Установка для литья под газовым давлением

( и 889277 Союз СоветскидСоциалистическидРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 240380 (21) 2897217/22-02с присоединением заявки ЭЙ(51)М. Кл. В 22 0 18/ОЙ 3 оаударотаеииый комитет СССР ао делам иаобретеиий и открытий(5 Й) УСТАНОВКА ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ГАЗОВЫМДАВЛЕНИЕМ Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью с применением перепадов газового давления.Известна установка, содержащая герметичную обогреваемую камеру для рас" плава, металлопровод, форму и механизм для ее разъема, систему подачи и сброса давления газа для камеры. За счет действия давления газа расплав по металлопроводу поступает в Форму и кристаллизуется. Применяемое давление не превышает 2 кгс/см Г 11.Однако такое относительно небольшое давление не позволяет значительм 15 но повысить механические своиства отливок.При изготовлении отливок, имеющих массивные узлы, в этом случае необходимо применение значительных по объему прибылей, что увеличивает20 расход сплава необходимого для изго" товления отливки.Наиболее близкой к предлагаемому является установка для литья с про" тиводавлением, содержащая четыре плиты, связанные колоннами, обогреваемуюгерметичную камеру с тиглем для расплава и металлопроводом, герметичныйкожух с формой, механизмы разъемаи запирания кожуха, механизм выталкивания отливки, систему бесступвнчатой подачи и сброса давления газадля камеры и кожуха и автоматическуюсистему управления 2 1 Однако при изготовлении отливок с малой и средней толщиной стемки в связи. с малым временем кристаллизации отливки действие противодавления в кожухе практически не повышает ее качества и приводит к снижению производительности процесса, так как операция расплава производится после заполнения газом объемов кожуха и камеры. Кроме того, процесс требует повышенного расхода газа, давление которого в кожухе и камере до операции заливки равны.О О 25 30 З 5 4 О 45 Цель изобретения - повышение производительности процесса и снижение расхода газа.Поставленная цель достигается тем,что известная установка, содержащаясвязанные колоннами плиты, обогрева"емую герметичную камеру с тиглем для расплава и металлопроводом, герметичный кожух с формой, механизм разъема и запирания кожуха, механизм вытал" кивания отливки, систему бесступенча" той подачи и сброса высокого давления газа для камеры и кожуха и автоматическую систему управления, снабженасистемой двухступенчатой подачи низкого давления газа в герметичную камеру, расположенную параллельно системе бесступенчатой подачи давленияв камеру и переключателями режимовэтих систем, связанные с автоматической системой управления, имеющейтемпературные датчики в форме.На чертеже представлен продольныйразрез установки.Установка содержит герметичнуюкамеру 1 с тиглем 2 и металлопроводом 3. Нижняя плита , промежуточнаяплита 5, подвижная плита 6, верхняяплита 7, связаны колоннами 8. Наверхней плите расположен механизм 9закрытия, на подвижной плите - механизм 10 выталкивания отливки,Для подачи и сброса высокого давления газа в кожух служит системав камеру - система 12, связанные савтоматической системой 13 управления процессом формирования отливкив форме 11, помещенной в кожух 15.Для подачи низкого давления в камеруслужит система 16, Переключение систем высокого давления осуществляетсяпереклюцателями 17 и 18, режимов.В форме установлены температурныедатчики 19. Для герметизации камерыи кожуха служит механизм 20.Установка работает следующим образом.8 разогретый тигель заливают рас"плав, механизмом 9 закрывают форму11 и кожух 15 и механизмом 20 запирают их, осуществляя герметизацию. Затем по команде системы 13 переключатель 18 открывает магистраль и система 16 подает газ под низким давлением в герметичную камеру 1. Под дейСтвием этого давления расплав по ме"таллопроводу 3 заполняет рабочую полость Формы 14. Для повышения качест"ва отливок после заполнения Формы,Фиксируемого одним из датчиков 19,система 13 подает команду на закрытиепереключателя 18 и открытие переключателя 17, после чего система 12 подает в камеру гаэ под высоким давлением. При изготовлении отливок, имеющих металлоемкие узлы, питаемые прибылями, одновременно система 13 включает систему 11, подающую газ поддавлением в кожух 15, В результатеприбыль работает под повышенным газовым давлением, что позволяет уменьшить ее объем и следовательно снизить расход сплава на изготовлениеотливки.После кристаллизации отливки, фиксируемой датчиками 19, под действиемвысокого давления газа в камере 1 икожухе 15, система. 13 подает командуи системы 11 и 12 сбрасывают гаэ изкамеры и кожуха. Затем отливкаохлаждается до технологически необходимой температуры, фиксируемой дат-чиками 19, механизм 20 отпирает систему плит -.7, разгерметизируя .кожухи камеру. Далее механизм 9 поднимаетплиту 6, с верхними частями формы икожуха, механизм 1 О выталкивает отливку, которая удаляется и цикл повторяется вновь,При изготовлении отливок с равномерной средней толщиной стенки (5-10 мм), не имеющих массивных узлов, применение кожуха не обязательно, что упрощает монтаж формы и улучшает ее теплообмен с окружающей средой, Для таких отливок можно не подавать гаэ под высоким давлением в камеру, а заполнение формы и кристаллизацию отливки осуществлять под низким давлением.Дляотливок с равномерной толщиной стенки (свыше 10-15 мм) целесообразно заполнение Формы производить под действием противодавления, для чего газ под высоким давлением системами 11-12 подается в кожух 15 и камеру 1, а. затем,в кожухе это дав" ление снижается на технолоГИчески необходимую величину, создавая разность давлений, под действием которой и происходит заполнение формы расплавок.Таким образом, предлагаемая конструкция установки позволяет производить изготовление отливок под низ" ким газовым давлением, с противодавлением и комбинированным способом с заполнением формы под низким давлением и кристаллизацией - под высоким,но в 1,5 - 2,5 раза снижается расход газа, который в этом случае не пода-. ется в кожух для многих отливок,Экономический эффект от внедрения установки составляет за счет повышения на 10 - 15 . производительности установки, изготавливается 70 т отливок в год стоимостью 1500 руб/т.Общий годовой экономический эффект для одной установки составит11200 руб. Формула изобретения Установка для литья под газовым давлением, содержащая связанные колоннами плиты, обогреваемую герметичную камеру с тиглем для расплава и металлопроводом, герметичный кожух с Формой, механизм разъема и запирания кожуха, механизм выталкивания отливки, систему бесступенчатой подачи и сброса высокого давления газа для камеры и кожуха,и автоматическую систему управления, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения производительности и снижения расхода газа, она снабжена системой двухступенчатой подачи низкого давления газа в герметичную камеру расположенную параллельно системе бесступенчатой подачи давления в камеру и пере" клюцателями режимов этих систем, связанными с автоматической системой управления, снабженной температурны" ми датчиками, расположенными в Форме. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. борисов Г.П. Некоторые вопросытеории процесса литья под низким дав"лением,"Новое в литье под низким давлением 1,"Наукова думка",1971, с. 9-21.2. Патент СССР У 52 Й 500,сл. В 22 0 27/1 фф 1972. 5 889277Ь Это значительно расширяет номенклатуру изготавливаемых отливок и позволяет применять наиболее оптимальныепроцессы в зависимости от герметических особенностей отливки. 5Оптимальными процессами изготовления отливок на предлагаемой установке следует считать для: отливок сравномерно средней толщиной стенок(до 10 мм) - литье под низким (до 101 кгс/см ) давлением, с толстостенных отливок - литье с противодавлением (при давлении 5- 10 кгс/см ), от 2ливок с массивными металлоемкими узлами, питаемыми литниковой и прибыльной системами - комбинированный способ.При изготовлении тонкостенных отливок температура потока расплавабыстро снижается и создается опасность его перестывания. В этом случае заполнение Формы начинается системой 13 под низким давлением. После снижения температуры потока расо.плава до величйны на 10-80 С ниже 25температуры ликвидуса, фиксируемогодатчиками 19, включается система 12,подающая в камеру газ под повышеннымдавлением. При этом система 13 обес- .печивает увеличение скорости нарастания давления пропорционально скорости снижения температуры потокарасплава при этом коэффициент пропорциональности составляет 0,010 15 кгс/см с.Я55На предлагаемой установке повышается производительность процесса на10 - 153, так как заливка расплавав Форму осуществляется при заполнении газом герметичной камеры, в товремя как при литье с противодавлением оно нацинается после заполнениягазом камеры и последующей выдержкидля снижения колебательных явленийгаза в камере и,кожухе. Одновремен889277 оставитель Г.Кибовскийехред А. Бабинец Корректо ктор Н.8 оловик писн аказ 10844/2 оектная, 4 Ужгород,Филиал ППП "Патен НИИПИ по 13035