Способ литья под давлением

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистически 87675 А 1 ПУБЛИ п 9) 2 О 17 00, 18/О 51) ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Использовэни ных отливок из цв в металлические ф тения; заливают м создают газовое тэллэ в метэлпопр не литниковых метаппостэтическ затем заполняют ньм давлением, в живают постоянно е: при получении фэсонтных металлов и сплавов армы, Сущность изобрееталл в метэллоприемник, давление нэ зеркало меиемнике, которое нэ уровкэнэпов равно сумме го и газового давления, пресс-форму под суммареличину которого поддерй,1 ил,2 м литья А Й,Г.П.Б ИНСКИЙ М 59 в 45 УССРрисов, А. Г. л.8220 М 54-13205, кл, В 22 ПОД ДАВЛЕНИЕМиент гидравлических по - ка терь; К ь движени Ч - скор кости; Изобретение относится к литейномупроизводству, в частности для полученияфасанных отливок иэ цветных металлов исплавов в металлические формы.Известен способ литья под давлениемна вертикальной машине, па которому жидкий металл заливается в камеру прессования; помещенную в неподвижнуюполуформу. Литниковые каналы перед заливкой металла в камеру прессования перекрьты подвижной втулкой, В момент началазапрессовки металла в форму втулку поднимают и под действием прессующего поршнячерез литниковые кэнэлы происходит за полнение пресс-формы.Этот способ обладает следующими недостатками,. Известно, что скорость движения жидости определяется уравнениемЧ= К 29 Н,/9 - ускорение силы тяжестиН- гидравлический напор .Ввиду того, что прессующий поршень может развить конечное усилие только в момент остановки, что наблюдается уже после заполнения Формы, в процессе заполнения пресс-формы нэ жидкий металл воздействует переменное по величине давление, из-ээ чего скорость течения жидкого металла в полости пресс-формы является переменной величиной.Это не только затрудняет выполнять точные гидрадинамические расчеты заполнения полости литейной формы, но и не позволяет сделать правильные расчеты вентиляционной системы пресс-формы.Из-за нестабильности скорости заполнения пресс-формы в отливках часто образуются дефекты в виде газовой паристости и газовых раковин, снижающие механические свойства и герметичность питого метэлла, 178767520 25 30 по мере опускания поршня давление возду-. 35 40 Контактирование прессующего поршня с жидким металлом влечет за собой ускоренное снятие теплоты перегрева расплава, что затрудняет допрессовку затвердевающей отливки.Известен способ литья с кристаллизацией под давленйем, заключающийся в том, что в металлоприемник заливается жидкий металл, когда питатель перекрыт нижним поршнем, Затем расплав верхним поршнем перемещается по питателю в рабочую полость пресс-формы, при этом никний поршень опускается под действием давления верхнего.Зтот способ имеет те ке недостатки, что и предыдущий, однако он более прост вреализации, так как машина упрощаетсяблагодаря отсутствию специального механизма для опускания нижнего поршня,Известен также способ литья поддавлением, принимаемый за прототип, в котором в наполнительный стакан заливается металл, затем сверху вставляют прессующий поршень с герметизирующими кольцами и запрессовают жидкий металл в полость пресс-формы, При этом металл запрессовывается с помощью воздушной подушки между прессующим поршнем и металлом, что исключает непосредственный контакт поршня и металла, Благодаря наличию воздушной подушки резко снижается теплоотводот жидкого металла, находящегося в наполнительном стакане,Недостатком способа является то, что ха на зеркало металла непрерывно возрастает, и, следовательно см. .вышеприведенную формулу), скорость заполнения пресс-формы будет увеличиваться, Переменная величина скорости затрудняет выполнить точные гидродинамические расчеты заполнения пресс-формы и ее вентиляционной системы. Из-за нестабильности скорости заполнения пресс-формы и удаления из нее газов в отливках часто образуются литейные дефекты в виде газовых раковин и пористости, снижающие мехэнические свойства и герметичность Отливок,Целью изобретения является повышение качества отливок за счет стабилизации скорости заполнения пресс-формы,Поставленная цель достигается тем, чтс в известном способе литья под давлением, включающей заливку металла в металлоприемник, создание газового давления на зеркало металла в металлоприемнике и заполнение под его воздействием полости пресс-формы, во время заполнения полости пресс-формы в металлоприемнике поддер 5 10 15 живают давление равное сумме металлостатического и газового давления перед заполнением пресс- формы .На чертеже показана схема установки для осуществления способа литья под давлением; слева от осевой линии - исходное положение перед заполнением металлом пресс-формы, справа - момент окончания заполнения пресс-формы,Установка состоит из верхней полусферы 1, выполненной заодно с металлоприемником 2, в который залит жидкий металл 3, Метэллоприемник 2 герметически закрыт крышкой 4 с отверстием для подачи сжатого воздуха, В нижней полуформе 5 расположен поршень 6, перекрывающий литниковый канал 7 от поступления жидкого металла в пресс-форму, В исходном положении на зеркало металла в металлоприемнике 2 воздействует давление Р, высота залитого в метэллоприемник 2 расплава и. Таким образом, на уровне литникового канала 7 на жидкий металл 3 воздействует давление Р+ +р дЬ ( р - плотность жидкого металла; д - ускорение силы тяжести).Установка для осуществления предлагаемого способа работает следующим образом,Для заполнения пресс-формы опускается поршень 6, открывая литниковый канал 7, в который под давлением Р+ р дп начинает поступать жидкий металл. По мере заполнения пресс-формы снижается уровень расплава в металлоприемнике 2 и в момент окончания заполнения его высота равна й 1. Для компенсации уменьшения металлостатического давления в металлоприемник 2 через отверстия в крышке 4 подается дополнительное давление газа со скоростью О/р = . од й - Ьл. (т - время заполнениятпресс-Формы), равной скорости опускания уровня расплава в металлоприемнике. В результате в течение всего времени заполнения пресс-формы истечение жидкого металла из металлоприемника в полость пресс-формы происходит под постоянным давлением, и следовательно, скорость заполнения практически не изменяется.Благодаря стабилизации скорости заполнения пресс-формы возможно выполнить более точные гидродинамические расчеты заполнения полости пресс-формы и вентиляционной системы и, как следствие, уменьшить вероятность появления в отливках дефектов в виде газовых раковин и пор истости.П р и м е р, Производились отливки корпуса из сплава АЛ 4 массой 750 г со сред1787675 Составитель Д.БеленькийТехред М,Моргентал Редактор рректор Н,К каз 32 ТиражВНИИПИ Государственного комитета по изобр113035, Москва, Ж, Рауш Подписноеениям и открытиям прая наб., 4/5 Т ССС роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 ней толщиной стенки 3 мм. Высота металлав металлоприемнике перед заполнениемформы составляла 60 мм, газовое давление0,5 кгс/см,Предварительно было установлено, чтопод этим давлением в случае, если не производилась компенсация уменьшения металлостатическогонапора,. продолжительность заполнения составляла2,5 с и высота пресс-остатка составляла всреднем 15 мм, Расчеты показали, что длякомпенсации падения давления в металлоприемнике в процессе заполнения прессформы необходима подачадополнительного равления газа со скоростью 0,005 кгс/см с.В дальнейших опытах это было учтено:в момент опускания поршня и открытия литникового канала подавалась команда на открытие пневмоклапана подачи сжатоговоздуха в металлоприемник, благодаря чему из предварительно настроенной пневмосистемы на зеркало металла вметаллоприемнике подавалось давлениевоздуха с указанной скоростью;В другом случае давление воздуха в металлоприемнике возрастало от атмосферного до величины 0,5-0,6 кгс/см по схеме,г предусмотренной в прототипе, т.е, давление воздуха подавали одновременно с открытием литникового канала,Сравнение качества отливок, получен 5 ных по этим двум технологиям, показало,что в первом случае поверхность отливокбыла значительно лучше, беэ спаев и характерных для второго случая утяжин. Плотность отливок; полученных по предлагаемой10 технологии, была на 0,5 - 0,7 выше по сравнению с отливками, изготовленных по второй технологии.Формула изобретенияСпособ литья под давлением, включаю 15 щий заливку металлов в металлоприемник,создание газового давления на зеркало металла в металлоприемнике и заполнениепод его воздействием полости пресс-формыметаллом через литниковые каналы,о т л и 20 ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышениякачества отливок за счет стабилизации скорости заполнения пресс-формы; перекрывают литниковые каналы и на их уровнесоздают давление, равное сумме металло 25 статического и газового давлений, при этомв процессе заполнения пресс-формы суммарное давление поддерживают постоянным.