Пресс-форма для литья с кристаллизацией под давлением

ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 11 4796 О Союз Советских Социалистических Республик61) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 05,06.72 (21) 1792549/22-2 д 17/22 51) М рисоединением заявкиГасударственный комитет Совета Министров СССРИзобретение относится к области литеиного производства и предназначено для изготовления отливок из различных металлов и сплавов.Для изготовления отливок с высокой точностью размеров на машинах литья под давлением (ЛПД) применяют пресс-формы, состоящие из неподвижной и подвижной полу- форм. В неподвижной полуформе, которая закрепляется на неподвижной траверсе машины ЛПД, выполняют часть полости, оформляющей отливку (наружную поверхность) и отверстие - втулку, через которую впрыскивают жидкий металл из пресс-камеры машины ЛПД в полость пресс-формы, В подвижной части пресс-формы, которую закрепляют на подвижной траверсе машины ЛПД, выполняют часть полости, оформляющей отливку (внутренную поверхность), различные устройства для выталкивания отливки из полу- формы и возвращения этих устройств в исходное положение.Недостатком этих пресс-форм является отсутствие возможности изготовления в них отливок с переменными сечениями и достаточно массивными узлами повышенной плотности и механических свойств, так как в массивных узлах, которые затвердевают в последнюю очередь, образуются усадочные дефекты из-за невозможности подпитки этих узлов дополнительной порцией металла в период кристаллизации и линейной усадки залитого в форму металла. Кроме того, в связи с тем, что жидкий металл заливают сначала в пресс-камеру 5 машины ЛПД, а затем под давлением прессующего плунжера и с большей скоростью его перегоняют в полость пресс-формы, жидкий металл перемешивается с воздухом, в результате чего в отливках образуется пористость, 10 препятствующая их термической обработкеи сварке.Целью изобретения является улучшениеподпитки отливок.Описываемая пресс-форма отличается от 15 известных тем, что ее прессующий элемент выполнен в виде системы плавающих поршней, размещенных на распределительной плите для дифференциального уплотнения и принудительной подпитки массивных узлов отливки 20 дополнительной порцией металла в периодкристаллизации и линейной усадки свободно залитото непосредственно в рабочую полость пресс-формы жидкого металла. Принудительная подпитка массивных узлов отливкй про изводится за счет жидкого металла прибыльных объемов, выполняемых в технологически необходимых местах отливки.Для уплотнения металла в закрытом объемерабочей полости пресс-форма снабжена за слонкой-ножом, которая помещена в выпол3ненный между литниковой чашей и наружной поверхностью пресс-формы паз и закреплена на распределительной плите.Такое выполнение неподвижной части прессформы обеспечивает перемещение и работу всех механизмов пресс-формы только за счет одного усилия механизма прессования машины ЛПД, а также гарантированное перекрытие литника заслонкой-ножом до начала уплотнения-прессования залитого в форму жидкого металла,Эти конструктивные отличия позволяют значительно расширить номенклатуру деталей, отливаемых на машинах ЛПД, значительно повысить их механические свойства и производить термическую обработку отливок,На фиг. 1 изображена предложенная прессформа (вид по разъему на подвижную часть); на фиг. 2 - разрез по А - А на фиг. 1; на фиг.3 - разрез по Б - Б на фиг. 1.Пресслформа состоит из подвижной (фиг. 1) и неподвижной (фиг. 2) частей, которые фиксируются между собой направляющими штырями 1 и закрепляются на траверсах машины ЛПД: плитой крепления 2 - на подвижной траверсе, плитой крепления 3 - на неподвижной траверсе. На подвижной и неподвижной частях пресс-формы, на уровне плоскости разъема, закрепляются, например, с боковой стороны половинки литниковой чаши 4 и 5, в которых выполнена приемная воронка 6, литник 7 и сквозной паз 8, куда помещена заслонка-нож 9. Часть литника 7 и питатели 10 выполнены по разъему пресс-формы,В неподвижной части пресс-формы между плитой крепления 3 и прижимной плитой 11 установлены и закреплены два опорных бруса 12, а в образовавшемся таким образом окне для фиксации и перемещения на колонках 13 (фиг. 3) смонтирована распределительная пли. та 14 - 17. Высота опорных брусьев 12 выполнена из расчета размещения в окне распределительной плиты 14 - 17 и обеспечения размера В= Г+Д (фиг. 2), Размер - это часть пути, который проходит распределительная плита 14 - 17 при ее движении справа налево для гарантированного перекрытия литника 7 заслонкой-ножом 9 до начала взаимодействия поршней 18 - 20 с распределительной плитой 14 - 17;и уплотнения ими жидкого металла. Размер - максимально допустимая глубина проникновения поршней 18 - 20, например, в прибыльную часть Е отливки при уплотнении металла прессованием.Правый конец заслонки-ножа 9 жестко соединен с распределительной плитой 14 в ,17, а левый введен в паз половинок литниковой чаши 4 и б. В заслонке-ноже 9 выполнено отверстие 21, по форме и размерам равное литниковому отверстию и расположенное против литника 7, когда распределительная плита 14 - 17 находится в правом крайнем положении. Отверстие 21 выполнено коническим (б - 15) для облегчения удаления вырезан 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 60 65 ной части литника после раскрытия прессформы.Распределительная плита изготовлена составной из опорной плиты 14, в которой выполнено окно в п для, например, Т-образного соединения со штоком 22 промежуточной плиты 15, в которой выполнена полость для заливки в нее распределяющих и равномерно передающих давление составов, например, гидропластов или формопластов марки СМ, и направляющей плиты 17, в которой выполнены отверстия-направления с упорами для фланцев поршней 18 - 20, Количество поршней и их суммарную площадь сечения в зависимости от заливаемого расплава выбирают с учетом обеспечения передачи давления на жидкий и кристаллизующийся металл отливки, в технологически необходимых местах в пределах 500 - 2 бОО кгс/см.В прижимной плите 11 и матрице 23 выполнены отверстия-направления для рабочих частей поршней 18 - 20. При помощи штока 12 прессующее усилие машины ЛПД передается распределительной плите 14 - 17, для чего он жестко соединен с ней, С этой целью на правом конце штока 22 выполнено, например, резьбовое отверстие, а на левом конце выполнен, например, Т-образный хвостовик,Пресс-форму монтируют, например, на машину ЛПД с горизонтальной камерой сжатия известными приемами, Перед монтажем прессформы удаляют прессующий поршень машины ЛПД и на его место устанавливают шток 22. Шток 22 соединяется с прессующей плитой 14 в :17 поворотом штока на 90.Исходное положение рабочих частей прессформы показано на фиг. 2. При этом распределительная плита 14 - 17 с поршнями 18 - 20 и заслонкой-ножом 9 должна находиться в крайнем правом положении, а отверстие 21 против отверстия литника 7 (фиг. 1).Пресс-форма работает следующим образом.В собранную пресс-форму (фиг. 2) через литниковую воронку 6, литник 7 и питатели 10 (фиг, 1) заливают жидкий металл, Заливку осуществляют свободно и достаточно плавно, со скоростями, позволяющими достигнуть полного удаления воздуха из рабочей полости пресс-формы, что дает возможность полностью устранить образование газовой и воздушной пористости, После этого залитый в рабочую полость пресс-формы жидкий металл уплотняют методом прямого прессования поршнями 18 - 20. Для этого включают механизм прессования машины ЛПД, который через шток 22 воздействует на распределительную плиту 14 - 17, перемещает ее справа налево и передает усилия прессования машины ЛПД заслонке-ножу 9 и поршням 18 - 20. В процессе перемещения распределительной плиты 14 - 17 сначала заслонкой-ножом 9 перерезают литник 7 и надежно его перекрывают (фиг, 3), а затем поршнями 18 - 20 уплотняют металл в закрытом объеме рабочей полости пресс-формы до полной его кристаллизации. При этомуплотнение и подпитку массивных узлов отливки дополнительной порцией металла в процессе кристаллизации и линейной усадки производят дифференциально за счет выполненных в неподвижной части пресс-формы прибыльных объемов Е и применения плавающих поршней.Ходом:штока 22 и распределительной плиты 14 - 17 слева направо возвращают поршни 18 - 20 и заслонку-нож 9 в исходное положение. Зту операцию в зависимости от принятого технологического режима и настройки машины ЛПД проводят до или после раскрытия пресс-формы. Отливка выталкивается из подвижной части пресс-формы известными способами.Предмет изобретенияПресс-форма для литья с кристаллизацией под давлением, содержащая подвижную полу- форму, неподвижную полуформу с прессующим элементом и заслонку-нож, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью улучшения подпитки отливки, прессующий элемент выполнен в виде плавающих поршней, размещенных на распределительной плите, а заслонка-нож установлена в неподвижной полуформе и закреплена на распределительной плите.