Устройство для определения линейной усадки и трещиноустойчивости сплавов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«i>969447 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.11.80 (21) 3006860/2?-02 с присоединением заявки М(51) М. Кл.з

В 22 Р 17/00

Государственный номитет

СССР ио делам изобретений и отнрытий (23) Приоритет(53) УДК 621 74 .043.2(088.8) Опубликовано 301082. Бюллетень М 40

Дата опубликования описания 301082

Г.И.Тимофеев, К. Н. Кузнецов, М.И.Спасская, Г.П."Гузнов,, В.И.Жуков и В.Л.Гаврилов

1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛИНЕЯНОИ УСАДКИ

И ТРЕЩИНОУСТОЙЧИВОСТИ

СПЛАВОВ

Изобретение относится к устройст вам для определения усадки как линейной, так и объемной и трещиноустойчивости в условиях литья под давлением.

Известно устройство для измерения литейной усадки и <стойкости к трещи нообразованию сплавов. Оно содержит форму для заливки образцов, подвижный стержень, прочно соединяющийся при заливке с жидким металлом и передающий перемещение и усилие усадки образца на датчик линейных перемещений или тарированную пружину, имеющую тензодатчик, соединенный через усилительно-коммутационное устройство с магнито-электрическим осциллографом термопарой и электр;;ческим потенциометром(1). устройство применяется для определения усадки и трещиноустойчивости в условиях кристаллизации сплава под атмосферно давлением, а именно: при литье в кокиль и песчаную форму.

Однако в тех случаях, когда сплав кристаллизуется под давлением, усилия прессования много больше усилий, возникающих в результате.предусадочного расширения, поэтому точно замерить величину. линейной .усадки при кристаллизации сплава под давлением с помощью этого устройства невозможно.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения линейной усадки и стойкости к образо-. ванию горячих трещин, при литье под атмосферным давлением, содержащее корпус, стержень, воспринимающий де" формации металла, тягу, установленную в рамке закрепленной в стенке литейной формы и связанную с измерительной системой. Стержень связан с тягой посредством замкового элемен та (2 ) .

Это устройство также не обеспечивает должной точности измерений при литье под давлением, так как не учитывает особенностей процесса кристаллизации этого вида литья. В литье

20 под давлением сплавы испытывают абсолютно затрудненную усадку, кристаллизация сплава протекает под давлением, которое влияет на величину и характер усадочных явлений и трещино25 образования. Удельные давления на металл достигают 1000 кг/см, а усилия, Ъ возникающие при усадке сплава, значительно меньше.

Цель изобретения — повышение на30 дежности и точности измерений.

9б9447

Указанная цель достигается тем, что в устройстве дпя определения линейной усадки и трещиноустойчивости сплавов, заливаемых в пресс-форму литья под давлением, содержашем кор,пус,стержень, воспринимающий деформа -. 5 ции сплава, соединенный посредством * замкового элемента с тягой, размещенной s корпусе и связанной с измерительной системой, корпус закреплен в стенке пресс-формы, а замковый 1Q элемент зафиксирован своим торцом относительно корпуса.

На фиг. 1 показано устройство, установленное в одной из полуформ, общий вид ; на фиг. 2 - и.змерительная система линейных перемещений на фиг.3 - измерительная система усилий, возникающих при усадке сплава.

Устройство содержит корпус 1, в котором размещена тяга 2, закреплен.ная реэьбовой частью с помощью гайки 3 на корпусе 1, воспринимающий деформации сплава стержень 4, соединенный посредством замкового элемента 5 с тягой 2. Эамковый элемент имеет продольный паз 6 и поперечный паз 7, в которые вставляется тяга 2. ,Цискообразный конец 8 тяги входит в паз 7.

Корпус 1 устройства смонтирован на упоре 9, через отверстие которого пропущена тяга 2. В пресс-форму 10 впрессован вкладыш 11, оформляющий образец-отливку 12. Для исключения влияния сил трения о стенки вкладыша отливка выполнена конусной. C од- 35 ной стороны отливка оформлена в виде фланца, что обеспечивает одностороннее ее перемещение при усадке, а с другой — в нее введен стержень 4. В форме установлен стер- 4О жень 13, вблизи которого расположены термопары 14 и 15, осуществляющие контроль за температурой сплава в процессе кристаллизации, термопары подключены к потенциометру 16. 45

Измерительный узел линейных перемещений (фиг.2) состоит из угольника 17, который прикреплен к корпусу 1, винтами 18, датчика 19 линейных перемещений, смонтированный на угольнике. Измерительная система усилий, возникающих при усадке сплава содержит тензодатчики 20, типа

ФКПЛ-10-100, приклеенные к тяге 2, соединенные по мостовой схеме И подключенные к системе регистрации сигналов, состоящей из коммутационно-усилительного устройства 21, магнито-электрического осциллографа 22 и блоков питания 23 и 24. . Устройство работает следующим 60 образом.

Перед работой производят тарировку 2 и устанавливают для нее зависимость деформации от нагрузки(усилия7. Пресс-форму 10 йодогревают до

200 С ° Протарированную тягу 2 и стержень 4 устанавливают в пресс-форму, которую, закрывают и гайкой 3 выбирают зазор между корпусом 1 и тягой

2. Сплав запрессовывают в форму. Так как замковый элемент зафиксирован, своим торцом относительно корпуса 1, стержень 4 воспринимает усилие прессования и передает их корпусу 1, при этск тяга 2 не испытывает усилия прессования. При кристаллизации металла и его усадке стержень 4 перемещается влево, увлекая за собой замковый элемент 5, а с ним тягу 2 за ее дискообразный конец 8. При этом тяга 2 претерпевает растяжение и тензодатчик 20 передает сигнал на регистрирующие приборы. Возникающие в тяге усилия растяжения можно пересчитать на деформацию.

Однако так как тяга 2 работает в пределах упругости, т.е. при снятии нагрузки, деформации исчезают, и время протекания процесса кристаллизации при литье под давлением очень мало (0,1-0,8 с), пересчет усилий, возникающих прй кристаллизации на деформацию(линейную усадку ) неточный.

В случае определения линейной усадки рекомендуется использовать датчик 19 линейных перемещений (фиг.2).

При этом тяга 2 не работает не деформацию растяжения и гайка 3 выворачивается на 3-4 витка (или совсем снимается В процессе кристаллизации сплава протекают описанные выше про1 цессы и тяга 2 перемещается вправо, при этом датчик 19 линейных перемещений фиксирует абсолютную линейную усадку.

Трещиноустойчивость сплава оценивают по скачку усилий, возникающих в отливке при кристаллизации по времени с момента начала прессования.

Изобретение повышает надежность и точность измерений за счет того, что чувствительный элемент не воспринимает давления прессования в момент заполнения формы жидким сплавов. Погрешность оценки находится в пределах 0,5%, что на 11% ниже по сравнению с известными устройствами.

Формула изобретения

Устройство для определения линейной усадки и трещиноустойчивости сплавов, заливаемых в пресс-форму литья под давлением, содержащее корпус, стержень, воспринимающий деформации сплава, соединенный посредством замкового элемента с тягой, размещенНой в корпусе и свящанной с измерительной системой, о т л ы ч а ю щ .ее с я тем, что, с целью повышения надежности и точности измерений, кор969447 пус закреплен в стенке пресс-формы, а замковый элемент зафиксирован своум торцом относительно корпуса.

Источники информации, принятме во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 200130, кл. В 22 0 35/00, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР

9 204510, кл. В 22 D 35/00, 1966.

969447

Составитель A.Êóçâåöîâà

Техред З.Палий . Корректор Н.Король

Редактор.Е.Кннив

Заказ

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

8275/14 Тираж 852 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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