Способ литья под низким давлением

ОПИСАНИЕИЗОБВЕТЕН ИЯК ПАТЕНТУ р 1 498897 Союз Советских Социалистических Республик(31) 722254 б (33) ФранцияОпубликовано 05.01.76, БюллетеньГосударственныи комитет Совета .Министров СССР 21.74,043088.8).04.7 б та опубликования описа 72) Авторы изобретения Иностранцын Анри Лефевр и Жан Клод Пищуро(Франция)Иностранная фирмаНасьональ дез Юзин Рено(Франция) ьфонс Пи, Ж Заявитель еж 54) СПОСОБ ЛИТ Д НИЗК АВЛЕНИЕМ 1Изобретение относится к области литейного производства, в частности к технологии литья под низким давлением.Известен способ литья под низким давлением, включающий изменение давления газа 5 в печи с расплавом в период заливки и кристаллизации расплава в форме.Недостатком такого способа является низкое качество получаемых отливок из-за меняющейся скорости заполнения формы вслед ствие изменения давления газа в печи во время ее работы, Это происходит главным образом из-за того, что газ, вводимый под давлением в печь, подвергается сильному нагреванию, которое увеличивает в больших про порциях его первоначальный объем. Ошибки регулировки последовательно вводимого объема газа по отношению к первоначальному объему газа, находящегося в печи, увеличиваются в тех же пропорциях. Из этого сле дует, что необходима печь с абсолютной герметичностью, что может быть редко получено при обычных температурах функционирования установки. Замечено также, что компенсация увеличения объема в печи не влияет 25 эффективно на величину избыточного давления, которое должно действовать на металл, содержащийся в форме. С целью устранения указанных недостатков предложен способ, по которому на первой стадии литья газ подают в печь с расплавом из двух источников, при контакте расплава с первым средством контроля заполнения объема между печью и дном формы один источник газа отключают, а при контакте расплава со вторым средством контроля на дне формы регистрируют давление газа в печи, на второй стадии газ в печь подают из двух источников до заполнения формы расплавом и при зарегистрированном давлении, а на третьей стадии, поддерживая зарегистрированное давление газа, один источник газа отключаютт.На фиг. 1, 2 изображена схема установки для осуществления предложенного способа; на фиг. 3 - кривая изменения давления газа в печи во время одного цикла.Печь 1 содержит расплавленный металл 2 и над ним газовую зону 3, содержащую газ под давлением, Печь 1 нагрета таким образом, чтобы поддерживать металл 2 в расплавленном состоянии. Литейная форма 4 расположена выше, чем печь 1, погруженная труба 5 соединяет дно печи 1 с дном формы 4, Вводя газ под давлением в газовую зону 3, часть расплавленного металла 2 поднимают в форму 4 через трубу 5. Расплавленный металл затвердевает в форме 4, отлитую таким образом часть удаляют после того, как незатвердевший металл в литниковой трубе сольется обратно в тигель, затем заново начинают тот же цикл. Труба 5 содержит электрический контакт 6, который образует первое контрольное средство, нижняя часть, или дно формы, содержит другой электрический контакт 7, который образует второе контрольное средство, верхняя часть, или потолок формы, содержит третий электрический контакт 8, образующий третье контрольное средство. Каждый из этих трех электрических контактов способен замкнуть электрическую цепь, как это будет указано в дальнейшем. Источник 9 питания газа под давлением снабжает подводящую трубу 10, Газовая зона 3 снабжается газом подводящей трубой 10 через фильтр 11, очиститель и осушитель, регулятор и клапаны 12 и 13. Давление в трубопроводе - от 3 до 6 бар, Газовая зона устанавливается трубопроводом 10 через фильтр 11, регулятор 14 и клапаны 12 и 13. На свободную атмосферу она устанавливается клапаном 15, управляемым электроклапаном 16,От трубопровода 10 отходят ответвления 17 - 20, которые снабжают соответственно электроклапаны 21 - 23 с тремя каналами и редуктор давления 24, Электроклапаны 21 и 22 снабжают соответственно два распределителя 25 и 26 с тремя каналами, которые в свою очередь управляют двумя проходными клапанами 12 и 13, давая соответственный проход через трубы 27 и 28 относительно большому расходу Я и относительно малому расходу д газа, подводимому в точку 29 трубопровода 10 связи с газовой зоной 3.Электроклапан 23 управляет проходным клапаном 30, а выход 31 редуктора давления 24 соединен с трубопроводом 32. Ответвление 33 от трубопровода 10 доходит до регулятора 14.Трубопровод 34 постоянно соединен с газовой зоной 3, первый орган обмена 35 давления состоит из сосуда, содержащего жидкость, над которой находится газ в контакте с трубопроводом 34, первая колонна жидкости 36 находится в контакте с жидкостью первого органа обмена 35 и, следовательно, указывает в каждый момент давление газовой зоны 3, второй орган обмена 37 давления образован, как н первый орган обмена 35, и вторая колонна 38 жидкости аналогична первой колонне 36. Проходной клапан 30, представленный в закрытом состоянии, открывается в начале цикла операций и при этом дает связь второму органу обмена 37 со второй колонной 38, высота которой тогда соответствует давлению в газовой зоне 3, Проходной клапан 30 затем закрывается, вторая колонна 38 находится изолированной, и ее высота, следовательно, остается постоянной. Эта неизменяемая высота используется как контрольное давление или зарегистрированное давление для последующих операций цикла,Блок 39 для сравнивания давления содержит первую камеру 40, соединенную со второй колонной 38 и в которой, следовательно, давление соответствует контрольному давлению, и вторую камеру 41, снабжаемую газом 10 через дроссельное устройство 42, исходя изтрубопровода 32. Блок 39 для сравнивания давления уравнивает давления камер 40 и 41 таким образом, что с начала момента одного цикла операции, где вторая колонна 38 ука зывает контрольное давление, это контрольное давление будет находиться также во второй камере 41 и в трубопроводе 43, который связан с ней. Давление в трубопроводе 43 используется для управления некоторых опера ций цикла и образует таким образом давление для управления. Третий орган для обмена 44 давления аналогичен двум первым 35 и 37, и третья колонна 45 жидкости соответствует третьему органу обмена 44, она ана логична двум первым 36 и 38. Газовая атмосфера третьего органа обмена 44 соединена с трубопроводом 43 таким образом, что третья колонна 45 указывает в каждый момент давление для управления, которое постоян но остается олизким к контрольному давлению.Два распределителя 46 и 47 с гидравлическим дифференциальным приводом смонтированы между трубопроводами 34 и 43 и отре гулированы так, чтобы измерять разницумежду давлением управления и давлением в печи и чтобы посылать сигнал для управления регулятору 14 и клапанам 12 и 13, проходя через распределитель 26 и распредели тель 25, которые могут быть закрыты электрическим сигнальном, посылаемым электроклапанам 21 и 22, Два распределителя 47 и 46 имеют различные регулировки, чтобы позволить фазовый сдвиг между закрытием боль шого расхода Я и малого расхода д.Три дифференциальных регулятора давления 48 - 50 тоже включены между трубопроводами 34 и 43. Дифференциальный регулятор давления 48 предназначен для устране ния давлений, исходящих от распределителей25 и 26, в случае, если эти давления превышают контрольное давление. Дифференциальный регулятор давления 49 обеспечивает закрытие большого расхода Я под действием 55 электрического импульса. Дифференциальныйрегулятор давления 50 обеспечивает закрытие малого расхода О под действием электрического импульса, Регуляторы давления 48 - 50 обеспечивают последовательность операций 60 инжекции металла в форму при неисправности распределителя 47 или 46.Регулятор 14 давления при помощи трубопровода 51 управляется выходом распределителя 47, который может быть прерван рас пределителем 25. Он снабжен трубопроводом52, имеющим два ответвления 53 и 54, соответственно снабжающие клапаны 12 и 13 через дроссельные клапаны 55 и 56.Электрические соединители, схематическипредставленные связями 57 - 59, позволяютприводить в действие электроклапаны 22 и23, исходя от контактов 6 - 8.Установка работает следующим образом.Газовая зона 3 печи 1 вначале находитсяпри атмосферном давлении. Это соответствуетточке А (фиг, 3). Одновременно приводят вдействие электроклапаны 16, 21 - 23. Электроклапан 16 прерывает связь между трубопроводом 60 и атмосферой через выпускной клапан 15. Электроклапан 23 открывает проходной клапан 30. Давление в зоне 3 передаетсяв трубопровод 34, в орган обмена 37 и в клапан 30, который подает в трубопровод 43 давление управления, равное давлению в зоне 3,позволяя осуществить стадию регистрациидавления.Два электроклапана 22 и 21 соответственнорегулипуют два распределителя 26 и 25. Двараспределителя 46 и 47 соответственно регулируют два клапана 13 и 12, проходя черезклапаны 26 и 25, и соответственно дают проход газу с расходом Я и с расходом д, который снабжает газом зону 3. Давление в зоне3 относительно быстро увеличивается, оновыталкивает расплавленный металл 2, который поднимается в трубе 5 и доходит до первого контакта 6. Эта часть соответствует отрезку АБ кривой (фиг. 3), когда расплавленный металл сравнительно быстро поднимается в трубе 5,Связью 57 контакт 6 прерывает возбуждение электроклапана 22, управление распределителя 26 прекращается, клапан 13 большене дает проход газу, и большой расход Яустраняет:я.Расплавленный металл продолжает подниматься по трубе 5 под действием газа с малым расходом д до тех пор, пока уровеньрасплавленного металла не дойдет до главного контакта 7. Это соответствует части БВкривой. Связью 59 контакт 7 прерывает возбуждение электроклапана 23, клапан 30 закрывается, и колонна 38 оказывается изолированной. Она остается изолированной в течение последующих операций цикла и образует таким образом постоянное давление, которое будет использовано для последующихопераций (выше оно было названо контрольным давлением) . Давление в печи и в трубопроводе 34 продолжает медленновеличиваться, оно делается больше, чем контрольное давление или давление управления, находящееся в трубопроводе 43, и распределитель 47, контролируемый разницей между двумя давлениями, дает сигнал давления, модулируемый этой разницей и обеспечивающий расход д.Расплавленный металл поднимается таким образом регулярно и медленно в форму 4 до1. Способ литья под низким давлением, включающий изменение давления газа в печи с расплавом в период заливки и кристаллизации расплава в форме, отличающийся тем, что, с целью повышения качества отливок, на первой стадии литья газ подают в печь с расплавом из двух источников, при контакте расплава с первым средством контроля заполнения объема между печью и дном формы один источник газа отключают, а при контакте расплава со вторым средством контроля на две формы регистрируют давление газа в печи, на второй стадии газ в печь подают из двух источников до заполнения формы расплавом и при зарегистрированном давлении, а на третьей стадии, поддерживая зарегистрированное давление газа, один источник газа отключают,50 55 00 65 5 10 15 20 25 30 35 40 тех пор, пока не достигнет третьего контакта 8. Эта часть является отрезком ВГ кривой, при этом в печи давление медленно увеличивается.Третий контакт 8 приводит в действие электроклапан 22 через связь 58, расход газа Я восстанавливается через клапан 13 пои помощи указанного процесса, давление опять быстро увеличивается в печи и в трубопроводе 34. Это соответствует отрезку кривой, исходящему от точки Г. Для достаточной разницы регулировки между давлением в трубопроводе 34 и давлением управления в трубопроводе 43 распределитель 46 меняет свое положение, т. е. он больше не дает проход газу в направлении к распределителю 26, он прерывает проход газа через клапан 13, и расход Я прекращается, Это соответствует точке Д кривой, у которой часть ГД уже пройдена.На части ГД избыточное давление действует на содержимое формы. За точкой Д газ продолжает проходить через распределитель 47, зона 3 продолжает таким образом снабжаться газом с расходом д, и давление продолжает, следовательно, увеличиваться до тех пор, пока оно не превысит давление управления величиной, равной величине регулировки распределителя 47, который прерывает расход о. Это соответствует части ДЕ кривой, при которой избыточное давление в форме продолжает увеличиваться, Жидкий металл тогда прогрессивно затвердевает в форме. Это соответствует части ЕЖ кривой.После времени охлаждения (точка Ж кривой) развозбуждают электроклапаны 16 и 21.Электроклапан 21 останавливает проход малого расхода, электроклапан 16 обеспечивает декомпрессию печи для установки на атмосферу органа 15, это соответствует часгн ЖЗ кривой. Жидкий металл, находящийся в трубе 5, опускается тогда в печь; конечная точка И соответствует удалению отливки. Предмет изобретения2. Способ по п. 1, отл ич а ющий ся тем,что прерывают источник газа с большим расходом,3, Способ по п. 1, отлич ающийся тем, что расход газа контролируют в зависимости от разницы между давлением газа в печи и зарегистрированным давлением.