Технология литья под давлением на автоматизированном литейном комплексе

Предлагаем вам ознакомится с технологическим процессом литья под высоким давлением на примере производства детали "щит электрогенератора" с высокой степенью автоматизации.

Процесс производства отливки "щит электрогенератора" можно разделить на три глобальных составляющих:

1. Подготовка к процессу литья под высоким давлением
2. Литьё детали под высоким давлением
3. Механическая обработка детали

Разберём составляющие процесса литья "щит электрогенератора"

1. Подготовка к процессу литья под высоким давлением

1.1 Подготовка алюминиевого сплава к процессу литья

1.1.1 Загрузка алюминиевых чушек в плавильную печь (не путать с раздаточно-подогревательной печью, на массовом производстве мы рекомендуем использовать отдельную плавильную печь, например опрокидывающуюся как на этом видео:

это необходимо для того чтобы не снижать температуру в раздаточно-подогревательной печи, что благоприятно влияет на качество готовых изделий.)

1.1.2 Загрузка легирующих элементов в плавильную печь (например железо, позволяющее улучшить проливаемость, но ухудшающее прочностные характеристики изделия. Следует понимать, что легирующие элементы добавляют исключительно в случае когда алюминиевые чушки используемые на производстве не позволяют достичь необходимой проливаемости расплава, либо достичь необходимых характеристик готового изделия. Как правило металл, используемый при изготовлении чушек улучшен при помощи легирующих элементов на заводе-поставщике.)

1.1.3 Запуск плавильной печи, подготовка сплава к процессу литья под высоким давлением

1.1.4 Транспортировка готового сплава к раздаточно-подогревательной печи (например при помощи автоматизированной раздаточной системы, либо что гораздо проще и чаще применяется на Российских предприятиях - при помощи погрузчика и ковша.)

1.1.5 Дегазация расплава в раздаточно-подогревательной печи при помощи дегазатора (дегазатор подаёт рафинирующий состав в сплав находящийся в раздаточно-подогревательной печи, постоянно перемешивая его при помощи ротора, что позволяет избежать пор и раковин в отливках.)

1.2 Подготовка смазочно-разделительной жидкости

1.2.1 Загрузка концентрата смазочно-разделительной жидкости и воды в установку смешения (позволяет достичь равномерного смешения, а также оптимальных характеристик смазочно-разделительной жидкости.)

Начало цикла

1.2.2 Подача смазочно-разделительной жидкости в манипулятор-смазчик

1.3 Подготовка закладной детали ("щит электрогенератора" - деталь специфическая, поскольку обладает стальной закладной под опорный подшипник, коэффициент расширения у стали и алюминия разный, поэтому для того, чтобы адгезия алюминия и стали прошла успешно - необходимо подготовить закладную деталь к процессу литья под высоким давлением)

1.3.1 Нагрев стальной закладной на установке ТВЧ (токи высокой частоты)

2. Литьё под высоким давлением

2.1 Подготовка оборудования для литья под высоким давлением

2.1.1 Термостатирование пресс-формы, выведение пресс-формы на рабочие режимы (для того, чтобы улучшить качество отливок, а также значительно продлить срок службы пресс-формы - мы рекомендуем не охлаждать пресс-форму, а термостатировать её при помощи термостата, который способен поддерживать постоянную температуру пресс-формы. Помимо этого термостат выводит пресс-форму на рабочую температуру за счёт использования масла с высокой температурой вспышки в качестве рабочего вещества, что позволяет избежать бракованных отливок при выводе машины на рабочие режимы, а также бережёт пресс-форму от теплового шока и последующего разрушения от сетки разгара. Обращаю ваше внимание на то, что для эффективной работы термостата каналы охлаждения в пресс-форме следует проектировать диаметром соответствующим рабочей жидкости системы термостатирования, то есть большего диаметра чем при классической системе охлаждения пресс-формы.)

2.1.2 Охлаждение оборудования и системы термостатирования (охлаждающий контур литейной машины и охлаждающий контур термостата запитываются на воздушный чиллер, что позволяет избежать перегрева оборудования. Помимо этого чиллер обеспечивает работоспособность термостата, то есть его способность охлаждать рабочую жидкость до заданной температуры.)

2.1.3 Выведение раздаточно-подогревательной печи на рабочие режимы (температура печи выставляется для каждого изделия в соответствии с назначенным ранее технологическим регламентом.)

2.1.4 Смазка подвижных частей машины литья под давлением (на литейных машинах Олдэнг осуществляется за счёт централизованной автоматической системы смазки.)

2.2 Технологический процесс литья под давлением с высокой степенью автоматизации

2.2.1 Смазка камеры прессования (на литейных машинах Олдэнг может осуществлятся за счёт устройства автоматической подачи как гранулированной так и консистентной смазки.)

2.2.2 Смазка пресс-формы подготовленной смазочно-разделительной жидкостью при помощи манипулятора-смазчика

2.2.2.(1) Размещение разогретой стальной закладной в пресс-форму при помощи робота (в случае литья детали "щит электрогенератора", при повышенной степени автоматизации литейного комплекса.)

2.2.3 Смыкание пресс-формы

2.2.4 Вакуумирование пресс-формы (для деталей сложной конфигурации, например тонкостенных, а также при использовании нестандартных режимов литья мы рекомендуем использовать системы вакуумирования пресс-форм, которые создают разряжённую атмосферу в полостях пресс-форм, что в свою очередь позволяет производить отливки повышенного качества. Обращаем ваше внимание, что использование систем вакуумирования следует закладывать в конструкцию пресс-формы заранее.)

2.2.5 Подача подготовленного расплава в камеру прессования при помощи манипулятора-заливщика (объём заливки регулируется при помощи сменных ковшей разного объёма, а также регулировкой кинематики манипулятора.)

2.2.6 Прессование металла под высоким давлением (на литейных машинах Олдэнг со скоростью вплоть до 14 метров в секунду, процесс прессования разделяется не менее чем на 3 фазы, которые в свою очередь могут быть также программно разделены за счёт использования энкодера на машинах литья под давлением Олдэнг.)

2.2.6.1 Фаза заливки металла с плавным перекрытием заливочного окна (с целью минимизации газификации сплава.)

2.2.6.2 Фаза высокоскоростного прессования (в процессе прессования используется сердце машины литья под высоким давлением - мультипликатор и аккумуляторы высокого давления, с целью высокого ускорения поршня и как следствия создания повышенного давления в камере прессования.)

2.2.6.3 Фаза подпрессовки (увеличивает плотность отливки за счёт допрессовки материала в камеру пресс-формы в процессе кристаллизации изделия.)

2.2.7 Выдержка изделия в пресс-форме с целью кристаллизации отливки

2.2.8 Извлечение отливки из пресс-формы при помощи манипулятора-съёмщика

2.2.(8) Извлечение отливки из пресс-формы при помощи робота (в случае повышенной степени автоматизации литейного комплекса.)

2.2.9 Контроль отливки на целостность при помощи контактного датчика

2.2.10 Размещение отливки на конвейере с вентиляторами охлаждения

2.2.(10) Размещение отливки на двухстанционном стенде с вентиляторами охлаждения (в случае повышенной степени автоматизации литейного комплекса. Нами рекомендуется воздушная система охлаждения, но также возможно помещение отливки в охлаждающую ванну. Следует обратить внимание на то что при использовании охлаждающего стенда в момент охлаждения робот освобождается для выполнения дополнительных технологических операций, при использовании охлаждающей ванны робот занят фиксацией отливки.)

3. Механическая обработка детали (при повышенной степени автоматизации)

3.1 Размещение отливки на обрубном прессе (для качественной обрубки литниковой системы следует использовать гидравлический пресс и простой обрубной штамп.)

3.2 Обрубка литниковой системы

3.3 Извлечение отливки из обрубного штампа при помощи выталкивателей

3.4 Весовой контроль изделия с высокой точностью (для того, чтобы проконтролировать качество полученной отливки мы рекомендуем использовать весовой контроль - это простое и недорогое решение позволяет проверить отсутствие или наличие литниковой системы, а также заданный вес отливки, что в свою очередь при совпадении заданных и текущих параметров гарантирует качественную отливку.)

Повтор цикла

3.5 Установка изделия на механообрабатывающий станок (токарный, фрезерный или сверлильный обрабатывающий центр в зависимости от изделия)

3.(6) В случае изделия "щит электрогенератора" токарная обработка посадочного места под подшипник в стальной закладной, а также сверление отверстий и нарезание резьбы под крепёж готовой детали на изделии "корпус электрогенератора", так же получаемой по технологии литья под высоким давлением.

Видео, технологический процесс производства изделия, типа "щит электрогенератора"