входящие в состав сварной рамы балочные заготовки соединяют друг с другом жестко либо непосредственно, либо с помощью вспомогательных элементов жесткости. Размеры рам и их конструктивное оформление весьма разнообразны, поэтому различны и мето­ды получения балок для рам. Например, в тяжелом машиностроении рамы клетей мощных прокатных станов собирают и сваривают из балочных заготовок в виде массивных стальных отливок.

Места стыков выбраны из условия симметрии сварочных деформаций и относительной простоты формы каждого элемента. Сложное очертание двутаврового сечения в месте стыка заменено сплошным в целях удобства выполнения его электрошлаковой сваркой пластинчатыми электродами. Несмотря на заметное увеличение количества наплавленного металла, такое конструктивное оформление стыка оказывается более технологичным, чем заполнение номинального сечения многослойной сваркой. После электрошлаковой сварки рама проходит термообработку для улучшения механических свойств сварных соединений и снятия остаточных напряжений. Необходимая точность размеров готовой рамы обеспечивается последующей механической обработкой.

В рамах тележек железнодорожного подвижного состава нередко наиболее сложные элементы выполняют в виде стальных отливок с относительно тонкими стенками. Рамы тележек испытывают мно­гократное воздействие динамических нагрузок, поэтому их конструктивное оформление и технология сборки и сварки должны обес­печивать в этих условиях минимальную концентрацию напряжений.

Серийный выпуск рам значительных размеров имеет место в производстве транспортных конструкций. Характерным примером является рама полувагона, представляющая собой систему жестко соединенных балок: продольной хребтовой и восьми поперечных. Сечение хребтовой балки составляют два элемента Z-образного профиля и двутавр. Общей сборке рамы предшествует сборка и сварка этих балок. Прямолинейность хребтовой балки обеспечивают компенсацией деформаций изгиба от сварки продольных швов путем создания предварительного обратного прогиба, задаваемого сборочным приспособлением и фиксируемого постановкой прихваток.

Читать еще:  Брак литейного производства

Поперечные балки также собирают до общей сборки. Сборку рамы полувагона осуществляют в перевернутом положении. В приспособление последовательно устанавливают все поперечные балки, а затем последней опускают хребтовую балку, заводя ее между вертикальными листами поперечных балок до опирания элемента Z-образного профиля на верхние горизонтальные листы этих ба­лок. Общую сварку собранной на прихватках рамы выполняют в кантователе.

В серийном производстве рамных конструкций в зависимости от числа изделий одного типоразмера сборочно-сварочная оснастка может быть либо переналаживаемой, либо специализированной.

Установка для общей сборки мостовых кранов может переналаживаться. Она состоит из двух поперечных опор — неподвижной и подвижной, перемещающейся по рельсовому пути с помощью тяговой электролебедки и блока, установленных между рельсами в углублении. Точная установка передвижной опоры обеспечивается закрепленным на ней барабаном 10 с несколькими витками тягового троса. При работе лебедки барабан не вращается, а после выключения лебедки поворачивается вручную. При этом происходит медленное перемещение опоры до совпадения фиксатора с отверстиями в рельсах, соответствующими пролету собираемого крана. Опоры имеют по два суппорта с ложементами для колес крана. Перемещение суппортов посредством ходовых винтов позволяет настраивать опору на требуемый размер концевой балки.

Решетчатые конструкции представляют собой систему стержней, соединенных в узлах таким образом, что стержни испытывают, главным образом, растяжение или сжатие. К ним относятся фермы, мачты, арматурные сетки и каркасы.

Фермы, как и балки, работают на поперечный изгиб. Конструктивные формы балок проще, однако при больших пролетах применение ферм оказывается более экономичным.

Треугольная и раскосная схемы являются основными. Фермы, воспринимающие нагрузки по верхнему или нижнему поясам, с целью уменьшения длины панели изготовляют по схемам. Иногда применяют безраскосные фермы с жесткими узлами. По очертанию поясов фермы могут быть с параллельными поясами или с поясами, об­разованными ломаной линией.

По назначению фермы разделяют на стропильные и мостовые.Стропильные фермы работают при статической нагрузке. В качестве стержней используют главным образом прокатные и значительно реже гнутые замкнутые сварные профили и трубы.

Стержни в узлах соединяют либо непосредственно, либо с помощью вспомогательных элементов главным образом способами дуговой сварки. Перспективным является применение точечной контактной сварки.

При сборке ферм особое внимание уделяют правильному цен­трированию стержней в узлах во избежание появления изгибающих моментов, не учтенных расчетом.

Разнообразие типов и размеров ферм иногда не позволяет использовать преимущества их сборки в инвентарных кондукторах. В этих случаях нередко применяют метод копирования. Первую собранную по разметке ферму закрепляют па стеллаже — она служит копиром. При сборке детали каждой очередной фермы раскладывают и совмещают с деталями копирной фермы. После скрепления деталей прихватками собранную ферму снимают с копира, укладывают на стеллаже отдельно и ставят на нее недостающие парные уголки. Когда сборка требуемого количества ферм закончена, копирную ферму также дособирают и отправляют на сварку.

Такой способ сборки прост и эффективен, но не обеспечивает необходимой точности размеров ферм и правильного расположения монтажных отверстий. Для увеличения точности сборки на концах копира укрепляют специальные съемные фиксаторы, которые определяют положение деталей с монтажными отверстиями и ограничивают геометрические размеры конструкции в пределах заданных допусков.

При достаточно большом количестве выпускаемых ферм одного типоразмера становится экономически целесообразным использование кондукторов и кантователей. Кондуктор монтируют на базе плиты с Т-образными пазами. Плита состоит из отдельных секций и оснащена элементами универсальных сборочных приспособлений — опор, упоров, горизонтальных и вертикальных прижимов, фиксаторов. Детали устанавливают по упорам и перед прихваткой зажимают при помощи сборочных приспособлений: эксцентриковых зажимов, струбцин, вилок или с помощью переносной пневмогидравлической струбцины.

В кондукторе фермы собирают без кантовки. Для их поворота при сборке нередко используют устройство, дополняющее сборочный кондуктор. С помощью рамки собранную ферму сначала ставят в вертикальное положение, а затем передают на стенд, причем в каждом из этих положений выполняют соответ­ствующие швы. В это время на кондукторе производят сборку следующей фермы.

Использованию механизированных поточных методов при изготовлении ферм препятствует не только разнообразие типоразмеров и небольшое число изделий в серии, но и низкая технологичность типовых конструктивных решений. Большое количество деталей, составляющих ферму, усложняет сборочные операции, приводит к необходимости выполнения множества швов, различным образом ориентированных в пространстве, и требует кантовки собранного изделия при сварке. Качество получаемых соединений в значительной мере зависит от квалификации сварщиков и ряда других факторов, характерных для ручного производства.

Уменьшить массу фермы позволяет использование трубчатых профилей. Однако для труб круглого сечения непосредственное соединение элементов в узле получается весьма трудоемким. Иногда концы труб относительно небольших диаметров сплющивают, что упрощает их соединение в узлах способами дуговой сварки. Значительно проще оказывается соединение в узлах труб прямоугольного или квадратного сечения.

При значительных размерах решетчатую конструкцию изготовляют на заводе по частям и отправляют на место монтажа отдельными секциями. Размеры секций назначают в зависимости от способа транспортировки; при перевозке по железной дороге исходят из габарита подвижного состава. Секции обычно представляют собой пространственные конструкции; в случае их серийного производства для сборки используют специальные кондукторы. Пространственные решетчатые конструкции башенного типа имеют большую высоту и подвергаются значительным ветровым нагрузкам, поэтому их изготавливают преимущественно из трубчатых элементов

Особую группу ферм представляют мостовые фермы для автомобильного и железнодорожного транспорта,которые работают при переменных нагрузках и нередко при низких климатических условиях, что обуславливает уделять особое внимание при проектировании и изготовлении сварных мостовых пролетных строений, предотвращению и устранению концентрации напряжений в сварных соединениях и узлах.Такие пролетные строения могут изготавливаться с ездой поверху или понизу. При устройстве таких ферм в основном используют балочные клетки из продольных и поперечных балок.

К решетчатым конструкциям следует отнести и сварные элементы арматуры железобетона: сетки, плоские и пространственные каркасы.

Сетки из взаимноперпендикулярных стержней круглого или периодического профиля, соединяемых контактной сваркой, могут быть рулонные и плоские. Такие сетки предназначены для армирования плит прекрытий, перегородок, покрытия дорог, аэродромов, каналов и других элементов конструкций и сооружений.

Читать еще:  Фасадная плитка технология изготовления

Типы сварных каркасов разнообразны. Плоские каркасы используют в балочных перекрытиях, они состоят из продольной арматуры (поясов) и соединительной решетки в виде отдельных стержней или непрерывной змейки. Плоские каркасы, как и сетки сваривают на точечных контактных машинах. Пространственные каркасы обычно имеют поясные продольные стержни и соединительную решетку либо в виде отдельных стержней, располагаемых по каждой из граней, либо в виде непрерывной проволоки, навиваемой по спирали

В строительстве применяют сборные железобетонные конструкции, элементы которых изготовляют индустриальными методами на заводах с помощью контактной сварки пересекающихся стержней, главным образом с помощью автоматических установок и линий.

Контактная сварка наиболее производительна, по ее применение обычно ограничивается заводами и полигонами сборного железобетона. При изготовлении каркасов для монолитных железобетонных сооружений и выполнении монтажных соединений сборного железобетона применяют электродуговую, ванную и электрошлаковую сварку.

Технология изготовления литьевых форм (часть 1)

В производстве литьевых форм используют множество разнообразных способов и их сочетаний. На рис. 1 приведена относительная себестоимость матриц, изготовленных из различных материалов. Видно, что стальные матрицы во много раз дороже. Несмотря на это предпочтение в большинстве случаев отдается именно стали. Это кажущееся противоречие объясняется тем, что стальные матрицы отличаются максимальным сроком службы, а дополнительные затраты при ее изготовлении составляют только часть общих затрат на форму.

Рис. 1. Сравнение стоимости: различные способы изготовления форм

Если матрицу изготавливают методом электролитического осаждения или другим способом, требующим кооперации, то общее время ожидания готовности формы увеличивается. Это может оказаться неприемлемым. Процесс получения формообразующих вставок методом гальванопластики занимает недели и даже месяцы. Матрицу, изготовленную из термообработанной стали, можно без затруднений использовать в пробном запуске, а затем доработать. При высоких производственных затратах стоимость материала даже самого высокого качества для изготовления матрицы составит 10-20% от общих затрат на форму.

Несмотря на постоянное совершенствование методов планирования, конструирования и управления производством, изготовление форм остается уделом опытных и высококвалифицированных специалистов, которых в наше время относительно немного. Очевидно также, что для изготовления форм требуется самое современное оборудование, например, станки или электроэрозионные машины с программным управлением, что позволяет снижать вероятность брака и автоматизировать процесс.

Изготовление форм и формообразующих вставок литьем

В ряде областей применения предпочтение при изготовлении вставок или даже полуформ отдается литью. Причины заключаются в том, что почти для любого применения формы можно подобрать подходящий литейный сплав, а форма и размеры практически неограниченны. Когда форма требует значительной механической обработки, альтернативой является экономически более выгодный литейный метод. Другой сферой применения литья является простое и экономичное изготовле¬ние форм (в основном из цветных металлов) для выпуска пробных и малых партий. Ниже дается лишь краткое перечисление литейных методов получения вставок для форм.

Методы литья и литейные сплавы

Из множества известных методов литья для получения вставок и матриц используются точное литье и литье в песчаные формы. Выбор конкретного метода зависит от размеров литьевой формы, допусков на размеры и желаемого качества поверхности. Отлитая форма уже имеет контур, необходимый для получения детали. При изготовлении крупногабаритных форм, отливаемых в виде монолита, можно в рамках литейной технологии отлить систему каналов для охлаждающей жидкости.

Обычно внутренние контуры формы отливаются с припуском и требуют небольшой механической доработки. Другим определяющим фактором являются требования к качеству поверхности готового изделия. Вся последующая обработка поверхности (например, полирование) выполняется так же, как и при обычном изготовлении форм, но зернистые и структурированные поверхности, специально получаемые методом точного литья, не требуют последующей обработки. Отверстия под толкатели, втулки литников и вставки, пазы для направляющих, износостойкие покрытия и другие элементы формы выполняются на отлитой заготовке также обычными способами.

Металлы, применимые для изготовления форм, делятся на две группы:

цветные металлы (алюминий, медь, цинк и сплавы олово-висмут).

Если речь идет не только об экспериментальных или мелких партиях деталей, то прочностным требованиям, предъявляемым к вставкам и матрицам, удовлетворяют лишь литейные стали. Более того, только сталь обладает достаточной полируемостью. Следует, однако, помнить, что стальное литье имеет грубую структуру, не сравнимую с полиморфной структурой кованых и катаных сталей. С макроскопической точки зрения у литья заметна разница в размере зерен между краевыми и срединными зонами. Для удаления первичных фаз, кристаллизующихся из расплава на поверхности зерен, путем термообработки существует немного возможностей. Поэтому для изготовления форм методом литья рекомендуется использовать те марки сталей, которые не склонны к образованию грубых кристаллов и возникновению ликвационной неоднородности.

Термообработка, следующая за литьем, не только приводит к положительным структурным изменениям, о которых сказано выше, но и улучшает механические свойства формы, снижая внутренние напряжения и повышая прочность при их концентрации на поверхности. Связанная с содержанием углерода прочность литейных сталей, а также пластичность и ударная вязкость ниже, чем у штампованных и катаных сталей, однако они удовлетворяют большинству предъявляемых требований. Срок службы форм из литейных сталей зависит от износостойкости, а в случае термической нагрузки — от стойкости к тепловому удару. Если рассматривать стали сравнимых марок, то у литейной стали стойкость к тепловому удару ниже, чем у стали, подвергнутой механической обработке.

Вставки из сплавов меди и алюминия получают как литьем, так и механической обработкой. Очищенные литейные сплавы цинка используются в литьевом формовании только для вставок в случаях экспериментального либо раздувного формования и мелких партий изделий. Подобно сплавам меди, очищенные литейные сплавы цинка отличаются превосходной теплопроводностью порядка 100 Вт/(м*К). Цинковые сплавы позволяют добиться отличной заполняемости, и даже в матрицах со сложным и протяженным профилем получаются отливки с гладкой поверхностью, не имеющей пор.

Сплавы олово-висмут — это относительно мягкие, тяжелые и низкоплавкие металлы (температура плавления в зависимости от состава меняется от 47 до 170 °С). Сплавы олово-висмут, выпускаемые под торговой маркой Gerro, особенно хороши для изготовления форм, так как при затвердевании не дают изменения в объеме, однако ввиду невысоких механических характеристик используются только для литья под давлением пробных партий либо для раздувного формования. Также они применяются как материал для изготовления выплавляемых пуансонов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector