Способ получения крупногабаритных и тонкостенных отливок выжиманием на машинах литья под давлением Советский патент 1993 года по МПК B22D17/00 B22D18/00 

Изобретение относится к литейному производству и может применяться для изготовления крупногабаритных относительно тонкостенных отливок типа панелей, крышек, дисков, рам, фланцев и др,, к которым предъявляются повышенные требования по прочностным и пластическим свойствам, плотности и однородности структуры,,

Известен способ изготовления отливок на машинах литья под давлением в котором с помощью технологических приемов и усовершенствования конструкции пресс-форм позволяют оказать воздействия давлением на отливку при ее кристаллизации. Для получения ка- чественных отливок литейную машину

комбинируют с прессом. Расплав заливают сифонным методом в металлическую Лорму, затем в полость формы с помощью пресса вводят металлический пуансон на заданную глубину и с помощью плунжера машины дают дополнительное давление на кристаллизующуюся отливку, чем достигают повышения плотности, измельчения структуры и увеличения механических свойств отливки. Однако этот способ имеет ряд недостатков:

-оснащение литейной машины дополнительным прессом требует ее специальной реконструкции,

-способ может быть применен только для компактных отливок и не го00

ГО

го

GJ VI О

сл

дится для тонкостенных и протяженных отливок.

- эйфект повышения плотности и свойств может быть достигнут в очень узком интервале температур перехода отливки в твердо-жидкое состояние, т.к. прессование как в жидком, так и твердом состоянии не дает положи- .тельного эффекта.

Известен также способ получения крупногабаритных тонкостенных отливок на машинах литья под давлением, в котором осуществляют неполное смыподвижной

10

2 и подвижной 3 полуформ находятся на определенном расстоянии друг от друга, превышающем требуемую толщину отливки (см„ фиг„ 1). Затем с помощью органов управления машины перекрывают плунжером k заливочное отверстие и останавливают на 10... 59 MM не доходя до рабочей поверхности неподвижной полуформы (см. фиг. 2)„

Начинают сближение подвижной полу- Лормы с неподвижной с помощью запирающего механизма машины, при этом

кание полуформ с образованием полости происходит плавное бесструйное заполпревышающей объем отливки, заливку металла в камеру прессования, пере- кры/гие пресс-поршнем заливочного отверстия и заполнение полости формы металлом, полное смыкание полуформ 20 и воздействие на затвердевающий металл давлением, развиваемым механизмом запирания полуформ.

Недостатком этого способа является то, что на затвердевающую отлив-25 ку действует только усилие, создаваемое запирающим механизмом, которое принципиально не позволяет создать положительного эффекта, отличающегося от наблюдаемого при литье выжима- 30 ниемо После предельного сближения полуформ в центральных, а особенно, в утолщенных частях отливки будут развиваться усадочные дефекты. Этот недостаток будет проявляться в боль- gg шей мере, чем больше площадь отливки, соответственно, чем меньше давление.

Способ не позволяет использовать технические возможности машин литья 40 под давлением,,а именно их способность с помощью механизма прессования создать давления, характерные для штамповки жидкого металла,и тем самым повысить плотность отливки. 45

Целью изобретения является изготовление отливок, превышающих по площади допустимые для данной модели машин, повышение механических свойств,

нение формы, мощность наиболее распространенных машин позволяет обеспечить в момент смыкания полуформ значительное (от 25 до 75 МПа) давление на металл в процессе кристаллизации, а после, заполнения формы металлом производят включение прес- суюш.его механизма, что создает давление на металл до 100...150 МПа (см. фиг. 3).

После завершения процесса кристаллизации прессЛорму раскрывают, затвердевшую и охлажденную до требуемой температуры отливку извлекают из рабочего пространства формы (см. фиг. ) .

Для отливок, полученных данным способом характерна высокая плотность, которую невозможно достигнуть при использовании известных методов литья: под давлением, под регулируемым газовым давлением, в кокиль и выжиманием.

Прочностные свойства этих отливок на 30.. сЛО%, а пластические свойства на 100-200% превосходят свойства отливок полученных упомянутыми известными способами и сравнимы со свойствами штампованного и кованного металла. Площадь отливок, которые могут быть получены новым методом в 2-5 раз больше, чем у заготовок, изготовленных штамповкой из жидкого состояния или литьем под давлением при сравнимых мощностях оборудования,,

плотности, и размерной точности отливок.

На АигЛ- постадийно изображен цикл литья.

Способ заключается в следующем.

Металл заливают через заливочное отверстие пресс-камеры 1, который бе напора заполняет ро заданного уровня нижнюю часть полости пресс-формы при этом Формообразующие поверхности не

22370

подвижной

10

2 и подвижной 3 полуформ находятся на определенном расстоянии друг от друга, превышающем требуемую толщину отливки (см„ фиг„ 1). Затем с помощью органов управления машины перекрывают плунжером k заливочное отверстие и останавливают на 10... 59 MM не доходя до рабочей поверхности неподвижной полуформы (см. фиг. 2)„

Начинают сближение подвижной полу- Лормы с неподвижной с помощью запирающего механизма машины, при этом

происходит плавное бесструйное запол0

5 0 g

0 5

0

5

нение формы, мощность наиболее распространенных машин позволяет обеспечить в момент смыкания полуформ значительное (от 25 до 75 МПа) давление на металл в процессе кристаллизации, а после, заполнения формы металлом производят включение прес- суюш.его механизма, что создает давление на металл до 100...150 МПа (см. фиг. 3).

После завершения процесса кристаллизации прессЛорму раскрывают, затвердевшую и охлажденную до требуемой температуры отливку извлекают из рабочего пространства формы (см. фиг. ) .

Для отливок, полученных данным способом характерна высокая плотность, которую невозможно достигнуть при использовании известных методов литья: под давлением, под регулируемым газовым давлением, в кокиль и выжиманием.

Прочностные свойства этих отливок на 30.. сЛО%, а пластические свойства на 100-200% превосходят свойства отливок полученных упомянутыми известными способами и сравнимы со свойствами штампованного и кованного металла. Площадь отливок, которые могут быть получены новым методом в 2-5 раз больше, чем у заготовок, изготовленных штамповкой из жидкого состояния или литьем под давлением при сравнимых мощностях оборудования,,

Способ может бить осуществлен путем достаточно простого изменения электрической схемы машин литья под давлением, машины литья пол давлением являются распространенным видом технологического оборудования, т.е. для его практического использования не требуются дорогост тящие уни

Сущность изобретения: способ позволяет получать на машинах литья под давлением отливки с повышенными механическими свойствами и плотностью,, Для этого в нижнюю часть пресс- формы, подвижная и неподвижная полуформы которой в исходном состоянии установлены на заданном расстоянии, заливают металл, затем плунжером перекрывают заливочное отверстие и начинают сближение полуформ. При этом происходит заполнение формы металлом и в момент смыкания полуформ на затвердевающий металл воздействуют усилием, развиваемым запирающим механизмом, а затем давлением, создаваемым прессующим механизмом и превышающим давление, создаваемое механизмом запирания. Ь ил. Ё

Фиг. 1

Фиг.З

Фиг. 4