Способ литья под регулируемым давлением

(19) (1 215 04 В 2201804 ЗСЕ 1(-Г"лТЕНЗЛИОТЕИ ЕНИ ии тейноью ственобреЩ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ИСАНИЕ ИЗ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ЛИТЬЯ ПОД РЕГУЛИРУДАВЛЕНИЕМ(57) Изобретение относится к лму производству, а именно к лирегулируемым давлением, преимуно алюминиевых сплавов. Целью тения является повышение выхода годного и расширение номенклатуры отливок. Расплав с замешанным алюминиевымпорошком под действием газовогодавления заполняет форму, состоящуюиз матрицы и подвижных вставок 8 и 9.После заполнения формы подвижныевставки 8 и 9 циклически раздвигаюти возвращают в исходное положение,что обеспечивает движение расплаваперед растущей корочкой и его модифицирование обломками растущих кристаллов. После затвердевания отливки производят ее опрессовку, прилагая к подвижным вставкам 8 и 9 усилие, превышающее предел текучести материала отливки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.1 13215Изобретение относится к литейному производству, а именно к литью под регулируемым давлением преимущественно алюминиевых сплавов.Цель изобретения - повьпдение выхо да годного и расширение номенклатуры отливок.На фиг. 1 изображена установка, общий вид; на фиг. 2 - форма в момент осуществления пластической деформации 10 отливки, разрез.Способ осуществляют следующим образом.Расплавленный металл 1 заливают в тигель 2, установленный в автоклав 15 3. Последний закрывают крьпдкой в которой установлен металлопровод 5 с нагревателем 6, Литейная форма состоит иэ матрицы 7 и подвижных вставок 8 и 9. 20В исходном положении подвижные вставки 8 и 9 установлены симметрично оси металлопровода на расстоянии, соответствующем толщине стенки отливки Бо, В автоклаве 3 создают газовое давление, под действием которого расплав заполняет форму. Сразу после заполнения формы подвижные вставки 8 и 9 разводят, обеспечивая дополнительный приток металла, модифицирующее воз действие которого на структуру проявляется в том, что он размывает образующие кристаллы и растворяет их в общей массе металла. Затем вставки 8 и 9 возвращают в исходное положение, вытесняя излишек: металла в тигель, Операция раздвижения и сближения подвижных вставок: можно осуществлять несколько раз.После затвердевания отливки газо вое давление снимают, а отливку выталкивают из полости формы, Скороть движения металла относительно закристаллизовавшейся корочки и кратность повторения циклов заполнения и вытеснения излишков металла согласовывают с линейной скоростью роста кристаллов, добиваясь того, чтобы к моменту окончания формообразования толщина закристаллизовавшихся корочек на противоположных вставках достигла половины толщины стенки отливки. Кро - ме того, перед выталкиванием отливки из формы к ней прикладывают со стороны подвижных вставок давление, превышающее предел текучести материала отливки, обеспечивающее калибровку за счет локальных пластических деформаций по поверхности отливки. 17 2П р и м е р , Изготавливают отливку из алюминиевого сплава Ал 1 размерами 260 х 120 х 40 мм, В сплав для придания отливке специальных свойств замешивают 2-3 мас.7 алюминиевого порошка, на поверхности которого присутствует пленка тугоп-.авкого оксида А 1 О . Приготовленную композицию заливают в ковш и термостатируют при определенной температуре в автоклаве 3 (фиг. 1). Автоклав герметизируют крьпдкой 4 и подают на зеркало расплава постоянное давление иэ диапазона 1,2-1,5 х 10 Па. Во избежание затвердевания металла в металлопроводе 5 предусмотрен специальный нагреватель 6. Под влиянием газового давления расплав заполняет полость формы. Кристаллизация отливки начинается от стенок подвижных вставок, а также от матрицы. При этом в отливках сложной конфигурации с переменной толщи ной стенки могут возникать усадочные раковины и рыхлота, формироваться неблагоприятная грубокристаллическая структура. Поэтому сразу после заполнения формы подвижные вставки 8 и 9, соединенные с соответствующими механизмами, например, гидропроцесса разводят на расстояние Б, = 28 т,е.80 мм, обеспечивая тем самым дополнительный приток металла. Потом вставки 8 и 9 возвращают в исходное положение,вытесняя излишек металла в тигель. Эмпирическим или расчетным путем устанавливают, что средняя скорость движения вставок, начальная температура которых 250 С, а температура расплава 640 пС, должна составлять 10 мм/с. Тогда к моменту окончания одного цикла протяженность кристаллов составит 1Б/2 = 20 мм. Газовое давление с расплава снимают, в металлопроводе восстанавливается естественный уровень расплава, а отливку усилием пресса перемещают в матрице справа налево и перед тем, как вытолкнуть из полости матрицы к ней со стороны вставок 8 и 9 прикладывают усилие Р = 140 х х 10 " Н (фиг. 2), которое обеспечивает калибровку отливки, за счет протекания местных пластических деформаций при контактных давлениях Р = 4,5 х7)( й х 10 Па.Полученная отливка имеет коэффициент использования металла, близкий к единице. Технологические припуски и напуски металла минимальные, Отливка отличается равномерной мелкозераказ 2702/7 Тираж 740 По ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4дписно лиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Производственно 3 132151 нистой структурой. Дефекты в виде пористости, рыхлот, раковин отсутствуют.Изобретение позволяет сократить технологические припуски на литых заготовках, распространить прогрессивный процесс литья под регулируемым давлением на более широкую номенклатуру отливок, включая и отливки из композиционных сплавов для изделий специального назначения, на 10-157 со кратить объем окончательной механической обработки и на 5-107 повысить механические свойства отливок. Формула изобретения1. Способ литья под регулируемым 15 давлением, включающий заполнение формы расплавом, выдержку под газовымдавлением, модифицирование расплавав форме, снятие газового давления иизвлечение отливки, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода годного и расширения номенклатуры отливок, модифицированиерасплава осуществляют путем циклического разведения полуформ и возвращения их в исходное положение. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что перед извлечением отливки из формы к ней прикладывают давление, превышающее предел текучести материала отливки.