Установка для литья под газовым давлением

 

(и 889277

Союз Советскик

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 240%80 (21) 2897217/22-02 с присоединением заявки K (23) Приоритет

Опубликовано 1 1 Q1. Бюллетень Фв 46

Дата опубликования описания115.1281 (51)M. Кл.

В 22 0 18/04

1Ьаударотаеииый комитет

СССР ао делам иаобретеиий и открытий (53) УДК 621,746. .043(088.8) Н.В.Шестаков, В.В.Никитин, В.H.ËåáåäåB, С.M.Âàðüÿí, В.Л.Грейдин, Б.С.Чуркин и Г.З,Иткин (72) Авторы изобретения

М

I (7I ) Заявитель — l (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ГАЗОВЫМ

ДАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью с примененИем перепадов газового давления.

Известна установка, содержащая герметичную обогреваемую камеру для рас" плава, металлопровод, форму и механизм для ее разъема, систему подачи и сброса давления газа для камеры.

За счет действия давления газа расплав по металлопроводу поступает в форму и кристаллизуется. Применяемое давление не превышает 2 кгс/см (1).

Однако такое относительно небольшое давление не позволяет значительЮ 15 но повысить механические своиства от ливок.При изготовлении отливок, имеющих массивные узлы, в этом случае необходимо применение значительных по объему прибылей, что увеличивает

20 расход сплава необходимого для изго" товления отливки.

Наиболее близкой к предлагаемому является установка для литья с противодавлением, содержащая четыре плиты, связанные колоннами, обогреваемую герметичную камеру с тиглем для расплава и металлопроводом, герметичный кожух с формой, механизмы разъема и запирания кожуха, механизм выталкивания отливки, систему бесстуввнчатой подачи и сброса давления газа для камеры и кожуха и автоматическую систему управления (2 1

- Однако при изготовлении отливок с малой и средней толщиной стемки в связи- с малым временем кристаллизации отливки действие противодавления в кожухе практически не повышает ее качества и приводит к снижению производительности процесса, так как операция расплава производится после заполнения газом объемов кожуха и камеры. Кроме того, процесс требует повышенного расхода газа, давление которого в кожухе и камере до операции заливки равны.

Цель изобретения - повышение производительности процесса и снижение расхода газа.

Поставленная цель достигается тем, что известная установка, содержащая связанные колоннами плиты, обогреваемую герметичную камеру с тиглем для расплава и металлопроводом, герметичный кожух с формой, механизм разъема и запирания кожуха, механизм выталкивания отливки, систему бесступенчатой подачи и сброса высокого давления газа для камеры и кожуха и автоматическую систему управления, снабжена системой двухступенчатой подачи низкого давления газа в герметичную ка меру, расположенную параллельно системе бесступенчатой подачи давления в камеру и переключателями режимов этих систем, связанные с автоматической системой управления, имеющей температурные датчики в форме.

На чертеже представлен продольный разрез установки.

Установка содержит герметичную камеру 1 с тиглем 2 и металлопроводом 3. Нижняя плита 4, промежуточная плита 5, подвижная плита 6, верхняя плита 7, связаны колоннами 8. На верхней плите расположен механизм 9 закрытия, на подвижной плите - механизм 10 выталкивания отливки.

Для подачи и сброса высокого давления газа в кожух служит система 11, в камеру - система 12, связанные с автоматической системой 13 управления процессом формирования отливки в форме 14, помещенной в кожух 15.

Для подачи низкого давления в камеру служит система 16 . Переключение систем высокого давления осуществляется переключателями 17 и 18, режимов.

8 форме установлены температурные датчики 19. Для герметизации камеры и кожуха служит механизм 20.

Установка работает следующим образом.

8 разогретый тигель заливают расплав, механизмом 9 закрывают форму

14 и кожух 15 и механизмом 20 запирают их, осуществляя герметизацию. 3атем по команде системы 13 переключатель 18 открывает магистраль и система 16 подает газ под низким давлением в герметичную камеру 1. Под дейСтвием этого давления расплав по металлопроводу 3 заполняет рабочую полость Формы 14. Для повышения качества отливок после заполнения формы, 889277

О

З5

4О

45 фиксируемого одним из датчиков 19, система 13 подает команду на закрытие переключателя 18 и открытие переключателя 17, после чего система 12 подает в камеру гаэ под высоким давлением. При изготовлении отливок, имеющих металлоемкие узлы, питаемые прибылями, одновременно система 13 вклю- . чает систему ll, подающую газ под давлением в кожух 15. В результате прибыль работает под повышенным газовым давлением, что позволяет уменьшить ее объем и следовательно снизить расход сплава на изготовление отливки.

После кристаллизации отливки, фиксируемой датчиками 19, под действием высокого давления газа в камере 1 и кожухе 15, система 13 подает команду и системы 11 и 12 сбрасывают газ из камеры и кожуха. Затем отливка охлаждается до технологически необходимой температуры, фиксируемой дат- чиками 19, механизм 20 отпирает систему плит 4--7, разгерметизируя .кожух и камеру. Далее механизм 9 поднимает плиту 6, с верхними частями формы и кожуха, механизм 10 выталкивает отливку, которая удаляется и цикл повторяется вновь, При изготовлении отливок с равномерной средней толщиной стенки (5-10 мм),не имеющих массивных узлов, применение кожуха не обязательно, что упрощает монтаж формы и улучшает ее теплообмен с окру>нающей средой. Для таких отливок можно не подавать гаэ под высоким давлением в камеру, а заполнение формы и кристаллизацию отливки осуществлять под низким давлением.

Для отливок с равномерной толщиной стенки (свыше 10- 15 мм) целесообразно заполнение формы производить под действием противодавления, для чего газ под высоким давлением системами 11-12 подается в кожух 15 и камеру 1, а. затем .в кожухе это давление снижается на технолоГИчески необходимую величину, создавая разность давлений, под действием которой и происходит заполнение формы расплавок.

Таким образом, предлагаемая конструкция установки позволяет производить изготовление отливок под низ» ким газовым давлением, с противодавлением и комбинированным способом с заполнением формы под низким давлением и кристаллизацией - под высоким, но в 1,5 - 2,5 раза снижается расход газа, который в этом случае не пода-. ется в кожух для многих отливок.

Экономический эффект от внедрения установки составляет за счет повышения на 10 - 15 производительности установки, изготавливается 70 т отливок в год стоимостью 1500 руб/т.

Общий годовой экономический эффект для одной установки составит

11200 руб.

Формула изобретения

Установка для литья под газовым давлением, содержащая связанные колоннами плиты, обогреваемую герметичную камеру с тиглем для расплава и металлопроводом, герметичный кожух с формой, механизм разъема и запирания кожуха, механизм выталкивания отливки, систему бесступенчатой подачи и сброса высокого давления газа для камеры и кожуха.и автоматическую систему управления, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения производительности и снижения расхоца газа, она снабжена системой двухступенчатой подачи низкого давления газа в герметичную камеру расположенную параллельно системе бесступенчатой подачи давления в камеру и пере" ключателями режимов этих систем, связанными с автоматической системой управления, снабженной температурными датчиками, расположенными в форме.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. борисов Г.П. Некоторые вопросы теории процесса литья под низким дав" лением."Новое в литье под низким давлением","Наукова думка",1971, с. 9-21.

2. Патент СССР h 524500, Кл. В 22 О 27/14, 1972.

5 889277

Это значительно расширяет номенклатуру изготавливаемых отливок и позволяет применять наиболее оптимальные процессы в зависимости от герметических особенностей отливки. 5

Оптимальными процессами изготовления отливок на предлагаемой установке следует считать для: отливок с равномерно средней толщиной стенок (до 10 мм) - литье под низким (до t0

1.кгс/см ) давлением, с толстостенных отливок - литье с противодавлением (при давлении 5- 10 кгс/см ), от2 ливок с массивными металлоемкими узлами, питаемыми литниковой и прибыльной системами - комбинированный способ.

При изготовлении тонкостенных отливок температура потока расплава быстро снижается и создается опас- 20 ность его перестывания. В этом случае заполнение формы начинается системой 13 под низким давлением. После снижения температуры потока расо. плава до величйны на 10-80 С ниже 25 температуры ликвидуса, фыксируемого датчиками 19, включается система 12, подающая в камеру газ под повышенным давлением. При этом система 13 обес- . печивает увеличение скорости нарас- 30 тания давления пропорционально скорости снижения температуры потока расплава при этом коэффициент пропорциональности составляет 0,01

0,15 кгс/см с.

Я

3S

На предлагаемой установке повышается производительность процесса на

10 - 153, так как заливка расплава в форму осуществляется при заполнении газом герметичной камеры, в то g0 время как при литье с противодавлением оно начинается после заполнения газом камеры и последующей выдержки для снижения колебательных явлений газа в камере и,кожухе. Одновремен889277

Составитель Г.Кибовский

Техред А. Бабинец Корректор В.Бутяга

Редактор Н.Воловик

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 10844/23 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий, 113035, Москва, W-35, Раушская наб., д. 4/5