Узел прессования машины литья под давлением
Изобретение предназначено для использования в литейном производстве в конструкциях машин литья под давлением с горизонтальной камерой прессования. Цель изобретения - повышение производительности машины литья под давлением и коэффициента использования жидкого металла . Для этого узел прессования снабжен магнитострикционным преобразователем 7, установленным в торцовой части полости корпуса цилиндра 1 прессования, и реле 14 времени, вход которого соединен с датчиком 15 пути, а выход - с преобразователем 7. 15 При подключении поршневой полости цилиндра 1 прессования к напорной магистрали насосно-аккумуляторного гидропривода 5 через отверстие 13, а штоковой полости со сливом гидропривода 5 через отверстие 12 поршень 3 приходит в движение . Осуществляется его разгон до заданной скорости и запрессовка при этой скорости жидкого металла в полость формы. В конце заполнения формы жидким металлом поршень 3 резко тормозится за счет перекрытия сливного отверстия 12 выступом 8 демпфирующей гильзы 6. При этом датчик 15 пути через реле 14 времени включает преобразователь 7, который создает колебания в корпусе цилиндра 1 прессования. Взаимодействие этих колебаний с собственными колебаниями узла прессования уменьшает величину заброса ударного дав.мения при торможении поршня. Благодаря этому при сохранении допустимой величины противодавления в ц токовой полости путь торможения поршня уменьшается. Пос.педнее позволяет уменьшить необходимый об ьем промывников и время кристаллизации. 1 ил. 7 S (Л 4 О сд со ел ОО /
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1405953
А1 (50 4 В 22 D 7 10, 17 32
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4186010/23-02 (22) 23.01.87 (46 ) 30.06.88. Б юл. № 24 (71) Научно-исследовательский институт специальных способов литья (72) Г. П. Борисов, А. А. Крейцер и М. В. Хазанов (53) 621.74.043.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 984659, кл. В 22 D 17/10, 198!. (54) УЗЕЛ ПРЕССОВАНИЯ МАШИНЫ
ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение предназначено для использования в литейном производстве в конструкциях машин литья под давлением с горизонтальной камерой прессования.
Цель изобретения — повышение производительности машины литья под давлением и коэффициента использования жидкого металла. Для этого узел прессования снабжен магнитострикционным преобразователем 7, установленным в торцовой части полости корпуса цилиндра 1 прессования, и реле 14 времени, вход которого соединен с датчиком
15 пути, а выход с преобразователем 7.
При подключении поршневой полости цилиндра 1 прессования к напорной магистрали насосно-аккумуляторного гидропривода 5 через отверстие 13, а штоковой полости со сливом гидропривода 5 через отверстие 12 поршень 3 приходит в движение. Осуществляется его разгон до заданной скорости и запрессовка при этой скорости жидкого металла в полость формы. В конце заполнения формы жидким металлом поршень 3 резко тормозится за счет перекрытия сливного отверстия !2 выступом 8 демпфирующей гильзы 6. При этом датчик 15 пути через реле 14 времени включает преобразователь 7, который создает колебания в корпусе цилиндра 1 прессования. Взаимодействие этих колебаний с собственными колебаниями узла прессования уменьшает величину заброса ударного дan tånèÿ при торможении поршня. Благодаря этому при сохранении допустимой величины противодавления в штоковой полости путь торможения поршня уменьшается. Последнее позволяет уменьшить необходимый объем п ром ывн иков и время кристаллизации. ! и l. (1 !405953 ( (Изобретение относится к литеиному Ilpoзводству, в частности к конструкциям мафин литья под давлением с горизонтальной холодной камерой прессования.
Цель изобретения — повышение производительности машины литья под давлением коэффициента использования жидкого
)1етал 1а.
8 + с 0 1 +,б(1 + б
6t 6. — Ы +" Ьх +y бх= ""
i,де t — время;
Х -- координата вдоль направления движения поршня; о, Р, W --соответственно плотность, давление и скорость течения рабочей жидкости;
).)=%),8 - †- расход рабочей жидкости;
3, S, ll — -соответственно, длина, площадь поперечного сечения и гидравлилический периметр канала; т;, — касательное напряжение трения.
Гlри стандартном переходе от дивергентIl )х ., нпений (! ) к характеристически, l 1 ич, что скорость распространения .«).Iifi I давления
В области упругой деформации в соответствии с законом Гука имеем
«1М 1 г.ц Š— — модуль упругости торцовой стенки канала.
Если в торцовом c(гении канала íà Ioжить внешние колебан IH напри ., магнит трикционный преоб)разователь), )опо.1ьительный препарат .I:Iâ,iåiièÿ Р, ь,ус1овленный действием сил инерции IL)гери;:1а торцовой стенки, определял L я выражением б- !).
86р.= п1,—,, dt (4! где m, — масса вибрирующей торцовой стенки канала.
Применительно к гармоническим колебаниям с частотой lo
6Ч/М- = (o- I ) Ó.
Гlредставляя последнее выражение в (4> получим
c>)
Гlол II и и перец ад да вл ен и я бР = ЬР„+()I .. ()
Подставляя бР„из (3) и 6Р„из (5) в уравне)ше (6! получим
Е. (1 m@0) 1) yf (SE (7) пли
На чертеже представлена блок-схема iзла
I рессования машины литья под давлением.
Узел прессования включает цилиндр . рессования с корпусом 2, поршнем 3 и UIII)ом 4, пор)пневая и штоковая полости ко. орого связаны с насосно-аккумуляторным
i идроприводом 5, демпфирующей гильзой 6 и агнитострикционным преобразователем 7, становленным в торцовой части поршневой
I олости корпуса цилиндра 1 прессования. емпфируloLUàÿ гильза 6 выполнена с выстуг ами 8 и 9 на наружной и внутренней
) оверхностях концентрично штоку 4 и с зазо- 2О
1ом между выступом 8 на своей наружной
I оверхности и внутренней поверхностью корI:уса 2 цилиндра 1 прессования.
На штоке 4 установлен с возможностью ()åãóëèðoâàHèÿ положения вдоль оси цилинд(а 1 прессования и взаимодействия с выс i упом 9 на внутренней поверхности гиль: ы упор 10. В корпусе 2 со стороны штока 4
) ыполнена кольцевая демпфирующая по. ость 11, взаимодействующая с выстуi ом 8 и соединенная с насосно-аккууляторным гидроприводом 5 через отверсие 12. Поршневая полость корпуса 2 соеди)ена с насосно-аккумуляторным гидроприво-!
t1î» 5 через отверстие 13.
Магнптострикционный преобразователь соединен через нормально 0TKpbITbIH кон- 35 (гакт реле 14 времени с выдержкой време(и на открывание с датчиком 15 пути прессующего поршня 3.
Магнитострикционный преобразователь, Установленный в поршневой полости корпуса цилиндра прессования, прецназначен для создания колебаний в корпусе LLè1èLIäðà прессования. Взаимодействие колебаний, создаваемых магнитострикционным преобразователем, с собственными колебаниями стенки корпуса цилиндра прессования приводит 45 к уменьп)ению заброса давления при торможении прессуюшего поршня. Благодаря этому при сохранении допустимой величины противодавления в штоковой полости путь демпфирования прессующего поршня уменьшается. Это приводит к уменьшению объемов 5Q п ром ывннков, соответствуюшему уменьшению их сечений, и, как следствие, уменьшс нию времени кристаллизации, IIQBblUIpUIIII) производительности машины литья под 1авлением и коэффициента использования жидкого металла в целом.
Уравнение сохранения массы при переменной длине канала и уравнение сохранения количества движения:
< Р = — - - (! — 1405953 >1. = — <вз / <î р. 10 у р (Е" +
<>) p (9) Формула и.зо< >рет< ни.ч С остави тел ь A. Аб роси и ов Редактор В. Ковтун Техред И. Верес Корректор М. Мал< и>вин>ип< l Зализ 3140/13 Тираж 740 Подписное В11ИИПИ Государственного комитета СССР по;<е.>ам ll l<><>0< l < >l ll >l » .;>ь» «и 113035, Москва. Ж вЂ” 35. Ра<»!<>;»> ваб.. < .> Производственно-полиграфическое прсдпрингпе, г. > жго1к> и i . 11р»<". »,>и. 1 Перепишем уравнение (8) в виде 1 If 1 6Р t!.E и иодеTBBIIM иоследнее выра. кение в (2). В рез льтате получим Из уравнения (9) видно, что при приближении частоты вынужденных внешних колебаний <>1 к частоте собственных колебаний <п„.величина <(;- О, а скорость волны давления уменьшается и при ю= — <>t обращается в нуль. Физический смысл этого явления состоит В тОМ, ITO ИРИ о>=<о„НаСтУПаЕт ЭффЕКт РЕЗОнанса, при котором перемещение волны давления становится невозможным. При этом очевидно из уравнения (8), что заброс дав- 25 ления также уменьшается вплоть до полного его отсутствия при <о=<о„. Таким образом, возбуждая внешние колебания в торцовой части стенки канала, можно уменьшить заброс ударного давления до нужной величины и тем самым уменьшить величину необходимого пути демпфирования при сохранении предельно допустимой величины противодавления в штоковой полости. Чагнитострикционный преобразователь и является тем устройством, с помощью которого возбуждаются внешние (BbIHviK1<. 1IIIIûå) колебания. Узел прессования работает следующим образом. Перед началом работы для конкретной отливки отрегулировано положение упора 10 40 на IIIToKQ 4 таким образом, чтобы при максимальной дозе металла демпфирующая п<льза 6 дошла дo упора с корпусом 2 почти в конце заполнения формы. Датчик 15 пути отрегулирован по пути пресс-нор <ня 3 таким образом, чтобы его 45 включение происходило раньше начала демпфирования (т.е. перед тем, как выступ 8 демпфирующей гильзы 6 войдет в демпфирующую полость 11) . B исходном положении штоковая полость цилиндра 1 прессования находится под давлением от насосно-аккумуляторного гидропривода 5 через отверстие 12, Ilopll!E 3 IIUходится в крайнем правом положении. При подключении поршневой полости llllлиндра 1 прессования и напорной магистра lll насосно-аккумуляторного п<дропривода 5 через отверстие 13, а штоковой полости со сливом насосно-аккумуляторного ги.!роtlðèâîда через отверстие !2 поршень 3 начинает движение. В процессе его движения происходит разгон прессу<о<цего пор<ння 3 до заданной скорости прессования и прессование при этой заданной скорости. Перед началом демпфирования в конце заполнения пресс-формы включается .<атчик 15 пути, который без выдержки времени через реле 14 времени включает магнитострикционный преобразователь 7. При этом процесс демпфирования ItpoHcxoдит при работающем магнитострикционном преобразователе 7, который создает колебания, снижаюгцие возможные забросы давления при торможении поршня 3. После остановки норн<ня 3 срабатыва T реле 14 времени (размыкается его нормально открытый контакт с выдержкой врем ltll на отрывание), вкл<оч<<я магнитострикционный преобразователь 7. I10 окончании кристалл ttза<<ни, раскрытия пресс-формы и выта IKIII13ttия пресс-остатка насосно-аккуму, lttToptt Таки образом, узел прессования ll Узел прессования машины литья под давлением, содержащий цилиндр прессования с корпусом, в полости которого расположен прессую<ций поршень, шток и демпфиру<ощая гильза, а также датчик пути прессующего поршня, отлп><аюша<)ся тем, что, с целью повышения производительности ман1ины литья под дав I<.IIII<.it и коэффициента использования жидкого металла, он снабжен магнитострикционным преобразователем, vcтановленным в пори<невой полости корпуса цилиндра прессования, и реле времени, причем его вход соединен с датчиком пути, а выход — с магнитострикционным иреooразователем.
