Оптимизация качества изделий: анализ влияния температурных факторов и подготовки технологической оснастки перед штамповкой жидкого металла

Температура матрицы штампа играет важную роль в процессе заливки жидкого металла. Температура оказывает влияние на качество поверхности поковок и долговечность инструмента.

Температура матрицы влияет на распределение тепла внутри материала. Правильная температура может способствовать равномерному распределению тепла и предотвращению возникновения напряжений и дефектов в детали.

Таким образом, оптимальная температура матрицы штампа во время заливки жидкого металла является важным фактором для получения высококачественных деталей. Необходимо учитывать свойства конкретного металла и требования к конечному изделию при определении оптимальной температуры матрицы для каждого процесса заливки [1].

В ходе проведенных исследований [2] было установлено, что использование температуры матрицы ниже 150 °C и температуры пуансона ниже 100 °C приводит к возникновению дефектов поверхности и неполному заполнению гравюры штампа.

С целью оценки качества поверхности и структуры поковок, полученных при различных температурах инструмента, было проведено исследование влияния температуры штампа [3]. Перед каждым заливом металла было осуществлено измерение температуры штампа с использованием встроенной контактной хромель-алюмелевой термопары. Это позволило получить данные о температурных параметрах во время процесса и определить их влияние на чистоту поверхности и структуру получаемых поковок.

Температура технологической оснастки была разделена на три диапазона для марганцевой латуни ЛМцА57-3-1: 100-150 °C, 150-250 °C и 250-350 °C, при температуре заливки латуни 900-950 °C. Для силумина соответствующие диапазоны составляли: 100-150 °C, 150-250 °C и 250-270 °C, при температуре заливки 600-650 °C. В обоих случаях скорость деформирования составляла 0,3 м/с. Для деталей, таких как втулки с толщиной стенок 6 мм, время выдержки под давлением составляло примерно 5 секунд.

Создание оптимальных условий нагрева технологической оснастки является важным фактором для достижения равномерного затвердевания металла, предотвращения его быстрого затвердевания в периферийных зонах и обеспечения высокой степени чистоты поверхности поковок без внутренних дефектов.

Смазывание технологической оснастки

Смазывание технологической оснастки является важной операцией в процессе штамповки жидкого металла. Его целью является уменьшение трения между поверхностью формы и расплавленным металлом, что способствует более легкому заполнению формы и обеспечивает более гладкую поверхность отливки.

Смазочные материалы, такие как специальные смазки или покрытия, применяются на поверхность формы или инструментов, чтобы создать защитный слой, который предотвращает сцепление металла с поверхностью. Это позволяет легче извлекать отливку из формы после остывания и уменьшает вероятность повреждений или деформаций.

Выбор смазочного материала зависит от свойств используемого металла, температуры литья, скорости застывания и других параметров процесса. Некоторые смазочные материалы могут быть термически стабильными и выдерживать высокие температуры, что особенно важно при литье высокоплавких металлов. Другие могут иметь особые свойства, такие как хорошую “смазываемость”, стойкость к коррозии или адгезионные свойства [4].

Смазывание технологической оснастки проводится перед каждым циклом литья. Это может быть выполнено путем нанесения смазочного материала на форму вручную, с использованием распылителей или автоматических систем нанесения. Важно следить за равномерным распределением смазки по поверхности формы, чтобы обеспечить однородное смазывание.

С ростом требований к качеству штампованных деталей становится все более важным выбор бездымных смазочных покрытий, которые играют ключевую роль в процессе жидкой штамповки металла [2].

При этом смазка должна обладать следующими свойствами:

• Стойкостью смазочного слоя в процессе заливки жидкого металла и формообразования детали;
• Минимальным газовыделением при контакте с жидким металлом;
• Нетоксичностью;
• Химической устойчивостью при температуре, возникающей на гравюре технологической оснастки.

Выводы.

Температура матрицы штампа имеет существенное влияние на процесс заливки жидкого металла и качество получаемых деталей. Выбор оптимальной температуры матрицы также зависит от требуемой скорости затвердевания металла. Для достижения высококачественных деталей необходимо учитывать свойства конкретного металла и требования к конечному изделию при определении оптимальной температуры матрицы.

В итоге, контроль и поддержание оптимальной температуры матрицы штампа во время заливки жидкого металла является важным шагом для обеспечения качественного производства деталей. Так же важно обеспечить равномерное распределение смазки по поверхности формы для достижения однородного смазывания и получения качественной поковки.