Установка для литья под низким давлением Советский патент 1980 года по МПК B22D18/04 

1

Изобретение относится к литейному ПРОИЗВОДСТВУ; а именно к управляемому заполнению литейных форм сплавом.

Известна установка, содержащая герметичную пневмокамеру, внутри которой расположен тигель с нагревательным элементом и металлопроводом. На внешней- стороне крышки пневмокамеры установлена металлическая литейная форма. В состав установки входит также система управления 13 .

Однако конструкция обладает рядом существенных недостатков, а именно:

при литье алюминиевых сплавов 15 стальной металлопровод растворяется в сплаве и выходит из строя, что приводит к необходимости его частых замен;

затруднено использование карами- 20 ческих форм, вследствие сложностей обеспечения герметичного соединения такой формы с металлопроводом. Негерметичность соединения формы с металлопроводом вызывает подсос-воздуха в 25 форму, что ведет к браку;

практически исключается возможность опрессовки отливок в керамических формах высоким давлением (4,06,О атм);30

сплав в тигле загрязняется окислами и неметаллическими включениями при сливании расплава из металлопровод а;

при подъеме сплава в форме стальной металлопровод охлаждает его, что ведет к неопределенности в отношении температуры заливки.

Известна также установка для литья под низким давлением, содержащая размещенный в герметичной пневмокамере с крышкой тигель для расплава, керамическую форму, нагревательный элемент, направляющую колонну и систему управления 2 .

Недостатками этой установки являются низкое качество литья и ненадежность в работе.

Цель изобретения - устранение указанных недостатков.

Поставленная цель дост.игается тем, что форма закреплена внутри пневмокамеры посредством вилочного прижима и штока с дренажным отверстием, и стержнем со спиральной нарезкой, при этом шток установлен с возможностью осевого перемещения и снабжен уплотнением на крышке пневмокамеры и винтовыми подъемниками, а крышка пневмокамеры соединена посредством траверсы и втулки с приводом с направляющей колонной. На фиг. 1 изображена установка, продольное сечение; на фиг. 2 узел крепления литейной формы; на фиг. 3 (ВИЛОЧНЫЙ прижим, вид снизу. Установка состоит из герметичной пневмокамеры 1 с крышкой 2, имеющей отверстие 3 с водоохлаждаемыми уплот нениями 4 (система водоохлаждения на чертеже не показана) , в котором расположен .шток 5 с возможностью переме щения в осевом направлении. Шток 5 посредством траверсы 6 соединен с двумя винтовыми подъемниками 7, уста новленными на крышке 2. Внутри штока 5 выполнено дренажное отверстие, в котором расположены стержень 8 со спиральной нарезкой. На верхнем конце стержня 8, выступающем из дренажного канала штока, выполнена кольцевая проточка 9, в которую входит вра щающийся относительно вертикальной оси Х-Х стопор 10 с ручкой 11. Нижняя часть дренажного отверстия выпол нена в виде расширяющегося конуса. Посадочное место 12 для установки ке рамической формы 13 на штоке 5 выпоЛ нено в виде сужающегося конуса, концентрично дренажному отверстию. Литейная форма 13 крепится к штоку 5 при помощи вилочного прижима 14, который удерживает ее пружиной 15. Крышка 2 пневмокамеры 1 при помощи траверсы 16 соединена со втулкой 17, которая при по.мощи электромеханизма 18 может вертикально перемещаться по направляющей колонне 19. Для того, чтобы установить литейную форму 13 на установку, необходимо при помощи электромеханизма 18 поднять крышку 2 пневмокамеры 1 по направляющей колонке 19. В верхнем положении крышки керамическая форма 13 устанавливается на посадочное место 12 штока 5 и при помощи вилочного прижима 14 с пружиной 15 закреп ляется на нем. Затем крышка 2 опускается и крепится к пневмокамере посредством откидных болтов. При помощи винтовых подъемников 7 шток 5 (а вместе с ним и литейная форма 13) опускается йниз до тех пор, пока ниж няя часть литейной формы 13 не погру зится в сплав, который находится в тигле. Полость формы 13 при этом сообщается с атмосферой через винтовую стержня 8, находящегося в дренажном отверстии штока 5. Затем по заданной программе в ,гер метйчную пневмокамеру 1 подается- ежа тый газ (например аргон), под действием которого сплав поднимается по керамической форме 13 до полного ее за;полнения. Когда сплав доходит до дрёнсокного отверстия в штоке 5 и стержня 8, начинается интенсивный от вод тепла от сплава и последний,за-полнив один-два витка спиральной нарезки, закристаллизовывается. Ввиду большого температурного градиента между верхней и нижней частями формы 13, кристаллизация имеет направленный характер (сверху вниз), ,что способствует получению материала отливок с высокими механическими свойствами. . Для. устранения дефектов- в виде микропор усадочного происхождения может производиться опрессовка отливки избыточным давлением 4,0-6,0 атм,. а так как спиральная нарезка стержня 8 и нижняя часть дренажного отверстия, выполненного в виде конуса, заполнены закристаллизовавшимся металлом, сплав через дренажное отверстие не выливается, в то время, как кристаллизирующийся в форме 13 металл уплотняется под действием высокого избыточного давления. После полной кристаллизации сплава давление газа в пневмокамере 1 сбрасывается и форма 13 со шток.ом 5 при помощи винтовых подъемников 7 поднимается из спл-ава. Затем крышка 2 при помощи электромеханизма 18 под- . нимается по направляющей колонне 19, так как крышка посредством траверсы 16 соединена со втулкой 17. При-этом, заполненная керамическая форма 13 удерживается на посадочном месте 12 штока 5 в основном за счет металла, закристаллизовавшегося в первом-втором витках спиральной нарезки стержня 8, а не за счет усилия вилочного прижима 14, которое выбирается из условия надежного крепления керамической, формы 13 перед заливкой, т.е. оно невелико, что иск пачает возможность разрушения формы 13 прижимом 14. В верхнем положении крышка 2 поворачивается относительно оси Z-Z направляющей колонны 19. Стопор 10 при помощи ручки 11 поворачивается относительно оси Х-Х и выходит из зацепления с кольцевой проточкой 9, после чего стержен-ь 8 легко выбивается из дренажного отверстия штока 5 вместе с заполненной керамической формой 13. Стержень 8 путем поворота извлекается из тела отливки и используется в последующих заливках. Таким образом, предлагаемая уста-новка обладает рядом достоинств: позволяет использовать керамические литейные.формы и производить опрессовку ОТЛИВОК; отсутствует металлопровод, что обеспечивает больший межремонтный ресурс установки и меньшие тепловые потери сплава при подъеме к форме; ввиду отсутствия металлопровода сплав в тигле не загрязняется окислами и неметаллическими включениями при сливе расплава из металлопровода и не требует дополнительного тепла

для нагрева охлажденного слившегося металла;

обеспечивается реализация направленности кристаллизации (сверху вниз);

позволяет упростить систему управления за счет исключения необходимости корректировки программы подачи газа в пневмокамеру, по мере расходования сплава из тигля (ввиду того, что форма может перемещаться по вертикали при помощи винтовых подъемни,ков) .

Формула изобретения

Установка для литья под низким давлением, содержащая размещенный в герметичной пневмокамере с крышкой тигель для расплава, керамическую форму, нагревательный элемент, направляющую колонну и систему управления, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества

литья и надежности установки в работе, форма закреплена внутри пневмокамеры посредством вилочного прижима и щтока с дренажнЕлм отверстием, и стержнем со спиральной нарезкой, при этом шток установлен с возможностью осевого перемещения и снабжен уплотнением на крышке пневмокамеры и винтовым подъемником, а крышка пневмо- камеры соединена посредством траверсы и втулки с приводом с направляю0щей колонной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Бедель В.К. Литье под низким, давлением. Машгиз, 1961, с. 69.

5

2.Тимофеев Г.И. и Филатов В.Я. Технологические особенности литья под низким давлением в форме с различной охлаждающей способностью.

Сб, Новое в литье под низким давлением, Киев, Науковадумка, 1971,

0 с. 177-179.

. фиг.г