Жидкая штамповка алюминия

Содержание
  1. Литье алюминия
  2. Характеристики алюминия
  3. Технологии домашнего литья алюминия, материалы и оборудование
  4. Самодельные печи и способы расплавления алюминия
  5. Способы создания форм для литья алюминия
  6. Материалы для литых форм
  7. Типичные ошибки и советы по правильному литью
  8. Жидкая штамповка алюминия – Справочник металлиста
  9. Литьё
  10. Прокатка
  11. Прессование (экструзия)
  12. Объёмная штамповка
  13. Резка
  14. Жидкая штамповка алюминия
  15. Малая плотность
  16. Модуль Юнга
  17. И деформируемые, и литейные
  18. Сплавы с кремнием
  19. Сплавы с медью
  20. Деформируемые алюминиевые сплавы
  21. Алюминиевые сплавы для теплообменников
  22. Листовые алюминиевые сплавы
  23. Алюминиевые сплавы для профилей
  24. Кузов: алюминиевый и стальной
  25. Штамповка алюминия по сравнению со сталью
  26. Штамповка деталей из жидкого металла
  27. Вы прочитали статью, но не прочитали журнал…
  28. Штамповка жидкого металла
  29. Холодная штамповка
  30. Объемная холодная штамповка
  31. Алюминиевые отливки
  32. Характеристики
  33. Применение
  34. Способы производства
  35. Технология производства
  36. Преимущества
  37. Литье алюминия в кокиль
  38. Преимущества метода
  39. Жидкая штамповка алюминия
  40. Технология процесса

Литье алюминия

Жидкая штамповка алюминия

В производственных цехах литье алюминия выполняется с помощью автоматических установок.

Машины разных моделей в большом ассортименте представлены в компании «ИМСТЕК».

Все оборудование от лучших Китайских и Тайваньских производителей. Отличается высокой степенью автоматизации и безупречным качеством.

Рис.1. Машина для литья алюминия DC-250V4N

Характеристики алюминия

Алюминий — пластичный легкий металл серебристого цвета. Отлично гнется, хорошо поддается штамповке, литью, металлообработке.

На воздухе быстро окисляется, образуя тонкую оксидную пленку, защищающую от коррозии.

Характерные свойства:• малая плотность;• высокая электропроводность;

• невысокая температура плавления, около 660°С, с точкой кипения 2500°С.

В расплавленном состоянии металл хорошо растекается, заполняя пресс-формы для литья алюминия.

Высокая пластичность позволяет раскатывать его в тончайшую фольгу, используемую для создания упаковок.

Отличные технические и эксплуатационные качества позволяют использовать алюминий в транспортном машиностроении, строительстве, электротехнике, производстве потребительских товаров разного назначения.

Технологии домашнего литья алюминия, материалы и оборудование

Благодаря относительно невысокой температуре плавления, литые детали из алюминия можно изготовить кустарным способом.

Изготовление изделий выполняется в следующем порядке:1. Расплавленный воск или парафин заливается в емкость, имеющую параметры будущей детали и оставляется до полного затвердевания.2.

Из отлитой заготовки вырезается макет будущей детали, помещается в подготовленную опалубку и закрепляется.3. Смесь из гипса или цемента, песка мелкой фракции и воды перемешивается до сметанообразного состояния и выливается в опалубку.

При этом заготовка должна полностью накрываться раствором.4. Форму с раствором необходимо слегка потрясти, для удаления пузырьков воздуха.5. После набора прочности из гипсовой формы вытапливается парафин, гипс полностью высушивается.6.

Сырье плавится в специальных печах или при помощи горелок.

7. Сверху расплава снимается слой окисла, раскаленный металл заливается в готовые формы.

Для работы понадобятся:• алюминиевый лом;• гипсовый или цементный раствор;• воск, пенопласт или парафин;• емкость из чугуна или нержавеющей стали;

• печь для разогрева металла бензиновая или газовая горелка;

Чтобы подготовить необходимое для заливки количество сырья, нужно определить вес и массу будущего изделия с помощью металлического калькулятора.

Самодельные печи и способы расплавления алюминия

На производственных предприятиях и литейных цехах металл плавится в тигельных индукционных печах.

Плавка кустарным способом возможна в самодельных печах или устройствах, работающих от бензиновых или газовых горелок.

В муфельной печи имеется специальная камера, изолирующая расплавляемую заготовку от контакта с углем или продуктами горения.

Нагревательная камера может быть изготовлена из шамотного огнестойкого кирпича, глины или теплоизоляционных панелей ШПГТ-450. Для уменьшения тепловых потерь муфельную печь снаружи можно изолировать минеральной базальтовой ватой.

Нагрев в такой печи происходит от угля, газа или электричества.

Электрические печи самые популярные и эффективные. В них быстро достигается необходимая температура. Они не занимают много места и отличаются чистотой производства.

Рис.2 Самодельная электрическая муфельная печь

Принцип действия угольной печи:1. В камеру, выложенную из шамотного кирпича, устанавливается емкость для плавки сырья.2. Вокруг укладывается и поджигается уголь.3. Снизу подается воздух, поддерживающий горение.

4. Дым от горения угля удаляется в оставленное в крышке отверстие или трубу.

Рис.3. Схема печи кустарного изготовления: 1. Крышка с проемом для выхода топочных газов; 2. Стенки печи из шамотного кирпича, глины или плит; 3. Тигель для алюминия; 4. Чугунная решетка; 5. Дверка для удаления золы; 6. Камера зольная; 7. Подача воздуха; 8. Угольная камера.

Небольшие заготовки, весом до 150 граммов, можно плавить при помощи газовых или бензиновых горелок, приспособив для этого разные по размеру жестяные банки.

Рис.4. Устройство для плавки с газовой горелкой

Способы создания форм для литья алюминия

Для производства изделий методом плавки нужны соответствующие пресс-формы для литья алюминия.

Они могут изготавливаться из гипса, цемента, смеси песка и жидкого стекла.

1. Открытый способ литья

Простые изделия изготавливают в открытых формах. Для этого используются приспособленные емкости в виде жестяных банок, коробок, сковородок, самодельные формы из гипса.

2. Закрытая форма

Сложные детали и узлы создаются в закрытых разъемных пресс-формах для литья алюминия. Они обычно состоят из основной детали и двух или нескольких боковых, или верхних частей. В верхней части формы делаются воронкообразные проемы для подачи металла.

Материалы для литых форм

Мастера, занимающиеся литьем алюминия, чаще всего используют гипсовый или цементный раствор для изготовления форм.

Макет детали изготавливается из воска, пенопласта или парафина.

Гипсовые формы

Восковый шаблон устанавливается в коробку или ящик, выступающий в роли опалубки, фиксируется и заливается раствором из гипса.

Для изготовления формы лучше подойдет белый гипс, марки Г-7.

В процессе схватывания и сушки формы парафин или воск расплавляется и выливается. В образовавшиеся полости заливается горячий алюминий.

Если в качестве макета используется пенопласт, раскаленный алюминий заливается по пенопласту, расплавляя и вытесняя его из формы.

Типичные ошибки и советы по правильному литью

Литье из алюминия — непростой процесс, требующий выполнения сложных операций. Если вы решили, что отливка изделий вам под силу — смело беритесь за дело.

Важно трезво оценить свои возможности, запастись необходимыми материалами и прислушаться к советам профессионалов:1. Важно разогревать расплав до нужной температуры, чтобы обеспечить хорошее растекания по форме и предотвратить образование пустот.

Слишком высокая температура расплава также может повлиять на прочность готовых изделий.2. В качестве сырья лучше использовать мягкие виды алюминиевых изделий. В твердых образцах может содержаться большой процент оксидов.3. При заливке металла в формы из гипса, необходимо дождаться полного их высыхания.

В противном случае, испаряемая влага может создавать на готовых деталях из алюминия полости и поры.4. Не допускается закалка раскаленных отливок в холодной воде, так как при резком остывании может возникнуть внутреннее напряжение и усадка металла.

5.

При устройстве печи с электрическими нагревательными элементами, необходимо предусмотреть заземление конструкции.

При выполнении последовательности и технологии работ, литье — доступный процесс создания изделий из алюминия в кустарных условиях.

Жидкая штамповка алюминия – Справочник металлиста

Жидкая штамповка алюминия

Механическая обработка металла является одним из важнейших производственных процессов. Почти каждый произведенный продукт содержит компоненты, которые требуют обработки, большой точности и чистоты поверхности.

Производственные помещения МТ-холдинг оснащены современным оборудованием, обладающим высокой скоростью и точностью. Выполнение множества разноплановых операций на наших станках, снижает время обработки металла в разы, обеспечивая максимальное качество продукции, не требующей дополнительной слесарной обработки. Это позволяет нам выполнять заказы на крупные партии в короткие сроки.

Классификация алюминиевых сплавов

Существуют два основных класса алюминиевых сплавов:

  • Деформируемые, которые изначально отливаются в виде слитков и затем перерабатываются в готовое изделие методом горячей или холодной деформации металла, в частности, прокаткой, экструзией (прессованием), плоской штамповкой или вытяжкой, а также объемной штамповкой для получения деталей сложной формы с заданным комплексом свойств.
  • Литейные, которые непосредственно отливаются с приданием конечной формы. Отливку можно производить в земляную форму, металлический кокиль (форму) либо отливать в металлическую форму под низким или высоким давлением. Литьё применяют при производстве деталей сложной формы. В литейных сплавах всегда содержится много кремния, который улучшает литейные свойства.

Литьё Прокатка Прессование (экструзия) Объёмная штамповка Резка Соединения Термообработка Холодная штамповка

Поверхностная обработка

Литьё

Алюминий можно перелить в бесконечное разнообразие форм. В частности, статуя Эроса на Пиккадилли (1893!) отлита из алюминия. Основные области применения литых деталей:

  • лёгкие компоненты для автомобилей, самолётов, кораблей, космических задач;
  • детали общего назначения, где требуется как минимальный вес, так и длительный ресурс, обеспеченный высокой коррозионной стойкостью;
  • архитектурное применение, где важен как минимальный вес, так и внешняя привлекательность металла и стойкость к климатическим воздействиями;
  • продукция хайтек для дома и офиса.

Основным процессом при литье деталей из алюминия является литьё металла под давлением в стальную или чугунную форму. Оборудование это дорогое, как и форма для отливки, и окупается только при массовом производстве.

Применяют также литьё под низким давлением. Как правило, деталь при этом имеет центральную симметрию. Основной продукт – колёсные диски. Обычное литьё в кокиль (стальную форму) без дополнительного давления (используется только вес самого жидкого металла). Это третий распространенный вид литья алюминия. Используют данный вид механической обработки для массовой продукции.

Прокатка

Алюминий можно прокатать в плиты, листы, ленту или фольгу тоньше человеческого волоса. Прокатка как способ механической обработки меняет свойства, делая литую структуру металла более пластичной.

При производстве плоского проката алюминиевый слиток сначала проходит горячую прокатку, а потом передаётся на стан холодной прокатки.

Изначально слиток металла имеет толщину до 600 мм. Его нагревают до 500 °С и пропускают несколько раз через валки стана горячей прокатки. Толщина при этом постепенно снижается до приблизительно 6 мм.

(Можно прокатку остановить раньше, если требуются плиты большей толщины). Алюминиевый прокат сворачивают в рулон и перевозят к станам холодной прокатки для дальнейшей механической или термической обработки.

Разные типы станов применяют в зависимости от вида проката, вплоть до фольги тоньше 40 мкм. В общем, вид продукции определяется сплавом, величиной деформации при прокатке и режимом термообработки. Для процесса холодной прокатки характерно использование высокоточного оборудования для механической обработки и очень продвинутых измерительных систем. Это дорогое удовольствие.

Плоский прокат подразделяется на плиты, ленту и фольгу. Если лента порезана на плоские мерные части, то это лист. Фольгу толщиной менее 0,2 мм используют, как правило, при производстве упаковки, в электротехнике, производстве теплоизолирующих материалов для строительства, а также при производстве печатных форм.

Лента и листы толщиной от 0,2 до 6 мм широко применяются в строительстве, в т.ч. при производстве сайдинга и для кровельных покрытий. Важная область применения – транспортное машиностроение: кузовные панели, обшивка самолётов, корпуса судов.

Плиты – продукция толщиной больше 10 мм. Находят применение в авиастроении, производстве военной техники, строительстве мостов и крупных зданий. Также заготовки из плит используют для последующей механической обработки в машиностроении.

Прессование (экструзия)

Профили из алюминиевых сплавов могут иметь самое сложное сечение и поверхность. Для прессования требуется нагрев заготовки до 450…500 градусов. Заготовка – цилиндрический слиток заданных размеров.

Заготовку продавливают через матрицу, которая формирует сечение полученной продукции. Обычное давление, приложенное к торцу слитка, составляет 500…700 МПа (эквивалентно давлению столба воды высотой 60 км).

Температуру металла на выходе тщательно контролируют с целью обеспечения требуемых свойств, высокого качества поверхности и производительности.

Основное применение профилей – строительство, в частности для производства оконных и дверных систем, входных групп, строительных комплектов повышенной заводской готовности, креплений крыш, маркиз, гардин. Профили из металла широко используются в производстве автомобилей, самолетов и судов.

Если обрабатывается алюминиевый сплав, предназначенный для упрочнения посредством термообработки, то после экструзии предусмотрена операция старения.

Готовые профили подвергают механической правке посредством растяжения, и режут на отрезки заданной длины.

Объёмная штамповка

Ответственные и высоконагруженные части самолетов, а также двигателей внутреннего сгорания изготавливают с применением штамповки алюминиевых сплавов.

Резка

Существуют три основных метода резки продукции из алюминия: плазменная резка, резка на ножницах, резка пилой.

Плазменная резка металла — высокоэффективная, скоростная и практически универсальная, особенно для производства сложных резов. Однако, рез может потребовать дополнительной обработки для удаления загрязнений и грата.

Обычно плазму используют для механической резки плоского проката. Она не применима для резки профилей сложного сечения или пустотелых.

Жидкая штамповка алюминия

Жидкая штамповка алюминия

Для автомобиля наиболее важным преимуществом алюминия и алюминиевых сплавов над сталями является их низкая плотность или, как часто говорят, удельный вес.

Малая плотность

Плотность алюминиевых сплавов составляет в среднем 2,7 в граммах на кубический сантиметр по сравнению с 7,87 для сталей. Таким образом, плотность алюминиевых сплавов составляет только около 35 % от плотности сталей.

Модуль Юнга

Однако модуль упругости алюминиевых сталей равняется всего лишь 70 ГПа по сравнению с 207 ГПа для сталей.

Это значит, что для одинаковой жесткости на изгиб алюминиевая балка должна быть на 43,5 % толще, чем стальная балка.

Дело в том, что жесткость конструкционного элемента – балки,  профиля или листа – из какого-либо материала прямо пропорциональна произведению модуля упругости этого материала на момент инерции поперечного сечения (Е·I) этого элемента.

В результате, снижение веса, которое можно получить от применения алюминия по сравнению со сталью не будет пропорционально разнице в плотности этих двух материалов.

В общем случае замена стальной балки на алюминиевую балку дает снижение веса примерно на 50 % (см. подробнее здесь).

И деформируемые, и литейные

Как литейные, так и деформируемые алюминиевые сплавы весьма широко применяются в автомобилях.

Литейные алюминиевые сплавы применяются в основном для двигателя, трансмиссии и элементов подвески, тогда как деформируемые сплавы в виде листов и прессованных профилей применяются широко в конструкции кузова. Некоторые модели автомобилей, например Ауди А8 и Ауди А2, имеют полностью алюминиевый кузов.

См. еще Алюминий в автомобиле

Сплавы с кремнием

Литейными алюминиевыми сплавами, которые применяют в автомобиле, являются в основном сплавы серии 300 (Al-Si-Cu или Al-Si-Mg), такие как:

  • сплав 319 для впускного коллектора, головки цилиндра и корпуса трансмиссии;
  • сплав 383 для блока цилиндров;
  • сплав 356 для головки цилиндров и
  • сплав А356 для колесных дисков и для рычагов подвески.

Главным легирующим элементом в этих сплавах является кремний, который обеспечивает им хорошие литейные свойства, в том числе, высокую жидкотекучесть.

Эти сплавы отливают с применением ряда обычных методов от литья в песчаные формы и литья в стальные разъемные формы до более сложных методов литья, таких как, литье в постоянные формы и литье по выплавляемым моделям.

Если к алюминиевой отливке предъявляются высокие требования по герметичности и количеству литейных дефектов, то применяют такие методы литья, как вакуумное литье под высоким давлением или литье в полужидком состоянии.

Сплавы с медью

Кроме литейных алюминиевых сплавов серии 3хх в автомобилях применяют также некоторые сплавы серии 2хх (Al-Cu).

К ним относятся сплавы 201, 204 и 206, из которых отливают детали шасси, подвески и некоторые компоненты двигателя.

Литейные алюминиевые сплавы обеих серий – и 2хх, и 3хх – являются термически упрочняемыми сплавами.

Таблица 2 – Химический состав литейных алюминиевых сплавов

Деформируемые алюминиевые сплавы

См. также Алюминиевые сплавы в автомобиле

Алюминиевые сплавы для теплообменников

Такие алюминиевые сплавы, как 1200 и 3005 применяются в теплообменниках, которые включают радиатор, трубы испарителя и ребра.

Преимущества применения алюминия в таких изделиях состоит не только в том, что у алюминия очень высокая теплопроводность, но и в том, что у него значительно более высокое отношение прочность/плотность, чем у сплавов на основе меди, которые являются традиционными материалами для изготовления теплообменников.

Таблица 1 – Химический состав алюминиевых сплавов для теплообменников

Листовые алюминиевые сплавы

Листовыми алюминиевыми сплавами, которые применяют для  панелей кузова, являются нагартовываемые сплавы серии 5ххх (Al-Mg), такие, как сплавы 5182, 5454 и 5754, а также термически упрочняемые сплавы серии 6ххх (Al-Mg-Si), такие как, 6009, 6061 и 6111.

Таблица 2 – Химический состав листовых алюминиевых сплавов

Сплавы серии 5ххх являются термически не упрочняемыми, то есть их практически невозможно упрочнить термической обработкой.

Листы из этих сплавов поставляются в отожженном состоянии «О» и они получают деформационное упрочнение при выполнении операции штамповки из них листовых деталей.

Листы из сплавов серии 6ххх поставляются состоянии Т4, то есть в состоянии после закалки и естественного старения.

Затем они получают упрочненное состояние Т6 за счет искусственного старения, которое происходит при нагреве в печи отверждения краски в ходе операции окраски.

Сплавы серии 5ххх хорошо поддаются формовке путем пластического деформирования.

Однако, в ходе формовки листовых деталей из этих сплавов на их поверхности могут появляться следы пластической деформации растяжением (полосы Людера).

Поэтому эти сплавы не применяют для наружных панелей, но применяют для внутренних панелей и деталей каркаса кузова.

Листовые сплавы серии 6ххх не подвержены образованию полос Людера и поэтому их применяют как для внутренних и наружных панелей, так и для элементов каркаса кузова.

Алюминиевые сплавы для профилей

Сплавами для алюминиевых профилей — экструзионными алюминиевыми сплавами, которые применяются в конструкции автомобилей, являются:

  • сплавы серии 6ххх (Al-Mg-Si) 6005, 6061, 6063 и 6082;
  • сплавы серии 7ххх (Al-Zn-Mg): 7004, 7116, 7029 и 7129.

Профили из этих алюминиевых сплавов применяются для изготовления различных элементов каркаса кузова, усиления передних крыльев, опорной рамы двигателя, рамы сидений, балки бампера, детали рулевого управления.

Таблица 3 – Химический состав алюминиевых сплавов для профилей

Алюминиевые сплавы обеих серий – 6ххх и 7ххх – являются термически упрочняемыми путем нагрева под закалку (обработки на твердый раствор) с последующим естественным или искусственным старением.

Сплавы серии 7ххх являются более трудными для прессования, чем сплавы серии 6ххх, особенно в случае сложных полых профилей.

Они – сплавы серии 7ххх — кроме того, менее коррозионно стойкие и хуже свариваются.

Кузов: алюминиевый и стальной

Детали каркаса кузова автомобиля, такие как несущие элементы крыши, требуют многократной штамповки и сварки, когда их делают из стали.

Если применять алюминий, то можно применять только один цельный прессованный алюминиевый профиль, который подвергают специальной обработке, например, гидроформингу. Применение только одного прессованного профиля вместо штампованного и сварного дает возможность сокращения количества необходимого оборудования и стоимости сборочных работ.

Штамповка алюминия по сравнению со сталью

В общем случае, способность алюминиевых сплавов к пластическому деформированию – пластической формовке – составляет около двух третей от такой способности у стали.

Из-за более низкой способности к формовке сложные алюминиевые панели кузова могут потребовать несколько штамповочных операций или сборки из нескольких штампованных деталей.

Штамповка деталей из жидкого металла

Жидкая штамповка алюминия

Штамповка жидкого металла есть прогрессивным способом получения заготовок из цветных сплавов. Данный способ сочетает преимущества литья под давлением и тёплой штамповки, т. е. снабжает четкость контуров и малую шероховатость поверхностей, и дает плотную «без пороков» структуру заготовки кроме того у подробностей, имеющих большую толщину стенок.

Громадным преимуществом этого способа есть возможность получения заготовок, родных по размерам и форме к готовым подробностям, с минимальными припусками на механическую обработку.

Этим способом изготовляются подробности типа втулок, фланцев, крышек, коробок, рамок и т. д. как круглой, так и прямоугольной формы. Смогут быть изготовлены сложные подробности с наружными и внутренними поднутрениями, выступами и впадинами.

В этом случае в штампе используются дополнительные разъемные элементы.

Штамповка жидкого металла если сравнивать с литьем под давлением имеет преимущество, заключающееся в отсутствии газовых и усадочных раковин при однообразной шероховатости поверхностей.

Но данный способ не дает возможности изготовлять подробности с такой же точностью, как литье под давлением (особенно в направлении действия прессующего пуансона) из-за не совсем правильной повышенной величины и дозировки металла облоя.

Если сравнивать с тёплой штамповкой штамповка жидкого металла владеет рядом преимуществ, заключающихся в следующем:

1) не изготовляются особые мерные заготовки, нужные для процесса тёплой штамповки;

2) смогут использоваться разные сплавы;

3) удельное давление формообразования меньше, чем для тёплой штамповки, что разрешает использовать прессы с меньшим упрочнением для того чтобы таких же габаритных размеров;

4) вероятно изготовление подробностей довольно сложной конфигурации с узкими стенками;

5) заметно значительно уменьшается износ штампа, что снабжает громадную стабильность размеров и увеличивает срок его работы.

Штамповка жидкого металла возможно применена в любом производстве. Этим методом возможно взять заготовки шестерен, червячных колес, разных крышек и фланцев как круглой, так и прямоугольной формы.

Штамповкой жидкого металла смогут быть взяты подробности сверхсложной конфигурации из нелитейных сплавов.

Для изготовления подробностей способом штамповки жидкого металла смогут быть использованы фрикционные и гидравлические прессы, и автомобили для литья под давлением.

Штамповка на фрикционных прессах. Изюминкой штамповки жидкого металла на фрикционных прессах, каковые реализовывают ударное воздействие без выдержки под давлением, есть необходимость подстуживания залитого в штамп металла до образования на его поверхности затвердевшей корочки.

За маленький временной отрезок нахождения пуансона в расплавленном, неподстуженном металле кристаллизация успевает случиться лишь около него и вблизи стенок матрицы, а средняя часть будет в полужидком состоянии. В средней части и происходит разрыв заготовки при стремительном подъеме пуансона.

Время выдержки металла в штампе определяется температурой и объёмом залитого металла, и температурой самого штампа. В большинстве случаев, для штамповок массой до 1 кг требуется время выдержки 2—5 с.

На фрикционных прессах возможно осуществлена как облойная, так и безоблойная штамповка. В первом случае нужно осуществить обрубку облоя на обрубных штампах.

Во втором случае обрубка облоя не нужно, но нужна относительно правильная дозировка металла, которая осуществляется мерными ложками.

При штамповке жидкого металла на фрикционных прессах по большей части имеют место пластические деформации, а нужные удельные давления в этом случае близки к удельным давлениям при тёплой штамповке и составляют 50—100 МПа.

Штамповка на гидравлических прессах. Изюминкой штамповки жидкого металла на гидравлических прессах есть возможность выдержки залитого металла под поршневым давлением до полной его кристаллизации.

По окончании заливки жидкого металла в закрытый штамп давление пуансона начнет возрастать до максимума и случится окончательное заполнение полости штампа. Осуществляя предстоящее давление на металл, прессующий пуансон до конца кристаллизации уплотняет металл по всему сечению заготовки.

Вследствие этого отпадает необходимость в предварительном подстуживании металла, напротив, нужно по окончании заливки металла в штамп в тот же час же его прессовать, с тем дабы создать давление на жидкий металл до начала его кристаллизации. Штамповка жидкого металла на гидравлических прессах чтобы не было разбрызгивания металла осуществляется в безоблойных штампах.

Повышенная скорость опускания пуансона может воспрепятствовать выходу воздуха из полости штампа, исходя из этого целесообразно иметь минимальное расстояние (расход) между верхней и нижней матрицами, что очень на гидравлическом прессе.

Наилучшим оборудованием для штамповки жидкого металла есть гидравлический пресс типа автомобили для литья под давлением. Заготовки на этих прессах приобретают в штампах с линией разъема по образующей цилиндра.

Такие конструкции штампов снабжают получение заготовок с поднутрениями и боковыми отверстиями.

Технологические возможности процесса. Штамповка жидкого металла разрешает изготовлять толстостенные заготовки разной конфигурации без внутренних пороков.

По размерам и форме заготовки приближаются к готовой подробности. Конфигурация заготовок обязана снабжать свободное извлечение прессующего пуансона, т. е. заготовка не должна иметь внутренних поднутрений.

Наружные поднутрения допускаются, потому, что они смогут быть выполнены в разъемных матрицах. Габаритные размеры заготовок ограничиваются лишь рабочим упрочнением имеющегося в наличии оборудования, с тем дабы обеспечивалось минимальное удельное давление, нужное и достаточное для создания и уплотнения заготовки.

Уровень качества поверхности заготовок определяется условиями кристаллизации и охлаждения. Шероховатость поверхности как правило возможно взята в пределах Ra = = 2,5 мкм.

В большинстве случаев размер по диаметру имеет точность 12-го квалитета, по высоте—16-го квалитета. Механическая обработка заготовок, изготовленных штамповкой жидкого металла, нужна для вертикальных размеров из-за их недостаточной точности и для диаметральных размеров из-за наличия уклонов для выхода пуансона из заготовки, а после этого заготовки из матрицы.

При применения разъемных матриц наружного уклона может не быть и заготовка по наружному контуру может не обрабатываться.

Припуски на механическую обработку незначительны, составляют 0,5—1,5 мм и зависят в некоей степени от размеров подробности и от уклонов.

Вы прочитали статью, но не прочитали журнал…

Штамповка жидкого металла

Жидкая штамповка алюминия

Штамповка жидкогометалла является одним из прогрессивныхтехнологических процессов, позволяющихполучать плотные заготовки с уменьшеннымипропусками на механическую обработку,с высокими физико-механическими иэксплуатационными свойствами.

Технологическийпроцесс штамповки жидкого металлаобъединяет в себе процессы литья игорячей объемной штамповки.

Процесс заключаетсяв том, что расплав, залитый в матрицупресс-формы, уплотняют пуансоном,закрепленным на ползуне гидравлическогопресса, до окончания затвердевания.

Сопряжение пуансонаи матрицы образует закрытую фасоннуюполость. Наружные контуры заготовкиполучают разъемной формой, если детальимеет наружные выступы, или неразъемнойформой – при отсутствии выступов.Внутренние полости образуются внедрениемпуансона в жидкий металл.

После извлеченияиз пресс-формы заготовку подвергаютразличным видам обработки или используютбез последующей обработки.

Под действиемвысокого давления и быстрого охлаждениягазы, растворенные в расплаве, остаютсяв твердом растворе. Все усадочные пустотызаполняются незатвердевшим расплавом,в результате чего заготовки получаютсяплотными, с мелкокристаллическимстроением, что позволяет изготавливатьдетали, работающие под гидравлическимдавлением.

Этим способомможно получить сложные заготовки сразличными фасонными приливами нанаружной поверхности, значительновыходящими за пределы основных габаритныхразмеров детали. В заготовках могутбыть получены отверстия, расположенныене только вдоль движения пуансона, нои в перпендикулярном направлении.

Возможнозапрессовывать в заготовки металлическуюи неметаллическую арматуру.

Процесс используетсядля получения фасонных заготовок изчистых металлов и сплавов на основемагния, алюминия, меди, цинка, а такжеиз черных металлов.

Холодная штамповка

Холодная штамповкапроизводится в штампах без нагревазаготовок и сопровождается деформационнымупрочнением металла.

Холодная штамповкаявляется одним из наиболее прогрессивныхметодов получения высококачественныхзаготовок небольших и точных из сталии цветных металлов.

Она обеспечиваетдостаточно высокую точность и малуюшероховатость поверхности при малыхотходах металла и низкой трудоемкостии себестоимости изготовления изделий.Возможность осуществления холоднойштамповки и качество заготовокопределяются качеством исходногоматериала.

Большое значение имеетподготовка поверхности заготовок:удаление окалины, загрязнений иповерхностных дефектов.

Процессы холоднойштамповки часто выполняют за несколькотехнологических переходов, постепенноприближая форму и размеры заготовок кформе и размерам готовых изделий иосуществляя промежуточный отжиг дляснятия наклепа и восстановленияпластических свойств металла. Взависимости от характера деформированияи конструкции штампов холодную штамповкуделят на объемную и листовую.

Объемная холодная штамповка

Холодную объемнуюштамповку выполняют на прессах илиспециальных холодноштамповочныхавтоматах. Основными ее разновидностямиявляются: высадка, выдавливание, объемнаяформовка, чеканка.

Высадка–образование на заготовке местныхутолщений требуемой формы в результатеосадки ее конца (рис. 15.1).

Рис.15.1. Схема высадки

Заготовкой обычнослужит холоднотянутый материал в видепроволоки или прутка из черных илицветных металлов. Высадкой изготавливаютстандартные и специальные крепежныеизделия, кулачки, валы-шестерни, деталиэлектронной аппаратуры, электрическиеконтакты и т.д.

Длина высаживаемойчасти рассчитываетсяс учетом объема требуемого утолщенияпоформуле:.

Расчет числапереходов производится в основном посоотношению длины высаживаемой частиидиаметра заготовки,которое характеризует устойчивость кпродольному изгибу. Прииспользуютодин переход, при–два перехода, при–три перехода. При большом количествепереходов происходит упрочнение металла,поэтому требуется отжиг.

Последовательностьпереходов изготовления деталей показанана рис. 15.2.: за три перехода (рис. 15.2.а);за пять переходов (рис. 15.2.б).

Рис.15.2. Последовательность переходовизготовления детали

Высадка осуществляетсяна прессах, горизонтально-ковочныхмашинах, автоматических линиях, оснащенныххолодновысадочными пресс-автоматами.

Выдавливание– формообразование сплошных или полыхизделий, благодаря пластическому течениюметалла из замкнутого объема черезотверстия соответствующей формы.

Особенностьюпроцесса является образование в очагедеформации схемы трехосного неравномерногосжатия, повышающего технологическуюпластичность материала.

Различают прямое,обратное, боковое и комбинированноевыдавливание (рис. 15.3).

При прямомвыдавливании металл течет из матрицы2в направлении, совпадающем снаправлением движения пуансона1(рис.15.3.а, 15.3.б). Этим способом можнополучить детали типа стержня с утолщением,трубки с фланцем, стакана с фланцем.

При обратномвыдавливании металл течет в направлении,противоположном направлению движенияпуансона, в кольцевой зазор междупуансоном и матрицей для полученияполых деталей с дном (рис. 15.3.в) или вполый пуансон для получения деталейтипа стержня с фланцем (рис. 15.3.г).

При боковомвыдавливании металл течет в боковыеотверстия матрицы под углом к направлениюдвижения пуансона (рис.15.3.ж). Такимобразом, можно получить детали типатройников, крестовин и т.п. Для обеспеченияудаления заготовок из штампа матрицувыполняют состоящей из двух половинокс плоскостью разъема, проходящей черезосевые линии исходной заготовки иполучаемого отростка.

При комбинированномвыдавливании металл течет по несколькимнаправлениям (рис.15.3.д, 15.3.е). Возможнысочетания различных схем.

Заготовки длявыдавливания отрезают от прутков иливырубают из листа. Размер заготовокрассчитывают с учетом потерь напоследующую обработку. Форма заготовкии ее размеры для полых деталей без фланцасоответствуют наружным размерам детали;для деталей с фланцем – диаметру фланца;для деталей стержневого типа – размерамголовки.

Выдавливание можноосуществлять и в горячем состоянии.

Рис. 15.3. Схемы выдавливания:

а,б – прямого; в, г – обратного; д, е –комбинированного; ж – бокового

Объемная формовка– формообразование изделий путемзаполнения металлом полости штампа.

Схемы объемнойформовки представлены на рис.15.4.

Рис.15.4. Схемы объемной формовки: а – воткрытых штампах; б – в закрытых штампах

Она производитсяв открытых штампах, где излишки металлавытекают в специальную полость дляобразования облоя (рис.15.4.а), и в закрытыхштампах, где облой не образуется(рис.15.4.б).

Формовку в закрытых штампахприменяют реже из-за больших сложностии стоимости получения заготовок точногообъема, необходимости использованияболее мощного оборудования и меньшейстойкости штампов.

В закрытых штампахполучают в основном детали из цветныхметаллов.

Объемной формовкойизготавливают пространственные деталисложных форм, сплошные и с отверстиями.Холодная объемная формовка требуетзначительных удельных усилий вследствиевысокого сопротивления металладеформированию в условиях холоднойдеформации и упрочнения металла впроцессе деформации.

Упрочнениесопровождается снижением пластичностиметалла. Для облегчения процессадеформирования оформление деталирасчленяется на переходы, между которымизаготовку подвергают рекристаллизационномуотжигу.

Каждый переход осуществляют вспециальном штампе, а между переходамиобрезают облой для уменьшения усилиядеформирования и повышения точностиразмеров деталей.

Заготовкой служитполоса или пруток, причем процессштамповки может осуществлятьсянепосредственно в полосе или пруткеили из штучных заготовок.

В качествеоборудования используют прессы,однопозиционные и многопозиционныеавтоматы.

Чеканка –образование рельефных изображений надеформируемом материале.

Чеканка осуществляетсяв закрытых штампах на чеканочныхфрикционных и гидравлических прессах.

При холоднойштамповке коэффициент использованияматериала достигает 95 %. При холодномдеформировании формируется благоприятнаяориентированная волокнистая структураметалла, что придает деталям высокуюусталостную прочность при динамическихнагрузках.

Это позволяет получатьконструкции с меньшими размерами иметаллоемкостью, чем у конструкций,полученных обработкой резанием, неснижая при этом их надежность.

Но дляхолодной объемной штамповки требуетсядорогостоящий специальный инструмент,что делает целесообразным ее применениетолько в массовом и крупносерийномпроизводствах.

Алюминиевые отливки

Жидкая штамповка алюминия

В нашей компании можно заказать производство корпусных и фасонных деталей из алюмииневых сплавов. Срок изготовления от 7 до 30 дней в зависимости от сложности заказа. Производство осуществляется либо из нашего сырья, либо из сырья заказчика.

Компания «БВБ-Альянс» имеет большой опыт в производстве и поставках алюминиевого литья.

Вся продукция сертифицирована. Производство алюминиевые отливок на нашем предприятии осуществляется согласно установленным стандартам качества на оборудовании высоких производственных мощностей и под строгим контролем.

У нас вы можете оформить заявку на производство алюминиевых отливок различных форм и типоразмеров. Сделать заявку на приобретение продукции, уточнить актуальную стоимость и условия покупки вы можете по городским телефонам офисов продаж в Вашем городе:

  • Москва +7(499)399-35-62 (61)
  • Екатеринбург +7(343)288-77-15
  • Тюмень +7(3452)57-81-53
  • Казань +7(843)202-35-49
  • Новосибирск +7(383)383-23-21
  • Сургут +7(3462)98-02-91
  • Владивосток +7(423)249-26-51

Для уточнения деталей заказа, сроков и проверочной стоимости, пожалуйста, наберите телефон бесплатной линии 8 (800)-555-91-54.

Также вы можете отправить заявку на почту info@bvb-alyans.ru.

Алюминиевые отливки – один из востребованных видов продукции, производимой посредством кокильного литья или литья под давлением.

Характеристики

Уникальные свойства алюминиевых сплавов позволяют отливать детали больших типоформ без существенных деформаций. Отливки из алюминия отличаются прочностью и вязкостью материала, что позволяет использовать их несколько раз.

Алюминий обладает хорошей электро- и теплопроводимостью, не допускает окисления поверхности, при этом обладает небольшой массой.

Применение

Отливки из алюминия применяют как в качестве полуфабриката, так и как готовые детали в приборо- и машиностроении, на предприятиях оборонно-промышленного комплекса, судо- и автомобилестроении и др.

Способы производства

Существуют три основных способа производства отливок из алюминия – литье под давлением, литье в кокиль и жидкая штамповка.

Технология производства

Литье алюминия под давлением осуществляется на специальном оборудовании с использованием поршневых машин и пресс-форм.

Технологически процесс отливки происходит следующим образом: расплавленный металл подается в специальную разъемную пресс-форму под давлением до нескольких сот атмосфер (при помощи сжатого воздуха или поршня). Поршневая машина оснащена прессовочной камерой (холодного или горячего прессования).

При прессовании под давлением горячим методом, камера находится непосредственно внутри тигля с расплавом, холодная камера располагается отдельно и может быть как горизонтальной, так и вертикальной. Холодная прессовочная камера с горизонтальной загрузкой оснащена разъемной пресс-формой, части которой крепятся к различным конструктивным элементом машины.

Преимущества

Литье алюминия под давлением обеспечивает максимально точное соответствие по размерам отливки и готовой детали.

Качество исполнения отливки (шероховатость, отсутствие следов окалины или сколов) не требует дальнейшей обработки детали (шлифовки или полировки).

Литье алюминия под давлением подразумевает изготовление большого количества отливок за один рабочий цикл.

Экологичность процесса обеспечивается отсутствием необходимости использовать формовочные смеси в ходе процесса.

Литье алюминия в кокиль

Литье алюминия в кокиль осуществляется при помощи многоразовой отливочной формы – кокиля.

Кокили бывают разъемные (с различной геометрией разъема) и сплошные (вытряхные). При помощи кокильного литья получают отливки малых и средних размеров разной конфигурации и использовании сплавов.

Преимущества метода

При литье в кокиль, одну и ту же форму можно использовать многократно, что повышает производительность труда.

Точность отливки варьируется от 5 до 9 класса, при шероховатости от 4 до 6 класса. Точность и гладкость исполнения достигает припуска до 2 мм. Это позволяет существенно экономить исходное сырье.

Отливки, полученные при литье в кокиль, отличаются высокой механической прочностью. Сам процесс вполне экологичен.

Жидкая штамповка алюминия

Жидкая штамповка алюминия осуществляется под давлением и объединяет в себе достоинства таких способов обработки металла как литье под давлением, так и горячую штамповку.

Технология процесса

Расплав подается в пресс-форму под давлением, но окончательная штамповка происходит в момент, когда металл еще находится в полужидком состоянии, начинается процесс кристаллизации. Для заполнения используются открытые пресс-формы и матрицы, пуансон оказывает давление на металл уже в процессе остывания до полного затвердевания.

Поскольку в процессе кристаллизации общий объем расплава чуть уменьшается, производят дополнительную промежуточную прессовку.

Сделай своими руками
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: