Способ литья с кристаллизацией под давлением Советский патент 1989 года по МПК B22D18/08 

Изобретение относится к литейному производству, более конкретно к литью с кристаллизацией под давлением, и может быть использовано при изготовлении заготовок из расппавов различных металлов.

Целью изобретения является повышение стойкости пресс-форм и качества отливок.

На фиг. 1 изображено устройство для литья с кристаллизацией под давлением; на фиг. 2 - графические зависимости изменения размера (высоты) отливки от времени в направлении действия силового органа пресса в координатах h- t, inh- i , Inh-lnC; на фиг. 3 - те же зависимости, построенные в лor apиф n чecкиx координатах при разной температуре- пресс- формы; на фиг. 4 - узел I на фиг. 2 и 3, т.е. подробно показан период завершения кристаллизации.

Устройство, реализующее способ, содержит пресс-форму 1 и связанный с силовым органом пресса (не показан) пуансон 2, который воздействует на заливаемый в пресс-форму hieTanjr 3, а также закрепленные на пуансоне подвижный и на пресс-форме неподнютс- ный элементы 4 и 5 высокоч зстви- тельного ходографа.

Ходограф регистрирует перемещение пуансона в процессе кристаллизации, и эти данные поступают в электронноI

1сп

О Ю

Uaoai

&0

.;i,i4HC;iiri рльму|п м,., глпримо ;13

MllKpri )rv1 6, ( -и .f ivi,; linyij , ).,.Й ri.O -i

;ij.4 iiji -i и)Г).ч Му- ании aHiiCHMt M I iK jio |---.ь.1-,чч fiy fi. .j:i ; riu cponeui n .гк-га- (I .i jjN HN-.: . :оа{.Ц1:;ьггоХ, лаиримсп) 1 |5афог1)стр(лпч.ии м, либо raicuM же г:Т1-.Г)Г см о. . lihij-o.iot-i Г1Нфори - ацит ял . :M,/i(- U 7, Ji-.-o - J / К Г) K;I

I , /i ,uir,-i f O. i :. - ( Я vriji- i ,- п:Ч-1ИЯ ilpf

ii. jif-i ;, 1Г,нсИ(Т - г;ти 11 1мекп -гиг1 пыi.;-. M с/. i t ;; ::i h i/.; ny;:;.-Cjii-i , % ч-. i i-. dMi ;И . .:- 1 .1 - iH iA при ;:зличI ) , 14. ,- 1.,;атура i;i,,i,, ,;.,ri ч irC i pj lt:/г;-j iiOji,; мил rj-ЧВ| ::Л 1Я , |:п1,.Г /.,к1-а, Г. -.; : чтл Г г i- If - , ij xoop .:тnx li «;;; iiih,-- - , 4t - I l iiMCO i . i iiH x , i яромя, C i iii rinap.tibirt x M . : r i/ ч nci (fin:, тгюжио огт -Pi u : МОК -; оконч,/i(;i in:iiI( : I driJi:: -.,1 IHKH (d).r, 2) 1.1 .; I . v . :T :-JTi Jli; у i- iIHiiX

. iijij(r..,-p ora;)-i- /-: чei.(:p; кгктр.ципа- .i,. 1 iifi- I a - r ., изобряжжугел . .( аом Ичг, ; с ярко выра- : . {tiO -( онп iiepf f7O --i. HtoTopan xn; . : i j:.l:iyeT -- . ПрПЮПИС КрИСТЯПЛНЗЭ- j i, т , I- , (;, : c,L ОТ , ДВухфат гО

. . V .1 т ;. - - .; Г ТЛПЛ; Л.ц - О гиг) ; ; и ii .-iji - , :, - o6a:--jitn .y лрс., ,.. ,. . (а.;7г-, 1 -

-:: ivi : - - по L

I . г. г ЧГ:т ори.ч ч я к

-..,. г е,. ,,,.,n(: -pei-| ;

: г -Jl-: ill , ;j Т rii fr С i , i Т ti , ч ,, ;((

,,:,::,. ,x ClbV:ii;

;.LLU. - T; Г H-; уг I li3j: - j --i ч TTjiO - :ai- ,i :i . I f(ihH Г. - f г

; . .; .Л.1 . i- - -.-A in

,:i . .(f f ч: ч

ч IT: ij&;ia.i-u

I ,:i

..) ,1:,i i .,,

; . -|G ( il 1 pa jl|-1.4i,-ij .,.,/: :

j;; ifr-;HB3CT Л p -r;; кристял.цич аици ; ; Ь О с в i,( i:Ti:-, i ,е а Р-)) г, it-.u;icH аб , ir-ii-i - . -... jp;; . к i,v lip ;: .V ) lUi-e т / . , U . .. li -i iнr: ., ,, ара Cir T-uri ...Г) psrsh ic iOdi : r cJU iMa, |р1а:;и -:;. г:ри времени icpnr. . .ii::irt)i;i,i i , :з uaiiT OP ОТ.

. iv Аа;;)Тся iiO r M i i-{v г ini.ar с 4:ii,4fi i у .: , . r},:;Tf;pv- lO.i ; f --: ПП ; v C . : c.

I , v. noc i. : -Ma hi ifi -pf.TOMn, иес11ло11|Ио- rri; n ciTji.iпкак отс. утс гвугот.

1е-Л 1Ч1;( yj .auu иак.тона истьеи пря i-,,i, /UJ и пос.:1с чокы гк-релс)ма отлича - готсч бол) чем ма 2.S , ti .величины гл TOiieFiHH фактичсмчсой криной (пуик- 1И1.-;);. т niiiiii;.; на фиг. 3) or усррдиг-и- н: зав к-мн iCTi 1 не превнинают И О ,

- . ПППИО. И СТ .(М1ОЛ Ь ЗОВаТГ.. это ДП.Г1

I OM .n I -Г с ко г о упра11леп Я проиео -тм . iir.i:i;n() rif). рогнгтрацаи микроЭВМ от .иия углл на 1к :7ичииу больше И) , .. икгпрояатъ -тгпт мсиоч-т icaic лачапо

.ца - i Ч1-;Г;)1 iCHU;: К.р И СТ Л П. ЧИЗ Л НИИ

.1я 1;: qfij-ie 1 -:рс лома рлг смат1 л1пае- ,1Х л аписимо т .м ; (фмг, А) улр атстери- -1.1 iier.f. s.( :.i} -iiic nponecrbii периода гьтj-,- prr i;ii;i ч ИСТЕТП. . ., ЗТО Г КО рИОД i I lHH r- . C J; 1 l.i,( A ч 1 л K.

- ( I . -., iriOMe: :/T. iK uper-ieitu - riiiM ;1|1ця nfi.i HO; f f.га KU spi iaoTC i i.i ,;)BM л: :: , (г, ка-iirir- :

-if. i;.;;-((Я : f: IK Т Л i. j I i ТОЧГе С- -;; ; iifii I г ri --.TTii -T( Tr)VC.T .I T OHf lilllO /ГЛЛ 1 |--.-. .. л c.lTcribiioa a i;r ТНЧ 1И f)0 ry. ine . 11П| ..:(: ЧГ:;О .Че i )0x O..riHMO Л(.Я1ОЛ

iii T Л i-HTj длт} выдгржк. у лррмеии --, г:ля окончлкп.ч переход гых процессов г;-лрч ;о;.1Л -; .,. 1 ;|Л С %л ллнз aiuiH ,

.iji .nn HKi i € 1 опреде.ляется экспсри мс:кт пльио по графику Inh-ln ( во вре м/ -. п уи-ч -т . if pBO i отлмтзки,. Зкспери т.лльпо у стаи.-алеио , что /щя отли- ьок -чяссой 10-15 кг ия стали 35-4.5 -- гч1гтг1:шяет а угол j3 : 1 иг, 4), .келнтипа i ., ратна T - j) о. | л 1::до а | ельло, необходимо дс ть яг;1дсржку не менее 10 с, чтобы rapp.iiTifpOija j-jj бо:здеф.; ктное получение о тVIi-тки ,

П Р и .; . ,. ; 11 СТа.Л Ы У .), ОбтГИТК:- T-ai. - i.i | f p;.r;r j riflKlHM ЛОКр - ТИег И ИйР- .1. дг /50 ,; ijpccr-.ijopr y диаг отром i.. t и иысо-гой 120 мм, за1ЫГ .а1от ра: ; п.пап.Л Л. С гг.пь .35 при 16SO С, Пуал прикл..-1Л1 а ают давлеяие 200 МП.л лл. nojj.pxHncT.b расплава и дают ны- (-..ржку ддл кряста.плизации отливки, io ;vpf:M i нь(.цг:р;тски одографом иидук- j ..rBiir rc:i .:.. (i-1 ппример J марки 2GOK .рмы hl l i RMini, Дар птадт, ФРГ) Г1: гтр1:рую г iiivp .-;-iSi,;eHue пуаисола, пе pj, iaBan : гу пиформацию на ж1кро )ЯМ марки КТС Л :/С-2, которая В1шючает п с(бя. с.: бстп€и ио гдакроЭВМ, устройг.твп согряжеиия г объектом (УСО) и 7; лргоб1 .1зует полученную с ход.эгта- 1- )pb. г iriRTTOHMooTb П лоза515

рифмических координатлх, подает изображение ее на дислпей, фиксирует начало периода завершения кристаллизации по умеиымению угла наклона перио- го участка прямого на ве ишину шую, чем 10 , дает HW.riepjKiq/ 10 с на окончание переходных процессов перидс завершения кристаллизации, после чего подает сигнал на снятие давления и обратный ход пресса. Пользуясь дис- ппеем, оператор пресса может и вручную давать команду на обратный ход пресса.

Способ используют и без применения ЭВМ, для чего при первой запивке традиционными способaNni, нaпpи ep, с помощью осциллографа марки 11700, записывают оспиллограмму зависимости h- Г, вручную перестраивают ее в логарнфми- ческих координатах, определяют Бремя выдержки под давлением по точке перелома полученной ломаной прямой с учетом переходных процессов периода завершения кристаллизации, после чего последующие отливки получают, используя выявленные параметры.

В результате изготовляют отливки без усадочных несаюшностей, с уровнем механических свойств, превышающим полученные традиц}1онными методами литья и находяцимся на уровне свойств поковок по большинству показателей (см. таблицу).

Механические свойства заготовок из стали 35, полученных при давлении 200 МПа, представлены в таблице.

5 0

5

0

5

836

Способ позволяет гарантированно получать отливки высокого качества без несплопностей, при этом повьпиает- ся CToffKOCTh пресс-формы за счет сокращения : ремеии ее активного контакта с горячим металлом отливки, а также снижать затраты на освоение технологии за счет полного устранения (в случае использования ЭВМ) или pe: iKorc сокращения (при ручных методах обрч-- ботки данных) числа пробных отллгюк.

Формула и 3 о 5 р е т е н я я

Способ литья с кр1тсталлиэацией под давлением, вюночающий зааивку расплавленного металла в пpecc-фop fy, приложение давления на поверхност}- расплава пуансоном, выдержку под дав- и реверсирование пуапсона, о т л и ч а 10 щ и и с я тем, что, с целью повышения стойкости пресс- формы и качестна отливок, а также производительности труда, непрерывно измеряют изменение размера отливки h/- в направлении действия пуансона, определяют начало перехода от усадки кристаллизационной к усадке тепловой по уменьшению производной dy/dx, где у 1пЬ(Г), X In Г, - время, на величину меньше заданной по технологии, и через заданную по технологии выдержку времени, определяющую окончание переходного процесса .ристаллизации, реверсируют nvaHCOH.

Изобретение относится к литью с кристаллизацией под давлением. Цель изобретения - повышение стойкости пресс-форм и качества отливок. Измерение размеров отливки выполняют в процессе кристаллизации, непрерывно регистрируя зависимости изменения размера отливки в направлении действия пуансона в функции времени и линеаризирующих, например логарифмических, координатах, определяют начало периода завершения кристаллизации путем фиксации точки перелома данной зависимости при переходе от усадки кристаллизации к усадке тепловой, дают выдержку для окончания переходных процессов периода завершения кристаллизации, после чего снимают давление пуансона и подают сигнал на обратный ход. 4 ил.

h,M/4 Ш

fnh(i}

S $ 4

2

0.5

1,5 2 ,5 3 Фи.. 2

fnh .2

г,о f.s

f.2 0,6

0,4

о

,5

,5 5

ent

3090 120 mi WO 300

г /га I

г.и