Литье алюминия под низким давлением

Алюминиевое литье

Алюминиевое литье под давлением в ООО «НТЦ-БУЛАТ»

Ниже можно ознакомиться с образцами продукции, изготовленными на ООО «НТЦ-БУЛАТ» методом литья алюминия под давлением. Вы сможете лично убедиться в качестве производимой продукции и возможностях, которые предоставляет всем заказчикам компания НТЦ-БУЛАТ.

4 факта о качестве изделий НТЦ-БУЛАТ

  • Наша производственная база не разбросана по всей Московской области. Все работы делаются в одном месте в Москве (м. Шоссе Энтузиастов). Цехи и участки располагаются в “шаговой доступности” друг от друга.
  • Никаких отклонений от чертежа! Все изделия на 100% соответствуют чертежам, утвержденным перед началом производства. Нами даётся гарантия соответствия.
  • Вам не нужно переживать за качество конечного продукта. Характеристики изготавливаемых изделий соответствует государственным стандартам ГОСТ 26645-85 и ГОСТ 1583-93.
  • Любая, даже самая крупная партия деталей может быть изготовлена в ЗАО “НТЦ-БУЛАТ” . Наше предприятие располагает свободными мощностями и может изготавливать до 30 тонн продукции в месяц.

Литьё под давлением алюминиевых сплавов – какие сплавы лучше?

1. Сплав АК12 , называемый также силумин, – это смесь алюминия с кремнием, в которую добавляется небольшое количество магния (до 0,5%). Сплав является одним из самых твердых из всего многообразия смесей на основе алюминия. Также он характеризуется низкой литейной усадкой и герметичностью. Активно применяется для литья под давлением благодаря тому, что не дает трещин в процессе создания заготовок. Используется для производства деталей, работающих под небольшой нагрузкой.

2. Алюминиевый сплав АК12М2 производится добавлением в расплавленный алюминий небольшого числа кремния (от 11 до 13%), меди (1,8-2%) и железа (0,6-0,9%, в основном для того, чтобы заготовка лучше отделялась от формы). Применяется, в основном, для изготовления алюминиевых чушек и фасонного литья.

3. Сплав АК9 производится смешиванием алюминия с кремнием (85-90% + 8-11%) и добавлением небольшого количества примесей: никеля (до 0,3%), меди (до 1%) и цинка (до 0,5%). Сплав характеризуется высокой прочностью, однако не отличается пластичностью. Он используется для производства деталей самолетов, элементов сложных приборов и других заготовок, способных выдерживать высокие нагрузки, но не подвергающихся повышенным вибрациям.

4. Алюминиевый сплав АК9М2 благодаря удачному соотношению алюминия, кремния и меди отличается наиболее сбалансированным соотношением твердости к пластичности. Благодаря его физическим свойствам, сплав активно применяется для производства ненагруженных деталей, корпусов и деталей для различных приборов. Может подвергаться искусственному старению и закалке.

5. Сплав АК5М2 считается одним из самых популярных в системе алюминий-кремний-медь. Он отличается не только высокой прочностью и относительной пластичностью, но и дешевизной. Применяется сплав для «неответственного литья»: производства алюминиевой посуды, фасонных отливок, ненагруженных деталей и т.д.

Литье алюминия под давлением – это быстрый и относительно недорогой способ получить большие партии заготовок и деталей для машиностроительной, медицинской или пищевой промышленности. В зависимости от конкретных задач, можно выбрать тот или иной сплав, наиболее точно отвечающий конечным условиям эксплуатации изделия.

Что такое литье алюминия под давлением сегодня?

Сегодня литье алюминия под давлением – это полный цикл производства изделия, который может начинаться с проектирования линейной оснастки до получения готовой заготовки на выходе.

Суть процесса в заполнении расплавленным алюминием специальной пресс-формы, изготовленной по шаблону или индивидуальному заказу. Литье алюминия под давлением позволяет недорого получать достаточно сложные изделия благодаря его низкой температуре плавления. Готовые детали могут весить от нескольких грамм до десятков килограмм и имеют самые широкие сферы применения.

Для чего в алюминиевом литье используется давление?

Литье алюминия под давлением производится для увеличения скорости заполнения пресс-формы, а также расширения возможностей детализации изделий. В современном производстве для литья заготовок из алюминия и других цветных металлов применяется давление от 35 до 700 МПа.

Подобным образом сегодня с минимальными затратами возможно отливать детали из алюминия на заказ для автомобильной (алюминиевые блоки двигателей, мелкие запчасти), медицинской и пищевой промышленности, а также многочисленные детали для производства бытовых приборов, сантехнического оборудования и многого другого.

Среди преимуществ литья алюминия под давлением можно назвать высокую производительность, отличное качество поверхности готовых изделий (5-8 класс), а также высокую точность детализации готового изделия (3-7 класс).

Литье под низким давлением

Установки для литья под низким давлением обычно состоят из механизмов сборки и разборки форм, отделения отливок от формы и стержней (по существу это элементы кокильной машины), агрегата заливки (печи-металло-раздатчика), гидравлической, пневматической и электрической систем управления. Многочисленные конструкции разработанных универсальных и специализированных установок различаются: размерами рабочей зоны для размещения формы, числом подвижных элементов для сборки и разборки формы, типами печей-металлораздатчиков, компоновочной схемой, реализующей варианты обслуживания отдельных агрегатов установки, степенью автоматизации вспомогательных операций.

Ha рисунке 5.3 показана одна из установок литья под низким давлением для получения отливок из алюминиевых сплавов в металлических формах с горизонтальной плоскостью разъема. Металлораздатчик установки 7 – герметизированная электропечь сопротивления ванного типа с заливочной горловиной, закрывающейся футерованной крышкой 6 на поролоновой прокладке. На раме печи 8 расположена плита 5 с металлопроводом 4 из жаростойкого материала. К нижней стороне этой плиты на болтах подвешен свод печи с нагревателями, а на верхней плоскости закреплена нижняя неподвижная половина формы 9. Верхняя половина формы 10 крепится в пазах подвижной траверсы 3. На неподвижной траверсе 12 размещен гидроцилиндр, предназначенный для перемещения верхней половины формы. Регулируемые по высоте штанги 2 служат для выталкивания отливки плитой толкателей 11 из верхней половины формы. Отливка 14 удаляется из рабочего пространства установки вспомогательным устройством, состоящим из приемного лотка 15, перемещаемого рычажным механизмом 13. При раскрытой форме лоток 15 находится под отливкой, при закрытой – отходит в сторону, сбрасывая отливку на склиз 16. Металлопровод 4 погружают в расплав таким образом, чтобы его конец не доходил до дна тигля на 40 – 60 мм. Полость в отливке может быть выполнена металлическим, оболочковым или песчаным стержнем.

Читать еще:  Обработка алюминия на токарном станке

Рисунок 5.3 – Установка литья под низким давлением для получения отливок из алюминиевых сплавов; 1 – гидроцилиндр; 2 – штанги для движения плиты толкателей; 3 – подвижная траверса; 4 – металлопровод; 5 – плита; 6 – крышка заливочного окна; 7 – металлораздатчик; 8 – рама печи; 9 – нижняя половина формы; 10 – верхняя половина формы; 11 – плита толкателей; 12 – неподвижная траверса; 13 – рычажный механизм; 14 – отливка; 15 – приемный лоток; 16 – склиз

Воздух или инертный газ под давлением до 0,05 МПа через систему регулирования поступает по трубопроводу внутрь камеры установки и давит на зеркало расплава. Вследствие разности давления в камере установки и атмосферного давления расплав поступает в форму снизу через металлопровод со скоростью, регулируемой давлением в камере установки. После окончания заполнения формы давление в системе можно увеличивать до конца затвердевания отливки, после чего автоматически открывается клапан, соединяющий камеру установки с атмосферой. Давление воздуха в камере снижается до атмосферного и незатвердевший расплав из металлопровода сливается в тигель. После охлаждения отливки до заданной температуры форма раскрывается, отливка выталкивается и цикл повторяется.

Литье под низким давлением применяется и самостоятельно, и как дополнение к другим способам литья в качестве эффективного метода автоматического заполнения формы жидким металлом. В последнем случае удобство способа связано с отсутствием необходимости герметизации формы. Его используют для получения отливок в песчаные, металлические и графитовые формы. Самостоятельно способ литья под низким давлением используют чаще для литья в кокили или в кокили с песчаными оболочковыми стержнями, так как процесс сборки кокиля легче автоматизировать.

Способ литья под низким давлением характеризуется следующими основными преимуществами, определяющими области его распространения и конструктивные особенности установок:

  1. Управление гидродинамическими параметрами течения металла позволяет заполнить форму с минимальными потерями теплоты, что особенно важно для сложных тонкостенных крупногабаритных отливок. Заполняемость форм возрастает в 1,3 – 1,5 раза.
  2. При подводе металла в наиболее массивные части отливок питание их в процессе кристаллизации осуществляется через металлопровод, что позволяет упростить конструкцию литниково-питающей системы, сократить расход жидкого металла на нее, так как часто отсутствует необходимость устанавливать прибыли.
  3. Избыточное давление в сплаве после заполнения формы улучшает условия питания кристаллизующихся его слоев, как в тонких, так и в массивных сечениях отливки, увеличивает скорость затвердевания металла благодаря интенсификации теплообмена его с формой. Это способствует повышению плотности, измельчению структуры металла отливок. В результате чего прочность металла увеличивается на 15 – 25%, а пластичность в 1,5 – 2 раза.
  4. Подача металла в форму снизу обеспечивает ее плавное заполнение, уменьшение развития эффектов разбрызгивания и перемешивания металла, способствующих его окислению и захвату воздуха.
  5. Уменьшается возможность окисления металла в печи и исключается вероятность попадания в форму шлака и флюса с зеркала расплава, так как металл поступает в форму из глубинных слоев ванны печи.
  6. Полностью решена проблема автоматизации процесса заливки литейной формы жидким металлом.
  7. Низкие в сравнении с литьем под давлением скорости течения металла при заполнении формы позволяют использовать как металлические, так и разовые элемента формы из других менее прочных материалов, что накладывает меньше ограничений на конструктивное оформление отливок.
  8. Повышенная скорость затвердевания и охлаждения отливок сокращает в 1,5 раза время выдержки отливки в металлической форме по сравнению с литьем в кокиль, что увеличивает производительность установок.

Наряду с указанными выше преимуществами способ литья под низким давлением имеет недостатки, в числе которых: невысокая стойкость части металоопровода, постоянно погруженной в расплав (это затрудняет использование способа для таких сплавов с высокой температурой плавления, как чугун и сталь); сложность регулирования скорости потока расплава в форме, вызванная скоротечностью операции и динамическими процессами, происходящими в установке при заполнении ее камеры воздухом; возможность изменения свойств сплава при длительной выдержке его в печи установки.

Преимущества и недостатки способа определяют рациональную область его применения. Основную долю продукции литья под низким давлением составляют отливки из алюминиевых сплавов. Реже этим способом изготовляют отливки из медных сплавов, стали и чугуна, в том числе высокопрочного с толщиной стенки до 3 мм (в песчаную форму). Минимальная толщина стенок отливок из алюминиевых сплавов, полученных этим способом, равна 1,5 мм, средняя толщина для крупных отливок – 3 – 6 мм. Для медных сплавов минимальная толщина стенок отливок – 3 мм. Характерную номенклатуру отливок, полученных литьем под низким давлением, составляют:

  • отливки, к которым предъявляются повышенные требования по плотности, герметичности и прочности (рабочие колеса и другие детали гидравлических устройств, корпусные детали лодочных моторов, диски автомобильных колес, другие силовые детали);
  • протяженные тонкостенные отливки, для которых при гравитацион-ной заливке трудно обеспечить заполнение формы (оболочковые и корпусные отливки, роторы электродвигателей, выпускные коллекторы и др.),
  • разностенные отливки с одним или несколькими тепловыми узлами, питание которых может быть обеспечено одним или несколькими металлопроводами (блоки и крышки цилиндров, картер маховика и др.).
Читать еще:  Жидкая штамповка алюминия

В крупносерийном и массовом производстве часть отливок производят на специализированных установках для изготовления одной или однотипных деталей. При этом динамические характеристики системы изменяются незначительно, и процесс литья становится более устойчивым.

Особенности формирования отливки при литье под низким давлением

Заполнение форм расплавом при этом способе литья может осуществляться со скоростями потока, которые можно регулировать. Для получения качественных отливок предпочтительно заполнять форму сплошным потоком при скоростях, обеспечивающих последовательное заполнение формы, исключающее захват воздуха расплавом, образование в отливках газовых раковин, попадание в них оксидных плен и неметаллических включений. Однако неизбежное при этом уменьшение скорости потока, необходимое для сохранения его сплошности, сопряжено с возможностью преждевременного охлаждения и затвердевания расплава, т.е. с процессами, недопустимыми в период до полного заполнения формы. Поэтому, как и в других литейных процессах, при литье под низшим давлением важно согласование гидравлических и тепловых режимов заполнения формы расплавом.

Литье алюминия под низким давлением

К концу 1980-х годов в институте была разработана технология и оборудование литья под низким давлением из алюминиевых сплавов, обеспечивающие стабильное качество отливок при минимальных затратах. За прошедшие годы были разработаны и внедрены технологии изготовления более 100 единиц сложных и особо сложных отливок массой от 0,5 до 200 кг на 14 заводах России. Установки были поставлены во Вьетнам и Иран.

Институт был и остается единственным в России разработчиком и производителем такого оборудования.

Созданные машины отличаются универсальностью и способностью к переналадке.

“УралНИТИ” проводит весь цикл подготовки производства заготовок методом ЛНД:

  • отработка технологичности конструкции детали;
  • разработка проекта оснастки и ее изготовление;
  • отработка технологии;
  • изготовление партии деталей;
  • запуск изготовления заготовок на производстве заказчика

Технология и оборудование для литья под низким давлением

Литье под низким давлением – один из наиболее прогрессивных способов литья, позволяющий получать высококачественные литые заготовки.

Сущность метода заключается в том, что на жидкий металл, находящийся в герметическом тигле, подается избыточное давление (1,0 атм), под воздействием которого металл по металлопроводу поднимается вверх и заполняет полость литейной формы.

ОАО “УралНИТИ” разработана технология изготовления наиболее сложных и ответственных отливок различного габарита (картера и детали трансмиссии гусеничных машин, колеса гидротрансформаторов, мотоблоки, картера и корпуса для транспортных машин, крыльчатки, направляющие, поршни, головки цилиндров и т.д.) и создана гамма высокопроизводительных и быстродействующих машин (более 10 типов) литья под низким давлением (ЛНД), позволяющих изготавливать из алюминиевых сплавов мелкие, средние, крупные и особо крупные отливки развесом от 0.5 до 200 кг.

Созданные машины позволяют полностью механизировать процесс получения литой заготовки, начиная от закрытия металлической формы и заполнения ее металлом, заканчивая извлечением отливки и укладки ее в тару.

Разработанные и изготовленные институтом машины ЛНД успешно работают на многих заводах Российской Федерации, на которых изготавливаются вышеуказанные детали (ОАО “Курганмашзавод”, ГУП ПО “Уралвагонзавод” и т. д.).

Применение технологии изготовления отливок литьем под низким давлением на разработанных институтом машинах позволяет:

  • поднять коэффициент использования металла до 0,8-0,85; выход годного – 90%; снизить брак по пористости и повысить механические свойства отливок в сравнении с кокильным на 10…15%;
  • получать тонкостенные и толстостенные отливки различной протяженности благодаря возможности регулирования в широких пределах (от 10 мм/сек до 400 мм/сек) скорость заполнения формы металлом;
  • полностью механизировать процесс получения отливок любой сложности и габаритов, что обеспечивается наличием вертикального и горизонтального разъемов на машине мелкого и среднего литья, двух вертикальных и одного горизонтального – на машинах крупного литья, вертикального и горизонтального разъемов и выкатного стола (последний выкатывает поддон вне зоны кокильного станка, давая возможность любым грузоподъемным устройством удалять отливку из кокиля, и позволяет, при наличии песчаных стержней, их удобно устанавливать в поддон) на машинах особо крупного литья.
  • наличие на машинах ЛНД резервных золотников обеспечивает механизированное извлечение металлических стержней технологическими гидроцилиндрами.
  • качественно производить рафинирование и модифицирование металла, удобно счищать шлак, что обеспечивается наличием на машинах выкатных тигельных и набивных электропечей.

Машины ЛНД легко встраиваются в действующие литейные цехи из-за их малых габаритов и простоты изготовления. Машины надежны в эксплуатации.

Установка для литья алюминиевых сплавов под низким давлением

Читать еще:  Как варить алюминий электросваркой

Создано 15 типоразмеров высокопроизводительных машин литья под низким давлением, которые позволяют изготавливать широкую номенклатуру заготовок сложного профиля из алюминиевых сплавов с массой от 0,5 кг. до 200 кг.

  • Коэффициент использования металла – 0,8;
  • Выход годного литья от 85 до 95 %;

Установки внедрены на ОАО «Курганмашзавод», ОАО НПК «УВЗ», ФГУП «Верхнетуринский машиностроительный завод». Также установка работает в ОАО «УралНИТИ».
2008-2012 гг. – 5 наименований корпусов сделано для ОАО «Уральский приборостроительный завод» .

Машина стержневая МС1

Машина литья под низким давлением модели 214

Машина модели МС1 является универсальной, предназначенной для работы в литейных цехах с мелкосерийным, серийным и массовым производствами, предназначена для изготовления стержней “палочка” методом экструзии диаметром от 20 до 40 мм. Машина состоит из системы сменных выталкивателей и формообразующих втулок, редуктора, электродвигателя, бункера, приемного регулируемого столика. По желанию заказчика комплектуется необходимым количеством драйеров.

Машина модели 214 является универсальной, предназначенной для работы в литейных цехах с мелкосерийным, серийным и массовым производствами по изготовлению алюминиевых отливок размером от 0.5 до 30 кг.

Машина литья под низким давлением модели 322

Машина литья под низким давлением модели 280

Машина модели 322 является универсальной, предназначенной для работы в литейных цехах с мелкосерийным, серийным и массовым производствами по изготовлению алюминиевых отливок размером от 10,0 до 80,0 кг. Машина состоит из кокильного станка с вертикальным и горизонтальными разъемами; пульта управления, позволяющего в полуавтоматическом цикле управлять всем процессом; специальной выкатной электропечи; гидростанции и пневмогидроаппаратуры.

Машина модели 280 является универсальной, предназначенной для работы в литейных цехах с мелкосерийным, серийным и массовым производствами по изготовлению алюминиевых отливок размером от 0,5 до 30,0 кг. Машина состоит из кокильного станка с вертикальным и горизонтальными разъемами; пульта управления, позволяющего в полуавтоматическом цикле управлять всем процессом; специальной выкатной электропечи; гидростанции и пневмогидроаппаратуры.

Машины для литья под низким давлением

В машинах литья под низким давлением (ЛНД) заполнение полости формы расплавом и затвердевание материала отливки происходит под воздействием избыточного давления сухого воздуха. Формообразование можно осуществлять в кокиле, песчаной или комбинированной форме (кокиль и песчаные или оболочковые стержни), а также в керамической или оболочковой форме.

Термин «низкое давление» используют потому, что для подъема расплава и заполнения формы требуется избыточное давление менее 0,1 МПа.

Достоинства способа литья под низким давлением:

  • Возможность регулирования скорости потока расплава в полости формы за счет регулирования величины давления в камере установки, что особо важно для улучшения заполнения форм тонкостенных отливок.
  • Наличие избыточного давления на расплав в процессе кристаллизации, что обеспечивает повышенное питание отливки и влечет за собой повышение плотности отливки.
  • Возможность автоматизации трудоемкой операции заливки формы.
  • Снижение расхода металла на литниково-питающую систему, за счет слива назад в тигель незатвердевшего металла из металлопровода, что повышает коэффициент выхода годного (в некоторых случаях – до 90%).
  • Наиболее широко литье под низким давлением используют для производства сложных фасонных и особо тонкостенных отливок из алюминиевых и магниевых сплавов.

Машина литья под низким давлением J4510B в Ставропольском крае

Раздаточная печь машины литья под низким давлением J4510B

Отливка полученная на машине литья под низким давлением J4510B

Машина для литья под низким давлением J456С в Свердловской области

Машина для литья под низким давлением J456С

Машина литья под низким давлением с раздаточной печью емкостью 600кг

Патрубок, выполненный на машине литья под низким давлением

Машина литья под низким давлением

Машина литья под низким давлением

Отливки, отлитые на машине литья под низким давлением

Машина литья под низким давлением с раздаточной печью емкостью 1000кг

Машина литья под низким давлением с раздаточной печью емкостью 1000кг

Машина литья под низким давлением в разовые формы

Машина литья под низким давлением для крупных алюминиевых отливок

Машина литья под низким давлением

Позиция Ед. J452 J453 J454 J455 J456
Емкость раздаточной печи кг 200 300 400 550 600
Мощность печи кВт 24 30 36 42 42
Тип печи Стационарная Стационарная / Выдвижная Стационарная / Выдвижная Стационарная / Выдвижная Стационарная / Выдвижная / Наклоняемая
Размер стола мм 1430х1310 1430х1310 / 2100х1600 1430×1310 / 2100х1600 1430×1310 / 2200×1700 1430×1310 / 2200×1700
Размер подвижной плиты мм 800×800 800×800 800×800 1200×1000 1200×1000
Расстояние между колонн мм 900×900 900×900 1000×1000 1400×1000 1400×1100
Ход подвижной плиты мм 600 800 1000 1200 1200
Усилие раскрытия формы кН 117 176 176 176 240
Усилие закрытия формы кН 80 120 120 120 120
Минимальная толщина формы мм 300 300 400 795 795
Максимальное расстояние между плитами мм 900 1100 1400 1845 1845
Рабочее давление гидравлики МПа 12 12 12 12 12
Ход боковой плиты мм 200 150 200 200/150 300
Усилие раскрытия боковой плиты кН 70 70 70 70 70
Мощность маслонасоса кВт 11 18.5 18.5 22 22

*Согласно требованиям заказчика параметры машины могут быть изменены.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector