Устройство для прессования расплавленных металлов на машине литья под давлением

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в устройствах для прессования расплавленных металлов на машинах литья под давлением. Сущность изобретения: в устройстве, содержащем основной цилиндр прессования и соединенный шарнирно с его штоком цилиндр-плунжер 4, имеющий прессующий 5 и подпрессовочный 6 наконечники и систему охлаждения, включающую подводящий и сливной 18 трубопроводы, трубку 14, установленную с зазором в глухой охлаждаемой полости 9 подпрессовочного наконечника 6, соединенной через трубку 14, канал 11, полость 12 с подводящим трубопроводом, а через радиальный канал 17 в плунжере подпрессовочного наконечника 6 - с промежуточной полостью 16 в цилиндре-плунжере 4, который выполнен в виде двух коаксиально установленных втулок 7 и 8, образующих вместе с прессующим наконечником 5 охлаждаемую полость 10, сообщенную со сливными трубопроводом 18 и посредством радиального канала 15 во внутренней втулке 8 с промежуточной полостью 16, при этом система охлаждения снабжена автономным термостатическим клапаном 21, установленным на сливном трубопроводе 18. 2 ил.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в устройствах для прессования расплавленных металлов на машинах литья под давлением.

Известно устройство с холодной камерой прессования и раздельным прессованием металла с применением сборного телескопического пресс-поршня, при этом дополнительный плунжер выполнен плавающим, не связанным со штоком приводного вспомогательного цилиндра.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для прессования металла на машине литья под давлением, принятое в качестве прототипа, включающее основной цилиндр и соосно расположенный и связанный с штоком основного цилиндра шарнирным соединением цилиндр-плунжер, имеющий телескопически связанные прессующий и подпрессовочный наконечники.

Среди существенных недостатков известных устройств следует отметить низкую износостойкость прессующего и подпрессовочного наконечников, контактирующих с расплавленным металлом.

Цель изобретения повышение износостойкости прессующего и подпрессовочного наконечников и снижение эксплуатационных расходов.

Цель достигается тем, что цилиндр-плунжер выполнен в виде двух коаксиально установленных втулок, образующих вместе с наконечниками водоохлаждаемые полости, сообщенные с подводящим и сливным трубопроводами охлаждаемой жидкости, при этом цилиндр-плунжер снабжен автономным термостатическим клапаном, установленным последовательно на сливном трубопроводе охлаждающей жидкости цилиндра-плунжера.

На фиг.1 представлено устройство для прессования расплавленных металлов на машине литья под давлением, общий вид; на фиг.2 то же, разрез.

Устройство для прессования расплавленных металлов на машине литья под давлением содержит основной цилиндр 1 и соосно расположенный и связанный с штоком 2 основного гидроцилиндра при помощи шарнирного соединения 3 цилиндр-плунжер 4, имеющий телескопически связанные прессующий 5 и подпрессовочный 6 наконечники. Цилиндр-плунжер 4 выполнен в виде двух коаксиально установленных втулок 7 и 8, образующих вместе с наконечниками 5 и 6 водоохлаждаемые полости 9 и 10. Полость 9 сообщена с источником охлаждающей жидкости (не показан) через канал 11, полость 12, отверстие 13 и трубку 14, а кольцевая полость 10 сообщена с источником охлаждающей жидкости через отверстие 15, полость 16, отверстие 17. Кольцевая полость 10 связана со сливным трубопроводом 18 при помощи отверстия 19, канала 20. На сливном трубопроводе 18 установлен последовательно термостатический клапан 21 с штоком 22 и головной частью, которые обеспечивают поддержание температуры охлаждающей жидкости прессующего 5 и подпрессовочного 6 наконечников в заданном интервале. Термостатический клапан выполнен так, что при повышении температуры охлаждающей жидкости шток 22, опускаясь вниз, открывает клапан 21 и наоборот при низкой температуре охлаждающей жидкости клапан 21 перекрывает седло клапана, сокращая тем самым циркуляцию охлаждающей жидкости в полостях 9 и 10.

На фиг. 1 показано общее расположение и подключение устройства для прессования расплавленных металлов на машине литья под давлением, имеющей подвижную и неподвижную половины пресс-формы, стакан 25 с заливочным окном 26. Трубопроводы 27 и 28 сообщают штоковые полости 29 и 30 обоих гидроцилиндров с гидросистемой машины (не показана), а трубопроводы 31 и 32 поршневые полости 33 и 34 через золотник 35 с обратным клапаном 36, который настраивается на срабатывание при определенном давлении и подключают также к гидросистеме машины литья под давлением. На трубопроводе 32 предусмотрен дроссель 37 для обеспечения медленного перемещения поршня 38 и прессующего наконечника 5 на участке перекрытия заливочного окна 26. Подвод охлаждающей жидкости к устройству осуществляется по гибкому трубопроводу 39.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При подключении к машине литья под давлением охлаждающая жидкость поступает по каналу 11 в полость 12 и далее через отверстие 13, трубку 14 в полость 9 для охлаждения подпрессовочного наконечника 6. Затем охлаждающая жидкость через отверстие 17 подается в полость 16, а через отверстие 15 в полость 10 и через отверстие 19, канал 20 на слив через трубопровод 18 и термостатический клапан 21, при этом в начале работы машины, когда температура охлаждающей жидкости низкая, клапан 21 ограничивает количество протекающей через устройство охлаждающей жидкости. Когда температура охлаждающей жидкости возрастает в процессе работы с расплавленным металлом (не показано), заливаемым в стакан 25 через заливочное окно 26 и далее в пресс-форму 23-24, то шток 22 с головной частью, воздействуя на термостатический клапан 21, открывает последний и обеспечивает понижение температуры за счет прохождения большего количества охлаждающей жидкости через устройство.

После смыкания подвижной 23 и неподвижной половин пресс-формы в стакан 25 через заливочное окно 26 подается дозируемая порция расплавленного металла. При включении прессования рабочая жидкость поступает по трубопроводу 32 через дроссель 37 в полость 33 основного цилиндра 1 и поршень 38 с наконечником 5 медленно перемещается пока не будет перекрыто заливочное окно 26, после чего скорость поршня 38 возрастает в зависимости от гидравлического сопротивления, возникающего при заполнении формы расплавленным металлопрессующий наконечник 5 останавливается, давление рабочей жидкости в полости 33 возрастает и, минуя обратный клапан 36, передается по трубопроводу 31 в поршневую полость 34, благодаря тому, что золотник 35 смещается вверх, срабатывая при давлении, на которое он настроен. В результате этого подпрессовочный наконечник 6 вдавливается в сердцевину пресс-остатка отливки (не показаны) и производится подпрессовка, уплотняющая отливку.

После раскрытия пресс-формы отливка удаляется, а цилиндр-плунжер 4 вместе с поршнем 38 возвращается в исходное крайнее правое положение, при этом рабочая жидкость от гидросистемы машины по трубопроводам 27 и 28 подается в полости 29 и 30, а по трубопроводу 31, обратный клапан 36 и трубопроводу 32 осуществляется слив из полостей 33 и 34. Интенсивность охлаждения наконечников 5 и 6 в зависимости от их нагревания регулируется автоматически благодаря термостатическому клапану 21, к которому охлаждающая жидкость поступает по трубопроводу 39 через канал 11, полость 12, отверстие 13, трубку 14, полость 9, отверстие 17, полость 16, отверстия 15 во втулке 8, полость 10 в коаксиально установленной втулке 7 и далее через отверстие 19, канал 20 и сливной трубопровод 18.

Нагревание наконечников зависит от массы дозированной порции металла, сплава и темпа работы на машине. Охлаждение наконечников обеспечивает сохранение необходимых зазоров между стаканом и прессующим наконечником, а также между прессующим и подпрессовочным наконечником, что оказывает существенное влияние на износостойкость основных деталей, контактирующих с расплавленным металлом, и также на эксплуатационные расходы, поскольку наконечники изготавливают из высококачественных сталей.

В качестве дополнительного положительного эффекта от использования данного технического решения необходимо отметить повышение качества литья за счет подпрессовки и стабилизации температуры наконечников; снижение расхода металла, поскольку пресс-остаток получается с вдавленной сердцевиной за счет подпрессовочного наконечника; экономию дорогостоящих сталей за счет повышения износостойкости наконечников, контактирующих с расплавленным металлом.

Формула изобретения

Устройство для прессования расплавленных металлов на машине литья под давлением, содержащее основной цилиндр прессования и соединенный шарнирно с его штоком цилиндр-плунжер, имеющий прессующий и подпрессовочный наконечники и систему охлаждения, включающую подводящий и сливной трубопроводы, трубку, установленную с зазором в глухой охлаждаемой полости подпрессовочного наконечника, соединенной через трубку с подводящим трубопроводом, а через радиальный канал в плунжере подпрессовочного наконечника с промежуточной полостью в цилиндре-плунжере, отличающееся тем, что цилиндр-плунжер выполнен в виде двух коаксиальных втулок, образующих вместе с прессующим наконечником охлаждаемую полость, сообщенную со сливным трубопроводом и посредством радиального канала во внутренней втулке с промежуточной полостью, при этом система охлаждения снабжена автономным термостатическим клапаном, установленным на сливном трубопроводе.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2