Что такое постоянное литье в форму?

Литье в постоянную форму относится к процессу литья, в котором используется специальная металлическая форма (матрица) для приема расплавленного жидкого литого металла. Он подходит для производстваотливкив большом количестве. Этот процесс литья под давлением называется литьем под давлением или гравитационным литьем, поскольку металл попадает в форму под действием силы тяжести.

По сравнению с литьем в песчаные формы, литьем в оболочковые формы или литьем по выплавляемым моделям, при которых необходимо подготовить форму для каждой отливки, литье в постоянную форму может производить отливки с одинаковыми формовочными системами для каждой отливки.

Материал формы для постоянного литья определяется с учетом температуры заливки, размера отливки и частоты цикла литья. Они определяют общее количество тепла, которое будет выдерживать матрица. Мелкозернистый серый чугун является наиболее распространенным материалом для штампов. Легированный чугун, углеродистая сталь и легированные стали (Н11 и Н14) также используются для изготовления очень больших объемов и крупных деталей. Графитовые формы могут использоваться для мелкосерийного производства 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 также используются стержни при литье в постоянные формы. Сердечники могут быть изготовлены из металла или песка. Когда используются песчаные стержни, этот процесс называется полупостоянным формованием. Кроме того, металлический стержень необходимо извлечь сразу после затвердевания; в противном случае его извлечение становится затруднительным из-за усадки. Для изготовления сложных форм в постоянных формах иногда используются разборные металлические стержни (составные стержни). Их использование не широко распространено из-за того, что трудно надежно позиционировать сердечник как единую деталь, а также из-за возможных изменений размеров. Следовательно, при использовании разборных сердечников проектировщик должен обеспечить грубые допуски по этим размерам.

При обычном цикле литья температура, при которой используется форма, зависит от температуры разливки, частоты цикла литья, веса отливки, формы отливки, толщины стенки отливки, толщины стенки формы и толщины покрытия формы. Если отливка производится в холодной матрице, первые несколько отливок, скорее всего, будут иметь сбои, пока матрица не достигнет рабочей температуры. Чтобы этого избежать, форму следует предварительно нагреть до рабочей температуры, желательно в духовке.

Материалами, которые обычно отливают в постоянные формы, являются алюминиевые сплавы, магниевые сплавы, медные сплавы, цинковые сплавы и серый чугун. Вес единичной отливки для большинства материалов колеблется от нескольких граммов до 15 кг. Однако из алюминия можно производить крупные отливки массой до 350 кг и более. Литье в постоянные формы особенно подходит для крупносерийного производства небольших простых отливок с одинаковой толщиной стенок и без сложных конструкций.

Преимущества процесса литья в постоянные формы:
1. Благодаря использованию металлических форм в результате этого процесса получается мелкозернистая отливка с превосходными механическими свойствами.
2. Они обеспечивают очень хорошее качество поверхности (порядка 4 микрон) и лучший внешний вид.
3. Могут быть достигнуты жесткие допуски по размерам.
4. Это экономично для крупномасштабного производства, поскольку сокращается трудозатраты на подготовку формы.
5. Возможно изготовление отверстий меньшего размера по сравнению с литьем в песчаные формы.
6. Вставки можно легко отлить на место.

 

Сравнение различных процессов литья
Предметы	Литье в песок	Постоянное литье в форму	Литье под давлением	Инвестиционное литье	Литье в пресс-формы с химической связью
Типичные размерные допуски, дюймы	± 0,010 дюйма	± 0,010 дюйма	± 0,001 дюйма	± 0,010 дюйма	± 0,005 дюйма
	± 0,030 дюйма	± 0,050 дюйма	± 0,015 дюйма	± 0,020 дюйма	± 0,015 дюйма
Относительная стоимость в количестве	Низкий	Низкий	Самый низкий	Самый высокий	Средне-высокий
Относительная стоимость для небольшого количества	Самый низкий	Высокий	Самый высокий	Середина	Средний Высокий
Допустимый вес отливки	Безлимитный	100 фунтов.	75 фунтов.	Унции до 100 фунтов.	Раковина унций. До 250 фунтов. без выпечки 1/2 фунта - тонны
Самая тонкая отлитая секция, дюймы	1/10"	1/8"	1/32"	1/16 дюйма	1/10"
Относительная чистота поверхности	От хорошего до хорошего	Хороший	Лучший	Очень хороший	Shell хорошо
Относительная простота отливки сложной конструкции.	От хорошего до хорошего	Справедливый	Хороший	Лучший	Хороший
Относительная простота изменения конструкции на производстве.	Лучший	Бедный	Беднейший	Справедливый	Справедливый
Диапазон сплавов, из которых можно отливать	неограниченный	Предпочтительно алюминиевое и медное основание.	Предпочтительно алюминиевое основание.	Безлимитный	Безлимитный