Штамповка заготовок из жидкого металла

Для получения отливок, не имеющих газовой и воздушной пористости, применяется штамповка заготовок из жидкого металла (жидкая штамповка).

В металлическую пресс-форму 1 (рис. 4.10), состоящую из матрицы и подвижного пуансона 3, заливают порцию жидкого металла 2. Пуансон входит в расплав и вдавливает его в полость формы. Металл, соприкасаясь со стенками формы, охлаждается, затвердевает и подвергается небольшой пластической деформации, что приводит к получению детали с повышенной плотностью и повышенными механическими свойствами.

Рис. 4.10. Схема штамповки заготовок из жидкого металла:

а — заливка металла; б — выдавливание металла в полость формы; в — отливка; 1 — пресс-форма; 2 — жидкий металл; 3 — подвижной пуансон.

Штамповку заготовок из жидкого металла применяют для получения фасонных деталей из чистых металлов и сплавов на основе магния, алюминия, меди, цинка с полостями толщиной стенок 2—100 мм. Наиболее целесообразно выдавливанием изготавливать детали с центральными отверстиями диаметром до 90 мм и толщиной стенок до 7 мм.

Основные преимущества жидкой штамповки по сравнению с литьем под давлением:

• • путь залитого металла (расплава) в несколько раз короче, чем при литье под давлением. Благодаря этому расплав меньше охлаждается, значительно меньше теряет свою текучесть и может заполнять форму при более низких давлениях и скоростях;
• • при выдавливании металла отсутствуют условия для захвата воздуха, так как металл наливается в открытую форму, вытесняя при этом объем воздуха, равный полному объему залитого металла, и воздух успевает удалиться через вентиляционные каналы;
• • нет условий для образования потерь гидродинамического давления, поскольку металл движется вверх, но всему сечению отливаемой детали, параллельно стейкам матрицы без лобовых ударов;
• • нет затрат металла на литниковую систему (составляющую в литье под давлением от 50 до 300% от веса отливки). Только у деталей со сквозной центральной полостью остается дноперемычка толщиной от 3—4 мм, удаляемая при механической обработке;
• • практически полностью исключена вероятность образования усадочных раковин и усадочной пористости, поэтому исключена необходимость применения прибылей;
• • внешнее давление на металл заставляет газы, находящиеся в расплаве, оставаться в растворе, благодаря чему отсутствуют газовые раковины и пористость, устраняется зональная ликвация;
• • наличие внешнего давления при кристаллизации расплава способствует измельчению структуры, повышению механических свойств отливок.

Основной недостаток жидкой штамповки — низкая стойкость пресс-формы.