Технология МАЛОГАБАРИТНЫХ ГИРОМОТОРОВ

КОНСТРУКЦИИ ФОРМ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Детали гиромоторов отливают на машинах литья под давлением с горизонтальным или вертикальным расположением рабочего ци­линдра. Расплавленный сплав (в том и в другом типе машины) ковшом заливается в стакан и поршнем впрессовывается через лит­ник в форму, плотно прижатую своей неподвижной частью к лит­никовому стакану машины. Формы как для одного, так и для дру­гого типа машины состоят из двух частей — подвижной и неподвиж­ной. Неподвижная часть формы плотно крепится к плите машины таким образом, чтобы литниковое отверстие стакана машины сов­падало с литниковым отверстием формы. Подвижные части формы крепятся к подвижной плите машины. Подвижные и неподвижные части формы, как и вся форма с толкателями, должны устанавли­ваться на машине без перекосов и смещений одной части формы от­носительно другой. При креплении необходимо учитывать возмож­ный нагрев формы, вызывающий расширение ее частей.

При разработке конструкции формы литья под давлением необходимо обеспечить получение качественных отливок, макси­мальную производительность, минимальную стоимость, удобные условия эксплуатации, возможность легкого ремонта.

Возникающие неполадки вызываются в большинстве случаев неправильной конструкцией формы или неправильной ее эксплу­атацией. К таким неполадкам относятся, например, проникнове­ние сплава в щели подвижных частей формы и задиры на поверх­ностях отливок. Последние вызываются отсутствием необходимых литейных уклонов. Литейные уклоны рекомендуется брать для на­ружных поверхностей 0,5—1%, для внутренних 1—1,5% от соот­ветствующего размера отливки. Для машин с вертикальной камерой прессования литейные уклоны берутся меньше, чем для машин с горизонтальной камерой. Неполадки из-за приварки сплава к форме вызываются неправильным составом шихты, а также недо­статочной твердостью оформляющих отливку поверхностей формы и перегревом их во время работы. Кроме того, приварка сплава мо­жет произойти еще и от недостаточной чистоты или неправильно выбранной конструкции литниковой системы.

Наличие эффективного охлаждения формы повышает произво­дительность, снижает брак и облегчает эксплуатацию формы, так как при поддержании ее нормальной температуры сплав не за­ливается в щели и не появляются задиры подвижных частей формы. Допуски на подвижные и неподвижные детали формы должны быть выбраны так, чтобы при нагреве формы она-свободно разнималась, и в щели между подвижными и неподвижными деталями не зали­вался сплав.

Важное значение имеет литниковое устройство. Как правило, литники необходимо располагать в форме так, чтобы сплав проте­кал в ней плавно, без ударов; этому способствует устройство пло­ских литников с тщательно отполированной поверхностью. Тол­щина сечения подводящего канала в зависимости от вида отливки выбирается 0,15—1,5 мм, с таким расчетом, чтобы сплав заполнял форму со скоростью, при которой воздух успевал бы выходить из полости формы, и не захватывался сплавом с образованием газо­вой раковичности в отливках. При отливках, имеющих глубинные участки в форме, необходимо устраивать перегонные резервуары, в которые поступает первая порция сплава вместе с пеной, окислами и оставшимся в форме воздухом. Обычно удлиненная часть отливки, получающаяся за счет перегонного резервуара, используется при механической обработке как искусственная технологическая база; при окончательных операциях излишек металла отрезается.

Формы литья под давлением представляют сложное, трудоемкое и дорогостоящее оснащение. Поэтому при их конструировании следует обращать особое внимание на нормализацию и унифика­цию отдельных деталей и узлов. Блоки и постаменты, состоящие из оснований и прокладок, служащие для крепления подвижной части формы и выталкивания отливок, также должны быть универ­сальны. К универсальным узлам форм принято относить и заго­товки форм-блоков, в которых находится рабочая полость отливки и которые закрепляются в универсальном блоке. Форм-блоки со­стоят из подвижного знака и неподвижного вкладыша с фиксато­рами, обеспечивающими точную установку форм-блока в уни­версальном блоке.

Применение в формах литья под давлением универсальных бло­ков и приспособлений, не говоря о нормальных болтах, втулках и других деталях, значительно снижает трудоемкость проектирова­ния и изготовление формы. Становится экономически целесообраз-

Ным применение литья под давлением и в мелкосерийном произ­водстве гиромоторов. Проектирование формы с применением форм - блоков заключается в том, что в чертеж-слепыш форм-блока впи­сывается конфигурация необходимой отливки и конструируются специальные детали для ее изготовления. В формах литья под дав­лением корпусов и крышек почти для всех конструкций гиромоторов имеется возможность применять универсальные приспособления, блоки и узлы с таким расчетом, что при замене только форм-блоков можно отливать корпус или крышку.

На рис. 12 представлена одна из таких форм литья под давле - ниєм крышки гиромотора для литейной машины с горизонтально расположенным поршнем. При конструировании формы применены скоростные методы проектирования с использованием универсаль­ных приспособлений, деталей и блоков.

Форма состоит из неподвижной плиты 11, в которой крепится и фиксируется специальным штифтом, обеспечивающим точную уста­новку, вкладыш 12. Подвижной знак 6 (иногда его называют пу­ансоном), через который проходят выталкиватели 5 и 10, монти­руется в подвижной плите 9, жестко соединенной с плитой 7. Плиты 4 и 2 входят в механизм выталкивания, в котором крепится восемь выталкивателей 5, расположенных по окружности буртика крышки, и четыре выталкивателя 10, расположенных по внутреннему при­ливу крышки под шарикоподшипник. Большое количество вытал­кивателей обеспечивает снятие тонкой ажурной отливки, которой являются крышки гиромоторов, без заметных деформаций. Плиты 4 и 2 скрепляются винтами, что закрепляет одновременно и вытал­киватели 5 и 10. К плите 1 крепится подвижной знак, впрессован­ный в плиту на штифтах; последние обеспечивают точную ориента­цию знака относительно плит 7, 4 и 2. Вся система устанавливается и закрепляется на подвижной плите машины; между плитой 1 и 7 помещаются прокладки 3, через которые проходят болты 16, кре­пящие все плиты подвижной части формы. Втулки 8, запрессован­ные в плите 9, и колонки 14, закрепленные в плите 11, направляют подвижную часть и фиксируют ее положение при закрытии формы. Знак 13 служит для отливки отверстия в крышке под гнездо шарико­подшипника.

В плите 11, в специальную расточку, впрессовывается литни­ковая втулка 17, соединяющая камеру сжатия машины с литни­ком полости, оформляющей отливку крышки. Для охлаждения формы в неподвижной плите делаются специальные каналы, в ко­торые через штуцеры 15 подается вода из водопроводной сети. В один из штуцеров пускается холодная вода; проходя каналы формы, вода выходит из другого штуцера и охлаждает форму до требуемой температуры.

Описанная форма состоит из универсального блока с плитами, в которых имеются гнезда для установки в них форм-блоков, плит механизма выталкивателей, закрепляемых на подвижной плите машины, и блок-формы, состоящей из оформляющих отливку крышки знака, вкладыша и комплекта выталкивателей с плитой. При необходимости блок-форма может быть легко демонтирована с универсального блока и заменена блок-формой для другой детали

На рис. 13 представлена блок-форма корпуса одного из гиро­моторов, которая может быть легко вмонтирована в описанные выше Универсальные приспособления и блок, взамен блок-формы крышки гиромотора. Блок-форма состоитТиз верхнего оформляющего вкла­дыша 1, монтируемого в неподвижной плите универсального блока, и внутреннего оформляющего знака 2, монтируемого в подвижной плите. В вкладыш впрессован знак 4, оформляющий бобышку и отверстие под гнездо шарикоподшипника в корпусе. В плите 3 монтируется центральный выталкиватель 5, толкающий отливку корпуса в бобышку шарикоподшипника, и восемь выталкивателей 6, расположенных по окружности корпуса. Плита выталкивателей может изготовляться прямоугольной или круглой формы.

Детали универсального блока изготовляются из сталей следую­щих марок: из стали 10 — все плиты форм; из стали У7А — колонки, втулки направляющие и фиксирующие штифты; из стали 50 с последующей термической обработкой — выталкиватели. Вкла­дыши, знаки блок-форм и литниковые втулки, соприкасающиеся непосредственно с расплавленным металлом, изготовляются из стали, обладающей высокими механическими качествами при повы­шенной температуре и небольшим коэффициентом термического рас­ширения, чем и обеспечивается постоянство размеров отливок. Сталь должна также быть стойкой против коррозии и эрозии и обладать высоким сопротивлением термической усталости. Этим свойствам удовлетворяет легированная сталь марки ЗХ2В8, из ко­торой и изготовляются знаки и вкладыши отливаемых заготовок корпусов и крышек гиромоторов.

Отливка корпусов и крышек в форме на машинах с горизонталь­ным расположением поршня производится следующим образом. В начальный-момент подвижная плита машины с подвижной частью формы плотно соприкасается с неподвижной частью формы и пли­той; таким образом форма закрыта. Затем в литник машины ковшом наливается установленная для данной отливки порция расплав­ленного сплава. Нажимом. пусковой кнопки приводится во враще­ние электродвигатель, соединенный с центробежным гидравличе­ским насосом; тем самым нагнетается масло в цилиндр поршня ма­шины. При нажатии специальной педали ногой поршень начинает перемещаться и впрыскивает под определенным давлением из ста­кана и литниковой втулки через литник расплавленный сплав в полость формы. После затвердевания отливки в форме (время затвердевания подбирается практически для каждой отливки) литейщик нажатием кнопки отводит подвижную плиту машины с подвижной частью формы и раскрывает форму. Отлитая заготовка вместе с литником выходит из неподвижной части формы и про­должает движение с подвижной частью формы. Как только отливка полностью выйдет из неподвижного вкладыша, плита 9 упрется в специально предусмотренные на машине упоры и весь механизм для выталкивания отливки, состоящий из толкателей 5 и 3 и плит 8 и 9, скрепленных между собой, остановится, но подвижный вкла­дыш вместе с плитами 6, 7 и 10 и с подвижной плитой машины будет продолжать двигаться. При дальнейшем движении отливка сни­мается выталкивателями, знак и вкладыш очищают от подливов, по мере необходимости смазывают смазкой и снова нажатием кнопки соединяют подвижную плиту машины с укрепленной на ней подвиж­ной частью формы с неподвижной, подготовляя таким образом машину для следующего цикла заливки.