УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИТЬЯ ВЫЖИМАНИЕМ С КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ ПОД ДАВЛЕНИЕМ (ЛВКД) Российский патент 2007 года по МПК B22D18/00 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в литейном производстве при изготовлении точных фасонных отливок с повышенными свойствами.

Известно устройство для литья выжиманием с кристаллизацией под давлением (ЛВКД), содержащее облицованную огнеупором камеру выжимания, литейную форму, размещенную в подвижном в горизонтальном направлении и установленном на направляющих стакане (контейнере), расположенном соосно над камерой выжимания и под неподвижно закрепленной крышкой, снабженной герметизирующим уплотнением и газопроводами для вакуумирования формы, подачи сжатого газа в форму и соединения с атмосферой, захватами для прижатия стакана, имеющего в донной части, вокруг литникового хода, уступ для герметизации его выжимаемым расплавом (RU 2234392 С2, В22D 18/02, 15.08.2004 г.).

При работе известного устройства, после выжимания расплава в форму, в стакане (контейнере) создается газовое давление путем подачи сжатого газа через газопровод, расположенный в неподвижной крышке, производится выдержка до затвердевания отливки под давлением. Затем давление в стакане (контейнере) сбрасывается до атмосферного, стакан (контейнер) с отливкой отделяется от камеры выжимания с пресс-остатком, перемещается на исходную позицию (приема), снимается с устройства и процесс повторяется.

Из-за наличия встречного потока при перемещении стакана, а также необходимости выдержки стакана (контейнера) на позиции выжимания производительность устройства ЛВКД невысока, что сказывается на нежелательной задержке готового расплава в печи и, в конечном итоге, на себестоимости отливок.

Целью предлагаемого изобретения является устранение отмеченных недостатков, а именно усовершенствование конструкции устройства ЛВКД для повышения производительности изготовления отливок.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для литья выжиманием с кристаллизацией под давлением (ЛВКД), содержащем камеру выжимания, литейную форму, размещенную в подвижном в горизонтальном направлении и установленном на направляющих стакане (контейнере), расположенном соосно над камерой выжимания и под неподвижно закрепленной крышкой, снабженной герметизирующим уплотнением и газопроводами для вакуумирования формы, подачи сжатого газа в форму и соединения с атмосферой, захватами для прижатия стакана к крышке, имеющего в донной части, вокруг литникового хода, уступ для герметизации его выжимаемым расплавом, направляющие устройства выполнены проходными для горизонтального перемещения стакана (контейнера) при помощи введенного привода последовательно с позиции "приема" на позицию "выжимания" и "выдержки под газовым давлением после выжимания", а головная часть стакана (контейнера) выполнена герметичной путем введения дополнительной крышки с перекрываемым герметично отверстием для взаимодействия с газопроводами неподвижной крышки на позиции выжимания расплава в форму, при изготовлении толстостенных отливок, а при изготовлении тонкостенных отливок дополнительная крышка не вводится.

Такое конструктивное решение позволяет устранить встречный поток стаканов (с залитым расплавом - с отливкой и стакана с формой под заливку) и не "задерживать" стакан (контейнер) после выжимания расплава в форму на позиции "выжимания" для затвердевания отливки под давлением при изготовлении толстостенных отливок, а переместить его вперед на позицию "выдержки", а на позицию "выжимания" установить следующий стакан (контейнер), повысить производительность устройства.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство ЛВКД (вид сбоку). На фиг.2 - то же устройство (вид спереди).

Устройство ЛВКД содержит камеру выжимания 1 с облицовкой 2 из жидкостекольной смеси, установленной на подвижном столе 3, перемещаемом вверх под действием силового гидроцилиндра (не показан) и в котором выполнен резервуар 4 для сжатого газа, поступающего через штуцер 5.

Камера 1 и стол 3 разделены герметизирующей прокладкой 6 и объединены герметично посредством прижимов 7. В камеру 1 залит расплав металла 8.

Литейная форма 9, полученная по выплавляемым моделям, установлена в стакан (контейнер) 10 и засыпана кварцевым песком 11. Прибыльная часть формы 12 имеет остроугольный выступ 13, вершина которого находится в тепловом узле прибыли 12. Стакан (контейнер) 10 с литейной формой 9 установлен после засыпки песком 11 на позиции I (приема) горизонтальных направляющих 14, выполненных проходными для перемещения стакана с формой на позицию II (выжимания) и позицию III (выдержки под газовым давлением) и связанных жестко с неподвижной крышкой 15, снабженной герметизирующей прокладкой 16, газопроводом 17 для вакуумирования, газопроводом 18 для подачи газового давления, газопроводом 19 для сброса газового давления и вакуума и прижимами 20. Для герметизации стакана (контейнера) 10 снизу, в процессе литья выжимаемым расплавом, литниковый ход 21, снабженный облицовкой 22 из жидкостекольной смеси, имеет кольцевой уступ 23 между дном стакана (контейнера) 10 и зеркалом расплава 8, имеется огнеупорная плита 24, выполненная из жидкостекольной смеси.

Для возможности перемещения стакана (контейнера) 10 после заливки расплава в форму 9 (позиция II выжимания) на позицию III (выдержки под газовым давлением) с целью повышения производительности устройства ЛВКД головная часть стакана (контейнера) 10 выполнена герметичной путем введения дополнительной крышки 25 с герметизирующей прокладкой 26, удерживаемой фиксаторами 27. Для взаимодействия с газопроводами крышки 15 в крышке 25 имеется отверстие 28 с фильтрующей сеткой 29, перекрываемое штоком 30.

Перемещение стаканов (контейнеров) 10 на направляющих 14 производится дополнительно введенным приводом 31 с толкателем 32.

Устройство ЛВКД работает следующим образом.

Стакан (контейнер) 10 с керамической оболочковой формой 9 и плитой 24 устанавливается на горизонтальные направляющие 14 (позиция приема I) и перемещается толкателем 32 на позицию II ("выжимание"), соосно с крышкой 15 и прижимается к ней герметично через герметизирующую прокладку 16 прижимами 20, а на позицию приема I устанавливается очередной подготовленный стакан (контейнер) 10.

Камера выжимания 1 облицовывается слоем 2 жидкостекольной смеси, устанавливается на позицию заливки расплава 8 из дозирующего устройства (на чертеже не показано), а после заливки - перемещается на подвижный стол 3 (механизм перемещения не показан) и прижимается к нему прижимами 7 через герметизирующую прокладку 6. При необходимости расплав 8 продувается газом путем подачи его через газопровод 5 и резервуар 4.

При заданной температуре расплава 8 стол 3 с камерой 1 перемещается вверх с заданной скоростью. В процессе перемещения донная часть стакана (контейнера) 10 входит в облицованную камеру 1 и расплав 8 выжимается через литниковый ход 21 в рабочую полость формы 9.

Первые порции расплава обливают уступ 23 и герметизируют стакан (контейнер) 10 снизу. Сразу же через газопровод 17 форма 9 вакуумируется (при необходимости).

После заполнения расплавом рабочей полости формы 9, при поступлении его в прибыльную часть 12, механическое давление снимается, в стакан (контейнер) 10 через газопровод 18 и отверстие 28 при сдвинутом влево штоке 29 подается сжатый газ под давлением 5 атмосфер. После создания давления в стакане (контейнере) 10 шток 29 сдвигается вправо и отверстие 28 перекрывается. Давление между крышками 15 и 25 сбрасывается через газопровод 19, прижимы 20 освобождают стакан (контейнер) 10.

Через несколько секунд после выжимания стол 3 с камерой 1 перемещается вниз для отделения пресс-остатка, а стакан (контейнер) 10 с затвердевающей отливкой под газовым давлением перемещается толкателем 32 на позицию выдержки III, а освободившееся место позиции II выжимания занимает новый подготовленный стакан (контейнер) 10 с литейной формой 9. Отработанная камера выжимания 1 убирается со стола 3 и отправляется на выбивку и последующую облицовку, стакан (контейнер) 10 с позиции III выдержки перемещается для проведения последующих операций: выдержки, сброса газового давления в стакане (контейнере) 10, выбивки отливки и подачи стакана (контейнера) 10 на формовку и процесс повторяется.

Использование изобретения позволяет повысить производительность изготовления отливок с высокими служебными свойствами способом ЛВКД и снизить себестоимость литья.

Изобретение может быть использовано в литейном производстве для изготовления точных фасонных отливок как в условиях мелкосерийного, так и массового производства. Устройство содержит облицованную камеру выжимания, литейную форму, размещенную в стакане, расположенном над камерой выжимания. Стакан устанавливают в направляющие на позиции «приема» и перемещают в горизонтальном направлении на позицию «выжимания». Стакан с формой прижимают герметично к неподвижно закрепленной крышке. В крышке размещены газопроводы для вакуумирования формы, подачи сжатого газа в форму и соединения с атмосферой. На этой позиции стол с камерой выжимания перемещают вверх. В процессе перемещения донная часть стакана входит в камеру, и расплав заполняет форму. После выжимания через газопровод в форму подается сжатый газ, а камеру отделяют от стакана. Стакан с затвердевающей отливкой перемещают на позицию «выдержка под газовым давлением». Изобретение обеспечивает повышение производительности изготовления отливок и повышение служебных свойств отливок. 2 ил.

Устройство для литья выжиманием с кристаллизацией под давлением, содержащее камеру выжимания, литейную форму, размещенную в стакане, выполненном подвижным в горизонтальном направлении и установленном на направляющих над камерой выжимания соосно с ней, неподвижно закрепленную крышку, снабженную герметизирующим уплотнением и газопроводами для вакуумирования формы, подачи сжатого газа в форму и соединения с атмосферой, захваты для прижатия стакана к крышке, при этом в донной части стакана вокруг литникового хода выполнен уступ для герметизации стакана выжимаемым расплавом, отличающееся тем, что оно снабжено приводом для последовательного перемещения стакана по направляющим с позиции «приема» на позиции «выжимания» и «выдержки под газовым давлением», а головная часть стакана снабжена герметичной крышкой с отверстием для взаимодействия на позиции «выжимания» с газопроводами неподвижной крышки.