Постоянное литье формы

При всех процессах литья в песчаные формы, литья в оболочку или литья по выплавляемым моделям необходимо подготовить форму для каждой производимой отливки. При крупномасштабном производстве изготовление формы для каждой производимой отливки может быть трудным и дорогостоящим. Следовательно, может быть изготовлена постоянная форма, называемая штампом, из которой может быть изготовлено большое количество отливок, от 100 до 250 000, в зависимости от используемого сплава и сложности отливки. Этот процесс называется постоянным литьем в форму или гравитационным литьем под давлением, поскольку металл попадает в форму под действием силы тяжести.

Материал формы выбирается с учетом температуры разливки, размера отливки и частоты цикла разливки. Они определяют общее количество тепла, которое должна переносить матрица. Мелкозернистый серый чугун является наиболее часто используемым материалом для штампов. Легированный чугун, углеродистая сталь и легированные стали (H11 и H14) также используются для очень больших объемов и крупных деталей. Графитовые формы могут использоваться для мелкосерийного производства из алюминия и магния. Срок службы матрицы меньше для сплавов с более высокой температурой плавления, таких как медь или серый чугун.

Для изготовления любых полых частей стержни также используются при непрерывном литье в формы. Сердечники могут быть металлическими или песочными. Когда используются песчаные стержни, этот процесс называется полупостоянным формованием. Металлический сердечник не может быть сложным с поднутрениями и т.п. Кроме того, металлическая сердцевина должна быть извлечена сразу после затвердевания; в противном случае его извлечение затруднено из-за усадки. Для сложных форм в постоянных формах иногда используются разборные металлические стержни (составные стержни). Их использование невелико из-за того, что трудно надежно разместить сердечник как единое целое, а также из-за возможных изменений размеров. Следовательно, для разборных сердечников проектировщик должен обеспечить грубые допуски на эти размеры.

В рамках обычного цикла литья температура, при которой используется форма, зависит от температуры разливки, частоты цикла литья, веса отливки, формы отливки, толщины стенок отливки, толщины стенок формы и толщины покрытия формы. Если отливка выполняется с помощью холодной матрицы, первые несколько отливок, вероятно, будут иметь неправильный прогон до тех пор, пока матрица не достигнет своей рабочей температуры. Чтобы этого избежать, форму следует предварительно нагреть до рабочей температуры, желательно в духовке.

Материалы, которые обычно отливают в постоянных формах, - это алюминиевые сплавы, сплавы магния, медные сплавы, сплавы цинка и серый чугун. Размеры отливок для большинства материалов ограничены до 15 кг. Но в случае с алюминием было произведено крупное литье массой до 350 кг. Литье в постоянную форму особенно подходит для крупносерийного производства небольших простых отливок с однородной толщиной стенок и без сложных деталей.

Преимущества компонентов отливки в постоянные формы:
1. Благодаря использованию металлических форм, этот процесс позволяет получать мелкозернистую отливку с превосходными механическими свойствами.
2. Они обеспечивают очень хорошее качество поверхности порядка 4 микрон и лучший внешний вид.
3. Могут быть получены жесткие допуски на размеры.
4. Это экономично для крупносерийного производства, так как сокращается трудозатраты на подготовку формы.
5. Возможно создание отверстий с мелкими отверстиями по сравнению с литьем в песчаные формы.
6. Вставки можно легко отлить на место.