Способ литья под давлением и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к литейному производству, точнее к литью под давлением .преимущественно на машинах с горизонтальной камерой прессования . Целью изобретения является повышение качества отливок. В способе литья под давлением перед заливкой металла в камеру прессования 3 полость литейной формы, состоящей из полуформ 1 и 2, и полость камеры прессования 3 разделяют посредством затвора 8, а затем в камеру прессования 3 заливают расплав через желоб 18. Одновременно с заливкой расплава в полости формы создают газовое даэление Р , открывая вентиль 27, который соединяет источник высокого газового давления с рабочей полостью формы . Затем вентиль 27 закрывают, полость камеры прессования герметизируют , смыкая плиту 22 с кожухом 17. Открывают вентиль 28, соединяя полости формы и камеры прессования; пресспоршень запрессовывает металл в форму . При заполнении формы на фронт движущегося расплава действует одинаковое по величине газовое давление, что обеспечивает одинаковые условия начальной кристаллизации отливки. 2 с.п. ф-лы, 4 ил. s пт 07Л « f У/ п ОО О СлЭ ю СП CD

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (89) BG 34643 /BG/ 51962/ 06. 05. 81 (48) 29.12.81

l (21) 7772765/22-02 (22) 20.12.82 (46) 15.04,87. Бюл. У 14 (71) Институт по металознание и технология на металите (BG) (72) Иван Димов Николов и Тодор Николов Трендафилов (ВС) (53) 621 ° 74.043.2(088.8) (54) СПОСОБ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к литейному производству, точнее к литью под давлением .преимущественно на машинах с горизонтальной камерой прессования. Целью изобретения является повышение качества отливок. В способе литья под давлением перед заливкой металла в камеру прессования 3

„„Я0„„1303259 А1 (51) 4 В 22 D 17/10. ."- " " .) полость литейной формы, состоящей из полуформ 1 и 2, и полость камеры прессования 3 разделяют посредством затвора 8, а затем в камеру прессования 3 заливают расплав через желоб

18. Одновременно с заливкой расплава в полости формы создают газовое давление P, открывая вентиль 27, который соединяет источник высокого газового давления с рабочей полостью формы. Затем вентиль 27 закрывают, полость камеры прессования герметизируют, смыкая плиту 22 с кожухом 17.

Открывают вентиль 28, соединяя полости формы и камеры прессования; пресспоршень запрессовывает металл в форму. При заполнении формы на фронт движущегося расплава действует одинаковое по величине газовое давление, что обеспечивает одинаковые условия начальной кристаллизации отливки.

2 с.п. ф-лы, 4 ил.

1303259

Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью под пневмопоршневым давлением на машинах с горизонтальной камерой прессования,, и может быть применено при литье цветных металлов и сплавов, силикатных материалов и других в постоянные металлические формы, Известен пневмопоршневой способ литья металлов и других материалов, при котором осуществляют заливку металла в камеру прессования, заполнение формы JIBMHHBpHbIM или близким к нему потоком расплава с одновременилм созданием газового противодавления в полости Формы. После заполнения формы кристаллизацию отливки осуществляют под действием двустороннего давления, равного 15-25 МПа (авт. св.

НРБ 11 28297, кл. В22 D !7/04, 1979).

Недостатком этого способа является то, что создание газового давления в рабочей полости литейной формы во время ее заполнения ведет к действию газового противодавления переменной величины — от нуля до установленного. конечного давления, на фронт движущегося расплава. В результате этого, как бы быстро не создавалось это давление, тепло-Физические условия заполнения отдельных частей литейной формы и условия начальной кристаллизации, протекающей на контактующих с расплавом формообразующих, являются различными, Все это отражается неблагоприятно на качестве отливок.

Известно устройство для осуществления этого способа, состоящее из подвижной и неподвижной полуформ, смонтированных соответственно на под вижной и неподвижной плитах поршневой машины для литья под давлением с горизонтальной камерой прессования.

Неподвижная полуформа соединена с горизонтальной камерой прессования, причем горизонтальная камера для прессования снабжена заливочным отверстием для поступления расплава °

В водвижной полуформе смонтированы выталкиватели и выполнено отверстие для подпрессовочного поршня, который связан с вертикальным гидравлическим цилиндром, который закреплен неподвижно на подвижной полуформе. Выталкиватели уплотнены в подвижной полуформе, которая в рабочем положении герметизирована покетом уплотнительных колец относительно неподвижной

f5

55 полуформы. В неподвижной полуформе установлена литниковая втулка, которая герметизирована относительно передней торцовой части горизонтальной камеры прессования. Пространство горизонтальной камеры для прессования за пресс"поршнем, рабочая полость между формообразующими частями формы, объем подпрессовочного поршня и пространство перед пресс-поршнем соединены между собой газопроводом. В неподвижной полуформе вмонтирована литниковая втулка(авт. св. НРБ У 28297, кл. В22 D 17/04, 1979) .

Однако с целью быстрого создания газового давления подпрессовочный поршень во время заполнения литейной формы устанавливается на известном расстоянии от своего конечного положения и передвигается к нему только после того, как заполнение будет завершено. Это делает необходимым наличие устройства для слежения за достигнутым уровнем движущегося фронта расплава и соблюдение предохранительiHIx мер против аварии при несрабатыв нии этого устройства, ударное уплотнение металла в подпрессовочный поршень-приводит к быстрому износу контактующих торцовых поверхностей.

В результате этого требуется частое

° восстановление расположенных гам вентиляционных каналов.

Цель изобретения — повышение качества отливок:, что обеспечивается благодаря независимому созданию газового давления в рабочей полости формы от движения расплава.

Цель достигается тем, что согласно способу литья под давлением перед заливкой расплава полости формы и камеры прессования разделяют, после чего:в полости формы создают газовые давления и заливают расплав в камеру прессования, а. в начале заполнения

Формы расплавсм полости формы и камеры прессования соединяют.

Цель достигается также тем,, что устройство для литья под давлением, содержащее подвижную и неподвижную полуформы, закрепленные на подвижной и неподвижной плитах машины литья под цавлением, горизонтальную камеру прессования с пресс-поршнем и заливочным отверстием, литниковую втулку, установленную в неподвижной полуформе, выталкивающую систему, расположенную в подвижной полуформе, снабже13032 но затвором, установленным в подвижной полуформе с возможностью горизонтального перемещения от гидравлического цилиндра и взаимодействия с посадочным гнездом, выполненным в литниковой втулке, полуцилиндрическим кожухом, герметизирующим заливочное отверстие и закрепленным неподвижно на камере прессования, несущей плитой, связанной с полуцилиндрическим 10 кожухом горизонтальными направляющими колоннами, уплотняющей плитой с гидравлическим цилиндром перемещения ее по горизонтальным направляющим колоннам, закрепленным на несущей пли- 15 те, а также желобом, установленным в полуцилиндрическом кожухе и прикрепленным к нему и уплотняющей плите посредством пружин, при этом полость горизонтальной камеры прессования за пресс-поршнем и полость полуцилиндрического кожуха соединены общим газопроводом.

На фиг.1 представлена принципиальная схема устройства, этап заливки 25 расплава в камеру прессования и создания газового давления в форме; на фиг.2 — то же, перед заполнением формы металлом; на фиг. 3 — то же, при заполнении формы металлом; на фиг.4 — 30 части полуформ и камеры прессования, продольный разрез.

Устройство для литья под давлением состоит из.подвижной 1 и неподвижной 2 полуформ, которые смонтированы соответственно на подвижной 33 и неподвижной 34 плитах машины для литья под давлением с горизонтальной камерой 3 прессования, В горизонтальной камере 3 прессования помещен пресс- 40 поршень 4, Неподвижная полуформа 2 соединена с горизонтальной камерой 3 прессования, причем герметизация между ними осуществлена с помощью уплотнения 5 между литниковой втулкой 6 и передней торцовой частью камеры 3 прессования. Литниковая втулка 6 установлена в неподвижной полуформе 2.

Подвижная полуформа 1 в рабочем положении герметизирована посредством па-50 кета колец 7 относительно неподвижной полуформы 2. Отверстие литниковой втулки 6 со стороны полости формы в рабочем положении герметизировано подвижным затвором 8, который соединен с гидравлическим цилиндром 9, закрепленным неподвижно на подвижной полуформе 1. Подвижный затвор 8 уста59 4 новлен в подвижной полуформе ). Шток горизонтального гидравлического цилиндра 9 уплотнен относительно подвижной платформы манжетой 10. Задний конец горизонтальной камеры 3 прессования герметизирован с торца уплотнением 11 относительно ригеля

12, в котором посредством пакета манжет 13 и прижима !4 уплотнен шток пресс-поршня 4. Заливочное отверстие

15 камеры 3 прессования уплотнено посредством плоского уплотнения 16 относительно полуцилн дрического кожуха 17, который закреплен неподвижно на горизонтальной камере 3 прессования. В полуцилиндрнческом :ожухе

17 смонтирован на горизонтальной осН желоб 18 для заливки расплава. На кожухе 17 смонтированы неподвижно горизонтальные направляющие колонны

19, на концах которых закреплена неподвижно несущая плита 20. Отверстие для желоба 18 в плоской части кожуха 7 упло-нено кольцом 2!, помещенным в канале подвижной уплотняющей плиты 22, которая установлена на горизонтальных направляющих колоннах 19.

Подвижная уплотняющая плита 22 соединена со вторым горизонтальным циt линдром 23, который закреплен неподвижно на несущей плите 20. Желоб 18 соединен пружинами 24 с подвижной уплотняющей плитой 2 и пружиной 25 с кожухом !7. Пространство горизонтальной камеры 3 прессования за пресс-поршнем 4 соединено с пространством кожуха 17 посредством общего газопровода 26. Общий газопров.-.;

26 соединен с источником высокого газового давления и с атмосферой и снабжен электромагнитными вентилями 2729. В литниковой втулке 6 оформлено посадочное гнездо 30 для торцовой части подвижного затвора 8.

Устройство работает следующим образом.

После закрытия литейной формы подвижный затвор 8 посредством горизонтального гидравлического цилиндра 9 закрывает отверстие в литниковой втулке 6. При закрытых электромагнитных вентилях 28 и 29 открывается электромагнитный вентиль 27, который соединяет источник высокого газового давления с рабочей полостью литейной формы. После достижения определенного давления Р электромагнитный вен4 тиль 27 закрывается и подпрессовоч5 130325 ный поршень 31 передвигается вертикальным гидравлическим цилиндром плавно вниз до его упора в ложе, образованном подвижной 1 и неподвижной

2 полуформами. 5

Одновременно с созданием в пространстве формы давления P через же1 лоб 18 в горизонтальную камеру Зпрессования заливается порция расплава, причем в пространстве горизонтальной 10 камеры 3 прессования перед и за пресс-поршнем 4 и в пространстве кожуха 17, который уплотняет заливочное отверстие 15, давление равно атмосферному Р 15

После заливки необходимого количества расплава вертикальное отверстие кожуха 17 герметизируется посредством подвижной уплотняющей плиты 22, при этом желоб 18 поворачивается 20 около своей горизонтальной оси и занимает свое нерабочее положение внутри полуцилиндрического кожуха 17. Б этот момент подается команда на движение пресс-поршня 4 вперед, причем до перекрытия отверстия 15 подаются одновременно две новые команды — команда открывания электромагнитчого вентиля 28, посредством чего, в пространстве горизонтальной камеры для 30 прессования за и перед пресс-поршнем

4 и в соединенном с ним пространстве кожуха 17 создается газовое давление

Р,, равное давлению в рабочей полости литейной формы, и команда на дви- 35 жение подвижного затвора 8 в конечное левое положение, причем расплав заполняет рабочую полость литейной формы посредством движения пресспоршня 4. 40

После затвердевания отливки, в результате усадки сплава, образуется зазор между стенками литейной формы и отливки, посредством чего осуществляется связь между сжатым в полости подпрессовочного поршня 31 газом, через вентиляционные каналы 32, и газом в общем газопроводе 26. При открывании электромагнитного вентиля 29 даьление в системе понижается до атмосферного, что является сигналом для обратного хода поршня 31 и подвижной уплотняющей плиты 22 посредством соответствующих гидравлических цилиндров. Следует команда открывания литейной формы, выталкивающий механизм машины срабатывает и отливка выталкивается из подвижной полуформы 1.

После осуществления необходимой подготовки оборудования литейная форма закрывается и она снова готова к новому циклу литья.

В предлагаемом способе газовое давление создается в рабочей полости формы независимо от процесса заливки расплава в камеру прессования, при заполнении формы на фронт движущегося рас.тлава в каждый момент действует одинаковое по величине газовое давление. Это обеспечивает одинаковые условия для протекания начальной кристаллизации по формообразующим поверхностям, что определяет благоприятные возможности для компенсации объемной усадки, получения требуемок макроструктуры и физико-механических свойств отливок., Способ позволяет использовать различные по составу газовые смеси, действующие на расплав во время его заливки в камеру прессования и во время заполнения формы, что повышает положительный эффект от примененного газового легирования.

Преимущества устройства для осуществления способа состоят в следующем.

После осуществления горизонтально передвигающимся затвором герметизации рабочего пространства литейной формы и пространства горизонтальной камеры прессования, каждого в отдельности и независимо одно от другого, создание газового давления осуществляется одновременно с заливкой расплава, вертикально передвигающийся подпрессовочный поршень устанавливается плавно и без удара в свое конечное положение, контактуюшие поверхности не повреждаются и выработанные на них вентиляционные каналы сохраняют свои размеры. Не требуются устройства для слежения за приведением в движение подпрессовочного поршня до его конечного положения в зависимости от положения фронта движущегося расплава, а также предохранительной системы при аварийном несрабатывании следящего устройства.

Устройство обеспечивает постоянную герметизацию заливочного отверстия, независящую от состояния уплотняемой поверхности, Этим устраняется опасность плохой герметизации из-за попавших капель и брызг расплава при его заливке в горизонтальную камеру

1303259 прессования, а также нарушение технологического режима литья из-эа их устранения.

Формула изобретения

1. Способ литья под давлением преимущественно, на машинах с горизонтальной камерой прессования, включающий заливку расплава в камеру fQ прессования, заполнение формы расплавом под давлением при одновременном действии газового противодавления, кристаллизацию расплава под двусторонним давлением, равным 15-.25 Ида, 15 отличающийся тем, что, с целью повышения качества отливок, перед заливкой расплава полости формы и камеры прессования разделяют, после чего в полости формы создают 2Q газовое давление и заливают расплав в камеру прессования, а в начале заполнения формы расплавом полости формы и камеры прессования соединяют.

2. Устройство для литья под давлением, содержащее подвижную и неподвижную полуформы, закрепленные на подвижной и негодвижной плитах машины литья под давлением, горизонталь- 30 ную камеру прессования с пресс-поршнем и заливочным отверстием, литниковую втулку, установленную в неподвижной полуформе, выталкивающую систему, расположенную в подвижной полуформе, отличающееся тем, что, с целью повышения качества отливок, оно снабжено затвором 8, установленным в подвижной полуформе 1 с возможностью горизонтального перемещения от гидравлического цилиндра 9 и взаимодействия с посадочным гнездом 30, выполненным в литниковой втулке 6, полуцилиндрическим кожухом 17, герметиэирующим заливочное отверстие 15 и закрепленным неподвижно на камере прессования 3, несущей плитой 20, связанной с полуцилиндрическим кожухом 17 горизонтальными направляющими колоннами 19, уплотняющей плитой 22 с гидравлическим цилиндром 23 перемещения ее по горизонтальным направляющим колоннам 19, закрепленным на несущей плите 20, а также желобом 18, установленным в полуцилиндрическом кожухе 17 и прикрепленным к нему и уплотняющей плите 22 посредством пружин 25 и 24, при этом полость горизонтальной камеры прессования 3 эа пресс-поршнем 4 и полость нолуцилиндрического кожуха !7 соединены общим газопроводом 26.

1303259

Заказ 1246/11

Тираж 741 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А. Попов

Редактор Н.Киштулинец Техред В.Кадар Корректор А.Зимокосов