Вентиляционное устройство для литейной формы Советский патент 1985 года по МПК B22D17/20 

пластины закреплены на внутренней поверхности камеры, имеют наклонные участки и загнутые наружу свободные концы, взаимодействующие с лысками хвостовика клапана. 7. Устройство по П.1, о т л и чающееся тем, что средство удержания клапана в открытом положении выполнено в виде упругих пластин, закрепленных нижними конца ми на хвостовике клапана, имеющих наклонные участки и загнутые внутрь верхние концы, при зтом внутренняя поверхность камеры вьтолнена ступен чатой с переходной наклонной поверх ностью, взаимодействующей с верхним концами упругих пластин. 8. Устройство по П.1, отличающееся тем, что средство удержания клапана в открытом положении и средство удержания клапана в закрытом положении выполнены в виде упругой вогнутой вверх пластины, имеющей центральное отверстие и соединенной с внутренней стенкой камеры, при этом верхний конец хвос товика клапана размещен в центральном отверстии пластины. 9..Устройство по П.1, отличающееся тем, что ось клапа .на и камеры расположена горизонталь но, средство удержания клапана в за крытом положении вьшолнено в виде спиральной пружины растяжения, соед ненной с хвостовиком клапана и каме рой. 10.Устройство по П.1, отличающеес-я тем, что средство удержания клапана в открытом положении выполнено в виде подпружи:ненного шарика, размещенного в вертикальном канале, вьтолненном в стенке камеры, и кольцевой выточки на поверхности хвостовика клапана, вза модействующей с шариком, 11.Устройство по п.10, отли чающееся тем, что на хвосто вике клапана вьтолнена горизонтальная канавка. 12.Устройство по п.10, отли чающееся тем, что хвостовик клапана вьшолнен в виде полого 1Шлиндра, при этом спиральная пружина размещена внутри цилиндра. 13.Устройство по П.1, отличающееся тем, что средство удержания клапана в открытом полоя е 7 НИИ выполнено в виде подпружиненного шарика, размещенного в вертикальном канале, вьтолненном в хвостовике клапана, и горизонтальной канавки на внутренней поверхности камеры, взаимодействующей с шариком. 14.Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство удержания клапана в открытом положении выполнено в виде упругих пластин, расположенных горизонтально в камере, при этом часть хвостовика {слапана выполнена с диаметрально противоположными лысками и размещена между упругими пластинами. 15.Устройство по п.14, отличающееся тем, что упругие пластины закреплены горизонтально на внутренней поверхности камеры, имеют наклонные участки и загнутые наружу свободные концы, взаимодействующие с лысками хвостовика клапана. 16.Устройство по П.1, отличающееся тем, что средство удержанияклапана в открытом положении выполнено в виде упругих пластин, расположенных горизонтально в камере и закрепленных одними концами на хвостовике клапана, имеющих наклонные участки и загнутые внутрь свободные концы, при этом внутренняя поверхность камеры выполнена ступенчатой с переходной наклонной поверхностью, взаимодействующей со свободными концами упругих пластин. 17.Устройство по пп.1,10-16, отличающееся тем, что средство возврата клапана в открытое положение выполнено в виде выталкивающей плиты пресс-формы по крайней мере с одним толкателем для возврата клапана. 18.Устройство по пп.10-16, о т личающееся тем, что в -камере выполнено отверстие для прохода толкателя. 19.Устройство по пп.1,3-9, отличающееся тем, что средство возврата клапана в открытое положение снабжено стопорами и взаимодействующими с ними рычагами, закрепленными на хвостовике клапана, при этом в камере выполнены вертикальные прорези, в которых размещены рычаги.

20.Устройство по пп.3,7,10-14, отличающееся тем, что камера снабжена противоположно расположенными болтами, взаимодействующими с упругими пластинами.

21. Устройство по ПП.4 и 13, отличающееся тем, что камера

снабжена болтами, ограничивающими глубину канавки,

Приоритвт по пунктам:

20.11.80 по пп.1-8, 12, 19-21;

23.12.80по пп.1-3;

12.06.81по пп.1-4, 9-11, 13-19.

1. ВЕНТИЛЯЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЫ, состоящее из неподвижной и подвижной половин, :содержащее вентиляционный канал, выполненный по разъему форьаа и связанный с рабочей полостью канал для i вьшуска газа, связанный с атмосферой, по крайней мере один перепускной канал, ответвленный от вентиляционного канала, клапан с хвостовиком, установленный подвижно в осевом направлении, камеру с клапанным седлом .и средство удержания клапана в открытом положении, отличающееся тем, что, с целью уменьшения газовых включений в отливке и повышения срока службы формы , оно дополнительно содержит средство удержания клапана в закрытом поло- жении и средство возврата клапана в открытое положение. 2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что ось клапана и камеры расположена вертикально, средство удержания клапана в закрытом положении вьшолнено в виде спиральной пружины растяжения, соединенной с хвостовиком клапана и камерой, а средство возврата клапана в открытое положение выполнено в виде гидро- или пневмоцилиндра, закрепленного на форме, шток которого связан с камерой. 3.Устройство по П.1, отличающееся тем, что средство удержания клапана в открытом положении вьтолнено в виде подпружиненных шариков, расположенных в горизонтальных каналах, пьтолненньк в стенках камеры,причем на поверхности О) хвостовика клапана выполнены канавки, взаимодействующие с подпружиненными шариками. 4.Устройство по П.1, о тл и чающееся тем, что средство удержания клапана в открытом положении выполнено в виде подпружиненных шариков, расположенных в горизон00 4 тальном канале, выполненном в хвостовике клапана, причем на внутрен. ней поверхности камеры выполнены 00 вертикальные канавки, взаимодейст вующие с подпружиненными шариками. 5.Устройство по П.1, отличающееся тем, что средство удержания клапана в открытом положении выполнено в виде упругих пластин, расположенных горизонтально в камере, при этом часть хвостовика клапана выполнена с диаметрально противоположными лысками и размещена между упругими пластинами. 6. Устройство по п.5, отли,чающееся тем, что упругие

1

Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью под давлением.

Целью изобретения является уменьшение газовых включений в отливке и повышение срока службы формы.

На фиг. 1 представлена форма с т вентиляционным устройством по первому типу с вертикальным расположением, общий вид; на фиг. 2 - вентиляционное устройство, разрез; на фиг. 3 и 4 - то же, этапы работы; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг.2; на фиг. 6 - то же, вариант; на фиг,7разрез Б-Б на фиг.6; на фиг. 8 - вариант устройства, соответствующего фиг. 2; на фиг. 9 - второй вариант устройства, соответствующего фиг.З, разрез; на фиг. 10 - то же, третий вариант; на фиг. 11 - то же, четвертый вариант; на фиг. 12 - то же, пятый вариант; на фиг. 13 - устройство первого типа, общий вид; на фиг. 14 - форма с вентиляционным устройством второго типа (горизонтальное расположение), общий вид; на фиг. 15 - разрез В-В на фиг.14; на фиг. 16 - вентиляционное устройство, соответствующее фиг. 14, разрез; на фиг. 17 - вариант устройства второго типа; на фиг. 18 - разрез Г-Г на фиг. 17; на фиг. 19 - разрез Д-Д на фиг. 17; на фиг. 20 - вентиляционное устройство, второй вариант; на фиг. 21 - то же, третий- вариант;, на фиг. 22 - разрез Е-Е на фиг. 21; на фиг. 23 - то же, вариант; на фиг. 24 - то же, второй вариант; на фиг. 25-27 - вентиляционное устройство третьего типа, этапы работы; на фиг. 28 и 29 типы пластин, используемые вустройстве

третьего типа, вид сверху; на фиг.30разрез Ж-Ж на фиг. 29,

Вентиляционное устройство содержит клапан 1 дискообразной формы, 5 установленный с возможностью вертикального перемещения относительно формы, которая состоит из неподвижной 2 и подвижной 3 полуформ с рабочей полостью 4, толкающей плитой

0 5 с толкателями 6 и литниковым клапаном 7. По разъему формы выполнен вентиляционный канал 8, два перепускных канала 9 и канал 10 для выпуска газа. Устройство содержит

5 камеру 11 с клапанным седлом 12. Перепускные каналы 9 примыкают к клапанному седлу 12. Угол ответвления каналов 9 не более 90. Клапан 1 имеет хвостовик 13, который скользит вертикально в камере 11 по направляющей 14. Вентиляционное устройство, кроме того, содержит средства для удержания клапана в открытом и закрытом положениях и устройство возврата клапана в открытое положение.

Средство для удержания клапана в закрытом положении выполнено в виде спиральной пружины 15 растяжения, соединенной с верхним концом хвостовика 13 и камерой 11.

Средство для возврата клапана ъ открытое положение выполнено в виде гидроцилиндра 16 со штоком 17, который связан с камерой 11. Гидроцилиндр закреплен на форме.

Средство для удержания клацана в открытом состоянии выполнено в виде упругих пластин 18 и 19, расположенных горизонтально в камере, ц охватывает хвостовик 13 клапана 1 с двух сторон по лыскам 20 и 21. Когда клапан перемещается из откры-. 3 того положения в закрытое, упругие пластины 18 и 19 перемещаются с лысок 20 и 21 на уширенную часть 22 хвостовика 13. Кроме того, это устройство содержит стопоры 23 и 24, закрепленные на корпусе 25. Стопоры служат для ограничения перемещения вверх клапана 1 относительно формы Камера 11 имеет вертикальные прорези 26 и 27, в которых размещены рычаги 28 и 29, закрепленные на хвостовике 13 клапана 1. Рычаги взаимодействуют со стопорами 23 и 24 для предотвращения перемещения клапана 1 вверх относительно формы, когда шток 17 движется вверх относительно формы.Тем самым к клапану 1 прикладывается усилие для возвращения из закрытого положения в открытое. Стопоры представляют собой болты, что позволяет регулировать положение стопоров 23 и 24 относительно камеры 11. В другом варианте (фиг.8) клапан 1 выполнен цилиндрическим, а перепускные каналы 9 подводятся к отверстиям 30 в клапане 1. Упругие пластины 18 и 19 могут располагаться вертикально и закрепляться на внутренней поверхности камеры 11 (фиг.9). Другие концы пластин при этом имеют наклонные участки и загнуты наружу, охватывая .пыски 20 и 21 хвостовика 13 кла пана. В камере 11 установлены болты 31 и 32, которые прижимают упругие пластины 18 и 19 к лыскам. В другом варианте (фиг.10) упругие пластины 18 и 19 закреплены ниж ними концами на хвостовике 13 и име ют загнутые внутрь концы, при этом камера 11 выполнена ступенчатой с переходной наклонной поверхностью 33. Пластины прижимаются к внутренним поверхностям камеры, а когда клапан 1 перемещается вверх, скользят по наклонной поверхности 33 загнутыми концами и, попадая в полост 34 меньшего диаметра, фиксируют положение клапана. Средство для удержания клапана в открытом положении по другому варианту (фиг.12) выполнено в виде шари ков 35 и 36, расположенных в горизонтальньгх каналах 37 и 38, выполненных в стенках камеры 11, которые поджаты пружинами 39 и 40. На хвостовике 13 клапана 1 выполнены верти 374 кальные канавки 41 и 42, взаимодействующие с шариками. В другом варианте (фиг.11) шарики 35 и 36 распо-ложены в горизонтальном канале 43, вьшолненном в хвостовике 13 клапана 1, и подпружинены пружиной 44, вертикальные же канавки 41 и 42 выполнены на внутренней поверхности камеры. Для ограничения размеров выточек в камере 11 установлены болты 45 и 46. На фиг. 13 показана модификация средства, когда рычаги 28 и 29 расположены вьше, чем спиральные пружины 39 и 40 причем спиральные пружины расположены между щариками 35 и 36, а болты 45 и 46 расположены в горизонтальных каналах 37 и 38, выполненных в направляющей 14, закрепленной в камере 11. Усилие горизонтальных спиральных пружин 39 и 40 может быть отрегулировано при помощи болтов 45 и 46. Средство может быть снабжено несколькими парами канавок 41 и 42, которые расположены на некотором рас-стоянии друг от друга по периферии хвостовика 13. Нижние концы пар канавок в аксиальном положении отличаются от других пар. Аксиальное положение каждой пары определяет степень открывания клапана, поэтому клапан 1 может быть отрегулирован на различное положение. В этом варианте ввиду расположения шариков и пружины в клапанной направляющей 14 хвостовик 13 может сохранять соосность с камерой 11, что является преимуществом устройства. Вентиляционное устройство может также иметь горизонтальное расположение (фиг.14-16). При этом камера 11 горизонтально выступает из формы. Канал 10 для выпуска газа выполнен в подвижной полуформе 3. В этом случае вентиляционное устройство снабжено устройством для возврата клапана в открытое положение. Это устройство представляет собой толкающую плиту 5 с толкателями 47 для воздействия на клапан 1 через рычаги 28 и 29. Варианты устройства этого типа аналогичны вариантам устройства ервого типа. Средство для удержания клапана в открытом положении выполнено в виде подпружиненного .

шарика 48, размещенного в канале, выполненном в стенке камеры, и кольцевой выточки 49 на хвостовике 13 клапана 1 (фиг.16). Вместо выточки на хвостовике клапана может быть выполнена горизонтальная канавка 50 при этом сам хвостовик 13 выполнен в виде полого цилиндра, а спиральная пружина 15 размещена внутри цилиндра.

В варианте, изображенном на фиг.20, это устройство содержит вертикальный канал 43, вьшолненный в хвостовике 13 клапана 1, и открытую канавку 51, вьшолненную на направляющей 14 камеры 11, шарик 48 и пружину 52.

Аналогично вьшолнен вариант с упругими пластинами (фиг.21 и 22).

Пластины 18 и 19 размещены горизонтально в камере 11 и охватывают хвостовик 13 по лыскам 20 и 21. В другом варианте (фиг.23) каждая из упругих пластин 18 и 19 закреплена горизонтально на внутренней поверхности камеры 11 и загнутыми концами охватьшают лыски 20 и 21 хвостовика

Аналогично варианту, изображенному на фиг. 10, вьтолнено устройство на фиг. 24.

Третий тип вентиляционного устройства имеет вертикальное расположение (фиг.25), причем средство для удержания клапана в открытом и закрытом положении вьтолнено в виде упругой пластины 53, вогнутой вверх и имеющей центральное отверс- тие 54, в котором размещен верхний конец хвостовика 13.

Средство дпя возврата клапана в открытое положение выполнено в виде гидроцилиндра 16 со штоком 17, закрепленного при помощи корпуса 25 на форме. Предпочтительно упругую пластину 53 выполнять в виде креста

(фиг.28) или колеса (фиг.29). I

Вентиляционное устройство работает следующим образом.

Металл по литниковому каналу 7 запрессовывают в полость 4 литейной формы. При этом газы, имеющиеся в полости, проходят через вентиляционный канал 8, перепускные каналы 9, клапанную камеру 11 и выходят в атмосферу через канал 10. Бо время заполнения формы расплавом 55 клапа 1 находится в открытом (нижнем) полжении, как показано на фиг. 2, и большое количество газов вентилируется из формы через каналы 9 и 10. Когда прессование почти завершено, часть расплава поднимается по газовому проходу 56, ударяет в переднкяо поверхность клапана. Клапан 1 перемещается вверх, преодолевая усилие

упругих пластин 18 и 19, первоначальным ударом расплава первой порции 57 (фиг.3). В этом случае упругие пластины освобождаются ог взаимодействия с лысками 20 и 21 на уширепной части 22 хвостовика 13 (находятся в согнутом состоянии, как показано пунктирными линиями на фиг.5), перемещаются вниз относительно хвостовика 13 на уширенную часть

22 и двигаются вниз по поверхностям хвостовика при помощи направленной вверх силы со стороны спиральной пружины 15, пока клапан не достигнет второго закрытого положения. Когда

клапан 1 достиг-нет второго положения, он удерживается в нем за счет действующей вверх Силы со стороны спиральной пружины 15. Поэтому во время интервала времени после того,

как первая порция 57 расплава ударит в клапан 1, и до того, как следующая порция расплава достигнет первой порции, клапан остается во втором положении, т.е. камера 11

остается надежно закрытой при помощи клапана 1, благодаря действующей вверх силе со стороны спиральной пружины 15, даже в случае прерывистых ударов или прерывистого

течения расплава.

После того, как прессование завершено, подвижная полуформа 3 перемещается так, чтобы отлитое изделие могло быть удалено из формы. Гидравлический цилиндр 16 приводится в действие так, чтобы шток 17 двигался вверх раньше или одновременно с перемещением подвижной полуформы 3. Когда гидравлический цилиндр описанным образом приводится в действие, камера 11 перемещается вверх вместе со штоком 17 с. той же скоростью, но перемещение клапана 11 вверх задерживается по сравнению с камерой 11. Это 31адерживание клапана вызвано сопротивлением части расплава 55, прилипшей к внутренней стенке устьевой части 7 . газового прохода 56 и к клапану и затвердевшей у клапана, действию си лы спиральной пружины 15, направлен ной вверх. В результате, когда шток 17 перемещается вверх и одновременно камера 11 отодвигается от формы, упругие пластины 18 и 19 перемещают ся вверх относительно хвостовика 13 клапана 1 и входят в зацепление с лысками 20 и 21, т.е. клапан 1 перемещается вниз из закрытого положения к открытому относительно камеры 11. После того, как клапан 1 возвратится в первое открытое состояние, он не может двигаться дальше вниз относительно камеры 11, так как спиральная пружина 15 и клапан, вклю чая хвостовик 13 и другие элементы, например рычаги 28 и 29, сконструированы таким образом, что действующая вверх сила спиральной пружины 15 преодолевает вес всего клапана. Таким образом, клапан остается в первом положении относительно камеры М пока рычаги 28 и 29 клапана 1 не дос тигнут стопоров 23 и 24. Если шток 17 может двигаться вверх после того, как стопоры прижмутся к рычагам, то клапан начнет двигаться вниз относительно камеры 11 за счет действия силы штока 17, направленной против силы спиральной пру-; жины 15. Это приводит к отделению клапана от камеры 11 на определенный промежуток в первом положении. Однако, когда гидравлический цилиндр приводится в действие движением штока 17 вниз, клапан 1 возвращается и удерживается в первом открытом положении и камера 11 возвращается в положение, в котором о.ча прижимается к форме. Подобное действие штока 378 может быть осуществлено после того,, как операция удаления отлитого изделия и затвердевание расплава завершены. Когда камера 11 прижимается к форме, устройство приходит в положение, готовое для следующего цикла . литья. Стопорное устройство, включая стопоры 23 и 24 и рычаги 28, 29, предусмотрено для того, чтобы осуществлять вращение клапана из закрытого положения в открытое без какой-либо помощи со стороны части расплава, приставшей и затвердевшей на клапане. Оно предназначено дпя использо вания непосредственно перед осуществлением операции прессования,а также для срабатывания при потере давления или при давлении без расплава.Сопротивление части расплава против направленной вверх силы спиральной пружины 15 создается порцией расплава,прилипшей к передней поверхности клапана, и другими порциями расплава, прилипшими к боковым поверхностям клапана снаружи у каналов 9. Другие порции во многих случаях включают газовые раковины. Однако сопротивление расплава может быть усилено, если пре- дусмотреть на наружных поверхностях клапана выточки или бороздки. В остальных вариантах устройство работает аналогично. Предлагаемое выполнение устройства позволяет плавно, быстро и надежно закрывать вентиляционный канал при поступлении в него металла, даже при возникновении прерывистьк ударов расплава в клапан, что достигается установкой специальных удерживающих устройств.

/6

иг. 1

16

25 2

Фт.г

16

. J

25

Фиг. k

А-А

Фиг. 5

Л -Д

//

-5

11

9U8.7

;/

fpus. 9

-n

//-Ч

If

/7

9иг, fi

ft

t7

16

ФигГЭ

9 3 Iff Id 9U8.16

Фиг. 21 Е-Е

Фи2.23

16

25

О

f

28