УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРЕСС-ФОРМ Российский патент 1994 года по МПК B22D17/22 

Изобретение относится к конструкции системы охлаждения литейной оснастки для литья под давлением.

Известно устройство для охлаждения пресс-форм, работающее по принципу поверхностного рекуперативного теплообменника [1].

Недостатком устройства является повышенная тепловая инерция всего устройства.

Эти недостатки устранены в устройстве для литья с кристаллизацией под давлением, в котором есть система поддержки равного давления в охлаждающей и рабочей полостях пресс-формы в процессе запрессовки расплава. Это достигается тем, что одна из половин пресс-формы соединена механически с корпусом гидроцилиндра, заполненного охладителем, а его плунжер также неподвижно соединен со станиной литейной машины, причем полость этого гидроцилиндра поддержки имеет гидравлическую связь с полостью охлаждения пресс-формы через систему гидрораспределителей, клапанов и т.п. [2].

Такое размещение гидроцилиндра гидроподдержки - кинематическая связь с корпусом пресс-формы и станиной литейной машины - и его гидравлическая связь с полостью охлаждения пресс-формы приводят к ряду недостатков.

Для полного выравнивания давлений охладителя и расплава во время его запрессовки необходимо равенство площади проекции отливки и площади плунжера гидроцилиндра гидроподдержки, т.е. это устройство не обладает универсальностью, т.к. для каждой отливки необходим свой гидроцилиндр.

Кинематическая связь гидроцилиндра с пресс-формой и станиной усложняет конструкцию пресс-формы.

Наконец, применение этого устройства ограничивается только штамповкой жидкого металла, где характерно воздействие пуансона на площадь расплава, равную площади проекции отливки.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве гидроцилиндр поддержки выполнен двухстороннего действия, причем одна полость его соединена с поршневой полостью гидроцилиндра прессования, а другая - с охлаждающей полостью пресс-формы.

Гидроцилиндр двухстороннего действия разделяет рабочую жидкость гидросистемы литейной машины, давление которой во время запрессовки расплава равно давлению этого расплава, и вторичный теплоноситель (охладитель), передавая давление между ними, а подгрузка его штока создает определенную зону нечувствительности. Прямая гидравлическая связь между контуром охладителя и тупиковой системой инжекции обеспечивает синхронное выравнивание давлений расплава и охладителя, что позволяет применять предлагаемое устройство к отливкам любых типоразмеров и к любым видам прессования расплавов.

На фиг. 1 изображено устройство для охлаждения пресс-формы до инжекции литейного сплава; на фиг.2 - то же, в момент окончания инжекции.

Устройство имеет контур 1, заполненный вторичным теплоносителем 2, гидроцилиндр 3 двухстороннего действия с регулируемой подгрузкой 4. Отвод 5 соединяет гидроцилиндр 3 через управляемый вентиль 6 с контуром 1, а отвод 7 - с поршневой полостью гидроцилиндра 8 литейной машины.

Контур 1 включает в себя насос 9, нагреватель 10, вкладыши 11, 12, датчик 13 давления и температуры, пневмогидравлический аккумулятор 14, подключенный отводом 15 через управляемый вентиль 16, предохранительный клапан 17, который подключен к контуру 1 с помощью отвода 18 через управляемый вентиль 19, регулируемый дроссель 20 с параллельно включенным управляемым вентилем 21 с обратной связью 22 по давлению и температуре в контуре, питающую магистраль 23 с обратным клапаном 24.

Устройство работает следующим образом.

До начала инжекции литейного сплава 25 в камеру 26 прессования вентиль 6 закрыт и контур 1 работает самостоятельно. Насос 9 забирает вторичный теплоноситель из бака, создает заданный уровень давления и обеспечивает его циркуляцию. Остальные элементы 10, 13, 14, 17, 19, 20, 21, 24 контура при открытых вентилях 16 и 19 поддерживают заданный уровень температуры и давления вторичного теплоносителя.

При нажатии на пусковую педаль 27 литейной машины рабочая жидкость 28 из аккумулятора 29 поступает в поршневую полость гидроцилиндра 8, создавая давление на поршень 30 плунжера 31, контур 1 отсекается вентилями 16 и 19 от аккумулятора 14 и предохранительного клапана 17 и подсоединятся вентилем 6 к поршневой полости гидроцилиндра 8 через гидроцилиндр 3 двухстороннего действия (фиг.2).

Давление рабочей жидкости в гидроцилиндре 8, обусловленное силами трения поршня 30, плунжера 31 и наконечника 33 о сопрягаемые части, при открытом окне 32 камеры 26 прессования не передается в контур 1, т.к. его значение не достигло порога чувствительности гидроцилиндра 3, регулируемого подгрузкой 4. В момент перекрытия окна 32 наконечником 33 давление в гидроцилиндре 8, достигнув порога чувствительности гидроцилиндра 3, начинает передаваться в контур 1 и синхронно выравнивается с давлением отсеченного газового мешка и с забросом давления от гидравлического удара инжектируемого литейного сплава в полости 34.

Длительность выдержки заполненной формы под давлением обеспечивается реле времени. После сброса давления в гидроцилиндре 8 контур 1 отсекается от него вентилем 6 и подсоединяется к аккумулятору 14 и предохранительному клапану 17 вентилями 16 и 19.

Устройство возвращается в исходное состояние до следующей инжекции литейного сплава.

Введение гидроцилиндра двухстороннего действия с подключением его полостей к полости гидроцилиндра прессования и полости охладителя делает всю систему охлаждения независимой от геометрических размеров и формы отливки, обеспечивая при этом непрерывное синхронное выравнивание давлений прессуемого расплава и охладителя.

Изобретение относится к конструкции системы охлаждения литейной оснастки для литья под давлением. Сущность изобретения: гидросистема литейной машины и полости охладителя гидравлически связаны посредством гидроцилиндра двойного действия, который передает давление между ними, разделяя их рабочие жидкости. Применение этого устройства уменьшит трудоемкость изготовления устройств данного назначения за счет сокращения количества гидроцилиндров поддержки и упрощения их кинематических связей с пресс-формами. 1 з.п. ф-лы. 2 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРЕСС-ФОРМ, содержащее гидроцилиндр прессования, охлаждающую полость пресс-формы, систему поддержки равного гидравлического давления в охлаждающей и рабочей полостях пресс-формы в процессе прессования расплава, включающую гидроцилиндр и гидрораспределители, отличающееся тем, что гидроцилиндр системы поддержки выполнен двустороннего действия, причем одна его полость соединена с поршневой полостью гидроцилиндра прессования, а другая - с охлаждающей полостью пресс-формы. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гидроцилиндр двустороннего действия имеет регулируемый порог чувствительности.