Способ литья под давлением

 

СВОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИК

ЗЮ0 C 22 0 1 7 00!.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

3 (1

ГОСУДАРСТВЕННЦ1Й КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ASTOPCHOINY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1(21) 3375177/22-02 (22) 30.12 ° 81 (46) .07. 07 ° 83. Бюл:. Ie 25 (2) В.ф. Коростелев (71) Владимирский политехнический институт (53) 621 ° 74 ° 043.2(088.8 ) (56). 1. Белов, В.M. Освоение технологии литья под давлением стали.

М., "Литейное производство", 1978, . В 4, с. 28.-30..

2. Авторское свидетельство СССР

9 495147, кл. В 22 0 15/00, 1 976. (54) (57 ) СПОСОБ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ отливок иэ сплавов, имеющих фазовые превращения, включающий введение, расплавленного металла в полость формй, охлаждение отлйвок до температуры ниже температуры солидуса,,.SV„„1 027275 А.раскрытие формы и создание регулируемого воздушного зазора между отливкой и.полостью формы, выдержку отливки в,форме при созданном зазоре, закрытие формы, охлаждение отливки до температуры выбивки и удаление отливки из формь1, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения коробления отливок и повышения стойкости форм, форму раскрывают после охлаждения отливки на 30-50 градусов ниже температуры солидуса, закрывают при температуре отливки на 10-20 градусов выше температуры начала фазовых превращений, а удаляют отливку. иэ

I формы после охлаждения отливки до Е

Ф температуры на 5-10 градусов ниже температуры окончания фазовых .превращений в сплаве.

1027275

30

Металл с температурой, превышающей темпеРатуРу его плавления на

60 градусов, заливают в камеру прес. соваиия, нагретуЮ до температуры б73 К (400 C ), запрессовывают его через литник под давлением 200 МПа в полость формы, выдерживают отливрытой форме до тех пор пока металл отливки не охладится до температуры на 30 градусов ниже температуры солидуса, форму раскрывают, отводят отйотливки на расстояние 3 ю, выдерживают отливку до температуры на 20 градусов выше температуры начала фазового превращения. Во время этой выдержки охлаждение отливки происходит через soe60.душный зазор, что благоприятствует выравниванию температуры как в отливке, так и в форме. Форму закрывают, отливку выдерживают до температуры на 5 градусов ниже температуры конца фазового превращения, Изобретение относится к литейному производству, в частности к способу литья под давлением, преиму- щественно деталей из сплавов, претер,певающих Фаэовые превращения при ,температурах ниже температуры солидуса»

Известен способ литья под давлением черных металлов, включающий заливку жидкого металла в камеру прессования, эапрессовку s полость Формы, кристаллизацию его и удаление затвердевающей отливки (1 ) ° .Однако этому способу присуще отсутствие связи момента начала рас» крытия формы с состоянием отливки, характеризуемым .ее температурой и .Фазовыми превращениями, что при производстве отливок, в особенности тонкостенных, иэ сплавов, имеющих

Фазовые превращения, приводит к короблению отливок после удаления их иэ Формы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения отливок в постоянной фор" . ме, включающий введение расплавленного металла в полость формы, выдержку отливки в ней до обраэовайия корочки, т.е. до температуры ниже температуры солидуса, раскрытие формы и создание регулируемого воздушного зазора между отливкой и полостью формы, охлаждение отливки до окончания фазовых превращений, закрытие Формы, охлаждение отливки до температуры выбивки и удаление отливки иэ Формы (2 .

Применение этого способа позволяет устранить отбел чугунных отливок, так как воздушный зазор замедляет темп охлаждения отливок и влияет на характер Фазовых превращеиийуглерод выделяется в виде графита, а не в виде цементита. Однако данный способ нельзя применить для литья под давлением сплавов (напри мер„ сталей ), претерпевающих фазовые превращения, у сталей звтектоидиое превращение аустенита в перлит протекает с изменением объема, что может привести к короблению отливок при охлаждении их в регулируемом воздушном зазоре. Длительный контакт отливки ведет к интенсивному разогреву поверхности. Формы и ее прежде-, временному разрушению.

Целью изобретения является снижение коробления отливок и,повышение стойкости Форм.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу литья под давлением отливок из сплавов, имеющих

Фазовые превращения, включающему введение расплавленного металла в полость Формы, охлаждение отливки до температуры ниже температуры солидуса, раскрытие формы и создание регулируемого воздушного зазора между отливкой и полостью формы, выдержку отливки в форме при созданном зазоре, закрытие формы, охлажде« ние отливки до температуры выбивки и удаление отливки нз Формы, форму раскрывают после .охлаждения отливки на 30-50 градусов ниже температуры солидуса, закрывают при температуре отливки на 10-20 градусов выше температуры начала Фазовых превращений, а удаляют отливку иэ

Формы после охлаждения отливки до температуры на 5-10 градусов ниже температуры окончания фазовых превращений в сплаве.

Способ литья под давлением осу <: ществляется следующим образом.

Жидкий металл вводят s полость.

Формы, охлаждают отливку до температуры на 30-50 градусов ниже температуры солидуса, при- этой температуре форму раскрывают и создают регулируемый воздушный зазор между ,отливкой и полостью формы, выдерживают отливку в форме при созданном. зазоре до температуры на 10-20 градусов выше температуры начала фазовых превращений и при достижении этой температуры форм закрывают, охлажда"

30 ют отливку в закрытой форме до температуры на 5-10 градусов ниже температуры окончания фазовых превращений и удаляют отливку из Формы.

Пример 1. Отливают деталь типа рамки иэ стали 20Л размерами

50 120 мм, с толщиной стенки 5 мм.

Масса отливки 0,28 кг, температура ликвидуса стали 1803 K (1530ОС ), температура солидуса 1783 К 1510ОС температура начала фазового превращения 11б3 К (890еС ), конца1003 К (730 С).

1027275

Составитель A. Кузнецова

Техред О. Неце Корректор Г ° Реше ни3с

Редактор С. Патрушева

Тираж 627 Подписное

Вниипи Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4678/31

Филиал ППП "Патент"., г. Ужгород, ул. Проектная, 4 раскрывают форму и выталкивают иэ нее отливку. Температуру отливки в процессе литья контролируют термо-. парой, встроенной в пресс-форму, или косвенно определяют временем выдержки отливки в форме. 5

Пример 2. Отливают деталь типа корпус из стали 20Л размерами

90 ° 130 мм, с преимущественной толщиной стенки 10 мм. Масса отливки

1,2 кг.. металл с температурой, пре-. 10 вышающей температуру его плавления на 50 градусов, заливают в камеру .прессования, нагретую до температуры 573 К (300ОС ), запрессовывают через литник под давлением 100 МПа в. полость формы, выдерживают отливку в закрытой форме до тех пор, пока металл отливки не охладится до температуры на 50 градусов ниже температуры солидуса, форму раскрывают, отводят от отливки на расстояние 5 мм, выдерживают отливку до температуры на 10 градусов выше температуры начала фазового превращения. Форму закрывают, отливку выдерживают до температуры на

10 градусов ниже температуры конца фазового превращения, раскрывают форму и выталкивают иэ нее отливку.

Температуру отливки в процессе литья контролируют термопарой, встро» еннай в пресс-форму, или косвенно. определяют временем выдержки отливки в форме. .Использование способа литья под давлением позволяет преодолеть ряд N трудностей, препятствующих широкому внедрению литья стали под давлением в промыаленность. Уменьшение скорости охлаждения в интервале: температура на 30-50 градусов ниже солиду- 40 са — на 10«20 градусов выше температуры начала фазового превращения, благоприятствует выравниванию температур во всем объеме отливки, исключает неравномерное охлаждение тонких сечений и массивных узлов, снижает уровень остаточных охлаждений; что открывает возможность производства не только плоских тонко.стенных отливок, но и более крупных, разностенных, в том числе и корпусных деталей, охлаждение которых в форме без ее раскрытия до температуры ниже температуры фазового превращения на 5-10 градусов приводит к появлению остаточных деформаций — к короблению при последующем охлаждении до комнатчой температуры под влиянием напряжений, сформировавшихся при охлаждении в

Форме. В то же время отсутствие непосредственного контакта отливки с Формой в названном интервале температур позволяет снизить температуру нагрева рабочей поверхности формы, уменьшить: термические напряжения и тем самым повысить ресурс стойкости формы. Продолжительность литейного цикла при этом не увеличивается, так как лимитирующим является не время пребывания отливки в форме, а время охлаждения формы до исходной температуры; Изменения в конструкции оснастки в схеме управления машиной не требуют значительных затрат.

Изобретение позволяет снизить на 10-20% брак по короблению, а также повысить на 30-40% стойкость дорогостоящих молибденовых вкладышей форм, повысить размерную точность отливок, расширить их номенклатуру.