Проектирование и производство литых заготовок - часть 38

126

лодной  горизонтальной,  с  холодной  вертикальной  и  с  горячей  вертикальной 
камерой прессования. 

На машинах с вертикальной холодной камерой прессования, камера отде-

лена от печи с расплавленным металлом (рис. 4.10, а). Сплав 2 заливают мерной 
ложкой в камеру сжатия 3 (I положение). Верхний поршень 1, опускаясь, ока-
зывает давление на сплав, а нижний поршень 10, перемещаясь, открывает лит-
никовый канал. Сплав заполняет полость формы, состоящей из двух половин 4 
и 5 (II положение). После затвердевания металла подвижная полуформа 4 отхо-
дит в сторону, и отливка 7, вместе с литником 8, выталкивается толкателями 6, 
а излишек металла 9 – поршнем 10 (III положение). 

 

 

Рис. 4.10. Поршневые машины для литья под давлением с холодной каме-

рой сжатия. 

 
Процесс  литья  под  давлением  на  машине  с  горизонтальной  холодной  ка-

мерой сжатия (рис. 4.10, б) протекает в той же последовательности. 

В машинах с горячей камерой сжатия камера размещается непосредствен-

но  в  ванне  с  жидким  металлом  и  подвержена  его  воздействию.  На  рис. 4.11. 
изображена схема работы такой машины. Чугунный тигель 1 для поддержания 
постоянной  температуры  жидкого  сплава  снизу  подогревается.  При  верхнем 

127

положении  поршня 4 через  отверстие 2 сплав  заполняет  цилиндр 3 и  канал 5. 
Перед заливкой форма 7 закрывается и конец мундштука 6 заходит в канал 5. 
При опускании поршень вытесняет сплав из цилиндра и канала в полость фор-
мы. После затвердевания отливки поршень поднимается, форма  раскрывается, 
и отливка выталкивается из формы толкателями 8. 

 

 

Рис. 4.11. Поршневая машина с горячей камерой сжатия. 
 
К  преимуществам  машин  с  горячей  камерой  сжатия  относится  возмож-

ность  большей  автоматизации,  большая  производительность,  меньшие  потери 
металла и улучшение условий труда. Однако на них нельзя получать отливки из 
сплавов с температурой плавления выше 723

°

К и, кроме того, поршень, нахо-

дящийся в расплаве, быстро изнашивается. Поэтому машины с горячей камерой 
сжатия применяют только для изготовления отливок из цинковых и других лег-
коплавких сплавов. Машины с холодной камерой прессования применяют для 
получения отливок из алюминиевых, магниевых и медных сплавов. 

Особенности  способа  и  области  его  применения  обусловлены  условиями 

заполнения  пресс-форм  и  питания  отливок.  Сплав  заполняет  пресс-форму  за 
доли секунды (0,01…0,6 с) при скорости 120 м/с. При такой скорости поступ-
ления металла в форму он сильно фонтанирует, ударяется о стенки формы и в 
течение 0,003…0,004 с  закупоривает  вентиляционные  каналы.  Только  часть 
(10…30%) газа – воздух и пар от смазывающего материала – удаляются из по-
лости формы, образуется воздушно-металлическая эмульсия, которая затем за-
твердевает.  Вследствие  этого  полученные  отливки  имеют  специфический  де-
фект – газовую  пористость,  низкие  плотность,  механические  и  особенно  пла-
стические свойства. Их нельзя подвергать термической обработке, так как при 
нагреве поверхность вспучивается вследствие расширения газа в порах. 

В  момент  окончания  заполнения  полости  формы  движущийся  с  большой 

скоростью сплав мгновенно останавливается. Энергия движения потока преоб-
разуется в энергию давления, которое мгновенно повышается. Происходит гид-
равлический удар, действующий в течение весьма краткого времени. Мгновен-

128

но  повышающееся  давление  прижимает  металл  к  рабочей  поверхности  пресс-
формы  и  способствует  четкому  оформлению  конфигурации  отливки,  чеканит 
ее.  Отливка  точно  воспроизводит  конфигурацию  полости  пресс-формы.  Полу-
чаются  точные  с  гладкой  поверхностью  тонкостенные (0,8…6 мм)  отливки. 
Кроме того, благодаря тесному контакту между пресс-формой и отливкой уве-
личивается интенсивность теплообмена, уменьшается время затвердевания по-
следней. Вследствие гидравлического удара поверхностный слой (0,02…0,2 мм) 
отливок получается плотным, без газовой пористости, пузырьки газа остаются 
во внутренних сечениях отливки. 

Однако,  под  действием  гидравлического  удара  подвижная  часть  пресс-

формы всегда немного отходит от неподвижной. Между полуформами образу-
ется зазор, через который может происходить разбрызгивание металла. Отлив-
ки имеют заливы по разъему пресс-форм, которые необходимо удалять. Снижа-
ется  точность  отливок  в  направлении,  перпендикулярном  разъему  пресс-
формы.  Во  избежание  разбрызгивания  в  машинах  предусматривают  мощные 
запирающие  устройства.  Величина  запирающего  усилия  является  главной  ха-
рактеристикой машин литья под давлением. В малых машинах она не превыша-
ет 2 МН, в средних составляет 2…6 МН, в больших достигает 30 МН. 

Совершенствование  этого  исключительно  прогрессивного  по  точности  и 

производительности способа литья направлено на предупреждение образования 
газовой и усадочной пористости. Известны следующие направления: 

•

 

вакуумирование  полости  пресс-формы,  а  также  сплава,  поскольку  воз-

душная пористость является главным дефектом отливок; 

•

 

применение  толстых  питателей  вместо  тонких  щелевых,  чтобы  они  за-

твердевали позднее отливки и питание ее осуществлялось под давлением прес-
сующего плунжера; 

•

 

совместное использование первого и второго направлений; 

•

 

заполнение полости формы кислородом, после вытеснения воздуха, перед 

самым началом заливки (способ А.А. Рыжикова). 

Весь  кислород  расходуется  на  окисление  расплава  с  образованием  очень 

малого по объему количества оксидов, исчезает источник образования газовой 
пористости – азот. При этом применяют негазотворные смазывающие материа-
лы для пресс-форм и камеры прессования. Последнее направление используют 
при производстве алюминиевого литья. 

 

4.7.2. Технико-экономические показатели процесса 

Литьем под давлением получают сложные тонкостенные отливки из спла-

вов цветных металлов массой от нескольких граммов до десятков килограммов 
с высокой точностью размеров, с гладкой и чистой поверхностью. Переход на 
литье под давлением снижает трудоемкость изготовления отливок в литейных 
цехах в 10…12 раз, в механических – в 5…8 раз. 

Этот способ стал главным способом получения отливок из алюминиевых, 

магниевых  и  цинковых  сплавов  в  массовом  производстве,  например  деталей 
карбюраторов,  алюминиевых  блоков  автомобильных  цилиндров,  латунных де-

129

талей сантехнической арматуры и др. В этих областях литье под давлением вы-
тесняет  литье  в  кокиль.  В  настоящее  время  осваивают  литье  сталей  и  чугуна 
под давлением. 

Стоимость пресс-формы в 3…5 раза выше стоимости кокиля, что необхо-

димо учитывать при выборе экономически выгодного в данных условиях спо-
соба. 

Классы  размерной  точности  отливок  по  ГОСТ 26645-85 соответствуют 

значениям  табл. 4.31. 

Таблица 4.31. 

Классы размерной точности отливок. 

Тип сплава 

Цветные легкие 

нетермообраба-
тываемые спла-

вы 

Нетермообра-

бат. черные и 

цветные туго-

плавкие сплавы 

и термообрабат. 

цветные легкие 

сплавы 

Термообрабаты-

ваемые чугун-

ные и цветные 

тугоплавкие 

сплавы 

Термообраба-

тываемые 

стальные 

сплавы 

 

Наибольший 

габаритный 

размер отливки, 

мм 

Класс размерной точности отливки 

До 100 

3т-6 3-7т 4-7 5т-8 

Св.100 до 250 

3-7т 4-7  5т-8 5-9т 

  Св.250 до 630 

4-7 

5т-8 5-9т 6-9 

 
Степень  коробления  элементов  отливок,  степень  точности  поверхностей 

отливок и классы точности массы отливок определяют по табл. 3.13; табл. 4.32; 
табл. 4.33.  

Шероховатость поверхностей отливок согласно ГОСТ 26645-85 соответст-

вует значениям табл. 4 34. 

Общий припуск на обработку (на сторону) назначают дифференциально на 

каждую  обрабатываемую  поверхность  отливки  в  соответствии  с  ГОСТ 26645-
85. Средние значения припусков даны в табл. 4.35. 

 

Таблица 4.32. 

Степени точности поверхностей отливок. 

Тип сплава 

Цветные легкие 

нетермообраба-
тываемые спла-

вы 

Нетермообра-

бат. черные и 

цветные туго-

плавкие сплавы 

и термообрабат. 

цветные легкие 

сплавы 

Термообраба-

тываемые чу-

гунные и цвет-

ные тугоплав-

кие сплавы 

Термообраба-

тываемые 

стальные спла-

вы 

Наибольший 

габаритный 

размер отливки, 

мм 

Степень точности поверхностей 

До 

100 

2-6 3-7 4-8 5-9 

Св.100 до 250 

3-7 

4-8 

5-9 

6-10 

  Св.250 до 630 

4-8 

5-9 

6-10 

7-11