Способ получения отливок на машине литья под давлением с вертикальной холодной камерой прессования

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>789231 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 040578 (21) 2609251/22-02 с присоединением заявки №

Ф (23) Приоритет

Опубликовано 231280.6кзллетень ¹ 47

Дата опубликования описания 231280 (51)M. Кл.

В 22 0 17/00

Государственный комитет

-СССР ио делам изобретений и открытий (5Э) УДК 621.74, .043.2(088.8) Б.Б.Зенков, В.М.Кайнов, E.Á.Ãëîòoâ и Г.Л..Ходоровский, . " -,, (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК НА МАШИНЕ ЛИТЬЯ

ПОД ДАВЛЕНИЕМ С ВЕРТИКАЛЬНОЙ ХОЛОДНОЙ КАМЕРОЙ ПРЕССОВАНИЯ

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к литью под давлением на машинах с вертикальной холодной камерой прессования.

Известен способ литья под давлением (ЛПД) на машине с вертикальной холодной пресс-камерой, заключающийся в выплавке дозы металла посредством индукционного нагрева металла, заливке (сливе) выплавленной дозы металла-в пресс-камеру и последующей ее запрессовке в форму f1) .

Недостатком известного способа является сложность получения качествен- 15 ных отливок иэ тугоплавких титановых сплавов, так как в процессе заливки расплав намерзает на стенках пресскамеры в виде прочной корки, которая затрудняет последующую запрессовку 20 расплава в форму.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения отливок, при котором осуществля- 25 ют плавку металла в индукторе с электромагнитным удержанием расплава в виде столба на опоре. Расплав отжимается от стенок индуктора, что обеспечивает его чистоту (2). ЗО

Однако перед эапрессовкой металла в форму он некоторый промежуток времени контактирует с "холодными" стенками камеры прессования. В связи с этим, к моменту запрессовки расплав в значительной мере охлаждается и намерзает на стенках камеры в виде прочной твердой корки. При ЛПД тугоплавких сплавов (чугуна и стали), в связи с высокими скоростями охлаждения. расплава и нарастания толщины и прочности корки, качественное заполнение формы расплавом становится затрудненным, а при.ЛПД титановых сплавов— практически невозможным. При этом отливки получаются бракованными по непропрессовке, неспаям, недоливам и неслитинам. Кроме того, заливка дозы расплава в пресс-камеру путем ее постепенного слива удлиняет паузу между началом заливки расплава в пресскамеру и его эапрессовкой в форму.

Это при наличии контакта расплава с пресс-камерой приводит не только к снижению производительности способа

ЛПД, но и к Снижению качества отливок.

Цель изобретения — повышение качества отливок.

789231

Поставленная цель достигается тем, что плавку металла ведут на торце контр-поршня машины, и после окончания плавки контр-поршень с расплавом опускают в камеру прессования с ускорением, равным ускорению свободного падения.

На фиг. 1-4 представлено схематично устройство для литья под давлением на разных стадиях процесса.

Устройство включает в себя камеру о

1 прессования, соединенную с формой

2, пресс-поршень 3, контр-поршень 4 и индуктор 5, установленный непосредственно над входом в камеру прессования.

Способ осуществляют следующим образом.

Вначале непосредственно над входом в камеру 1 прессования.осуществляют плавку металла в индукторе 5 с электромагнитным удержанием расплава 3Q на торце контр-поршня 4 в виде стол-. ба 6 (фиг. 1). После этого выплавленную дозу металла заливают в камеру 1 прессования посредством свободного (бесконтактного) опускания столба расплава на торце контр-поршня с ускорением, равным ускорению свободного падения.

Опускание столба расплава с иными ускорениями недопустимо, так как при ускорениях, меньших ускорения свободного падения, в столбе расплава появляются силы гидростатического давления, под действием которых столб расплава растекается и тем самым исключается возможность свободного, бесконтактного ведения расплава в камеру прессования.

После введения столба расплава в камеру прессования его одновременно с дальнейшим опусканием сжимают перед 40 запрессовкой в форму посредством введения в камеру вслед за столбом расплава пресс-поршня (фиг. 3).

По окончании опускания столба рас-. плава в камеру прессования произво- 4 дят запрессовку расплава в форму под . давлением пресс-поршня 3 (фиг. 4).

Пример. Предлагаемый способ на разных стадиях осуществляют согласно цриведенным на фиг. 1-4 схемам.

Вначале в индуктор 5 на торец поднятого в верхнее положение контр-поршня 4 (60 мм) устанавливают мерную

Заготовку из сплава ВТ-5Л, имеющую ф,55 мм, R — 100 мм, М вЂ” 1 кг. После чвго непосредственно на торце контрпоршня 4 осуществляют индукционную плавку дозы металла с электромагнитным удержанием ее в виде столба 6 высотой 100-150 мм, в частности с сохранением либо без сохранения наруж- 40 ной корки мерной заготовки. Затем контр-поршень 4 совместно с выплавленной и удерживаемой на нем дозой расплава опускают в камеру 1 прессо вания. 65

При этом их совместное опускание осуществляют с ускорением, равным ускорению свободного падения, до полного введения столба расплана и полость камеры.

Опускание столба расплава на контрпоршне в камеру прессования осуществляют посредством специального гидроцилиндра, снабженного на сливе вентилем, сопротивление которого снижается пропорционально пройденному контрпоршнем 4 пути. При полном ходе контрпоршня, равном 250 мм, начальный участок, где контр-поршень и расплав опускают с ускорением, равным ускорению свободного падения, составляет 200 мм.

Конечная скорость опускания расплава и контр-поршня на этом участке достигает 2,0-2,8 м/с, а продолжительность опускания составляет 0,2 с.

При этом общая продолжительность опускания расплава на контр-поршне составляет 0,25 с.

После введения столба расплава в полость прессования дальнейшее совместное опускание контр-поршня и столба расплава в пресс-камере в их-крайнее нижнее положение осуществляют обычным путем н течение 0,05 с на участ- ке длиной в 50 мм. При этом н процессе дальнейшего опускания столб расплава перед запрессовкой в форму предварительно сжимают пресс-поршнем 3.

По окончании опускания расплав эапрессонынают в форму посредством пресс-поршня 3. После охлаждения отливки ее совместно с пресс-остатком удаляют из формы, после чего цикл повторяют.

Бесконтактное введение дозы расплана в камеру прессования существенно сокращает паузу между выплавкой и запрессовкой расплава, уменьшает продолжительность контактирования расплава с пресс-камерой и его охлаждения. Это существенно повышает качество отливок и стойкость камер прессования, делает возможным получение более тонкостенных отливок, а также повышает выход годного расплава. При

ЛПД титановых сплавов выход годного расплава увеличивается с 25% до 75%.

Формула изобретения

Способ получения отливок на машине литья под давлением с вертикальной холодной, камерой прессования, .включающий плавку металла в индукторе с электромагнитным удержанием расплава н виде столба на опоре, заливку металла в камеру прессования и запрессовку его в форму, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения качества отливок, плавку металла ведут на торце контр-поршня машины, и после окончания плавки контр789231

Фиг.Г

Фиг3

Составитель A.Êóýíåöoâà

Редактор Г.Кацалап Техред Ж.Кастелевич Корректор М.Вигула

Заказ 8936/10 Тираж 889 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филйал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 поршень с расплавом опусканz в каме. ру прессования с ускорением, равным ускорению свободного падения.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Антонов B.A. и др. Машины для литья под давлением. М., "Машиностроение", 1973, с. 48-50.

2. Тир Л.Л. и Фомин H,ß. Современные мтоды индукционной плавки. М., "Энергия", 1975, с. б1-72.