Способ лтья вакуумным всасыванием

 

кол, Q П И С А Н И Е „,>бб4в4з

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 04.01.76 (21) 2307847/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.з

В 22 З 27/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (43) Опубликовано25,04.77.Бюллетень № 15 (53) УДК 621.746.583 (088.8) (45) Дат-опуб,ликования опнсания12.05.77 (?2) Авторы изобретения

В. A. Косинцев и Ж, В. Токарев

Кокс грукторско-технологический институт автоматизации и механизации автомобилестроения и Уральский политехнический институт (7 1) Заявители (54) СПОСОБ ЛИТЬЯ ВАКУУМНЫМ ВСАСЫВАНИЕМ

Изобретение относится к литейному производству, в частности к способам приготовления фасонных отливок из различных металлов, и может использоваться при получении отливок вакуумным всасыванием.

В настояшее время нашли применение в промышленности различные способы получения отливок вакуумным всасыванием.

Всасывание расплавленного металла в форму по этим способам осуществляется соз- 10 данием перепада давлений над металлом в раздаточной емкости (атмосферное давление) и в полости литейной формы (разряжение).

Кристаллизация отливок после заполнения Йормы всасыванием происходит при повы- l5 шенном давлении (11 или при разрежении (2).

B названных способах литья заполнение металлом литейной формы производится при плавном росте разрежения, изменение кото- 20 рого подчиняется экспоненциональной зависимости, Плавный рост степени разрежения обеспечивает спокойное, без фонтанирования и разбрызгивания заполнение литейной формы металлом. Скорость создания разреже- 25 ния определяется параметрами отливки. Для толстостенных отливок она достигает 10.„ ...40 мм рт, ст. / сек, а для тонкостенных

40... 80 мм рт, ст. / сек. Дальнейшее повышение скорости приводит к браку отливок по барботажу, незанолнению и газовым включениям.

После заполнения формы в первом случае производится перекрытие металлопровода и снятие разрежения в камере с литейной формой с одновременным созданием в камере повышенного давления, превышаюшего атмосферное, на весь период кристаллизации отливки.

Во втором случае кристаллизация отливок происходит в условиях разрежения, величина которого не превышает того значения, которое необходимо для подъема расплава при заполнении формы.

Однако известные способы не обеспечивают качестве» и питание узлов отливки, расположенных вблизи металлопровода, так как отливка чпи изолируется от расплава в металлоемкости, или перепад давлений оказывает недостаточный для качественногэ питания отливки подбор расплава, Наиболее близким к предлагаемому способу является способ литья вакуумным всасыванием (31. Ilo этому способу заполнение формы, расположенной над емкостью с металлом, осуществляется за счет перепада давлений при создании разрежения в камере с литейной формой.

Величина разрежения (для заполнения формы) зависит от высоты расположения формы от уровня расплава и от высоты формы (высоты отливки).

После заполнения формы разрежение сохраняется на весь период кристаллизации отливки для поддержания столба жидкого расплава при питания через металлопровод.

Величина разрежения при кристаллизации отливки не превышает разрежения, необходимого для заполнения формы и выдерживается в пределах 150-400 мм рт,ст.

Однако этот способ не обеспечивает качественное питание отливок, особенно с массивными узлами, так как малый период давлений не создает необходимого подпора рас- 2 плава при их питании, мало способствует ускорению процесса затвердевания отливки.

1Лель изобретения — обеспечение качественного питания отливок, особенно с массивными узлами, расположенными вблизи металлэпровода.

Это достигается тем, что немедленно после заполнения литейной формы металлом„ которое осуществлялось при малой скорости роста разрежения порядка 10-80 мм рт,ст./сек, 3$ резко повышают скорость росте разрежения до 100=.".20 мм рт, ст. / сек. и конечную величину разрежения доводят до 410-600 мм рт. ст., т..е. величина разрежения при затвердевании отливки на 200.„, лп .„300 мм рт. ст. повышается над величиной разрежения, необходимой для заполнения формы.

Такое быстрое создание высокого разрежения позволит создать дополнительный подбор жидкогэ металла из металлопровода и улучшить условия питания массивных частей отливок.

Отливки по предлагаемому способу получают следующим образом. 50

Литейную форму устанавливают на плиту, снабженную металлопрэводом, нижний конец которого помещен в емкость с расплавленным металлом, и чакрывают камерой. В камере создается разрежение до 150 400 мм рт,ст., =корость нарастания которого колеблется эт 10 дэ 80 мм рт. ст. / сек.

Послезаполненияформы и достижения в камере определенной степени разрежения по сигналу реле времени, давления или контакт-69 ного датчика дается команда на резкое повышение степени разрежения в камере до 410-600 мм рт. ст. со скоростью 100150 мм рт. ст./сек., которое приводит к резкому увеличению перепада давлений в системе и происходит пэдпрессовка металла, находящегося в металлопроводе и форме.

Такое воздействие перепада давлений на металле равносильно резкому увеличению гидростатического напора при обычном, гравитационном способе заливки форм или подпрессовке прибыли.

После окончания кристаллизации отливки при разрежении 410-600 мм pr. ст., камера соединяется с атмосферой и после выравнивания давлений поднимается. Залитая форма с отливкой или удаляется для разборки, или разбирается непосредственно на плите установки.

Пример. Заполнение формы сплавом

А Л 4 производят через металлопровод диаметром 80 мм, с ростом разрежения 4060 мм рт.ст./сек., до величины 300 мм рт.ст, Затем резко повышают скорость роста разрежения до 100-120 мм рт.ст./сек. и его величину доводят до 500 мм рт.ст. После технологической выдержки под разрежением в течение 2 мин производят разборку формы и извлечение отливки. Качество отливок хорошее. В массивной части отливки усадочных дефектов не наблюдается.

Использование описываемого способа литья вакуумным всасыванием обеспечивает, по сравнению с существующими способеми,возможность получения ш1этных от вэк, свободных эт усадэчной пористости в месте подвода металла в форму и периферийных зонах; надежное питание отливок за счет подпора расплава, что позволяет уменьшить сечение элементов литниковой системы и повысить выход годного; повышение механических свойств и герметичности отливок.

Все это значительно повышает качество отливок и снижает потери or брака.

Формула изобретения

Способ литья вакуумным всасыванием, включающий заполнение литейной формы м таллом в процессе нарастания разрежении в форме и выдержку для кристаллизации м талла отливки под разрежением, о т л ич а ю шийся тем, что,с целью улучшения питания отливки и повышения ее качества, после заполнения формы металлом осуществляют поднятие разрежения в ней со скоростью 100-120 мм рт, ст,/сек до величины 410-600 мм m.ст.

5549<

Составитель Г. Кибовский

Редактор Л. Лашкова Техред A. Демьянова Корректор Н. КовалеваЗаказ 385/5 Тираж 1057 Подписное

UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филяют ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР, % 115775, М. Кл. В 22 Д 27 16е

1 958.

2. Ксенофонтов Б, М. Литье методом вакуумного всасывания, М-С., Машгиз, 1962.

3. Литейное производство",34 5, 1973 г., с. 5-6, 17, 40 (прототип).