Установка для литья металлов с подачей и кристаллизацией под давлением

(юц 5 В 22. О 18/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЛИТЬЯ МЕТ 4) УСТАНОВКАОВ(57) Изобретение относится к л производству, в частности к литью с подачей и кристаллизацией под ем. Целью изобретения является у ние удельной металлоемкости у для лйтья металлов. Пресс устан литья металлов состоит из нижней хней 29 поперечин, стянутых колон и подвижных траверс 31-34, На и тановлена пресс-форма, состоящая матриц 54 и 55, пуансонов ологиоения ситет ье под ение,(21) 4366568/02(71) Проектно-конструкторское и технческое бюро химического машиностри Пермский государственный универим. А.М.Горького(56) Бедель В.К., Тимофеев Г.И. Литнизким давлением. М,: Машиностро1968, с. 8, рис.2.Авторское свидетельство СССРР 1232367, кл. В 22 О 18/02, 1986. итейному металлов давлени- меньшестанов ки овки для 28 и вернами 30, рессе усиз полу-58,1719153 10 15 20 25 30 40 45 подкладного кольца 59 и сегментных вкладышей 60. На нижней поперечине 28 закреплены литниковые втулки 52. Верхняя поперечина 29 выполнена коробчатой формы и в ней укреплен прочищатель в виде . телескопического цилиндра, состоящего из гильзы 44, гаек 45, поршня 46, крышки 47, поршня 48 и прочищателя 49, причем гайки 45 выполняют двойную функцию: крепят теИзобретение относится к машиностроению, а именно к изготовлению роторов,турбобуров литьем металлов с подачей икрйсталлизацией под давлением.Известно устройство, содержащее печьс металлопроводом, литейную форму с литниковой системой. Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяетразвивать высокое давление на кристаллиэующийся металл.Анализ аналогов показывает, что наиболее близким техническим решением к предлагаемому"является устройство для литьяметаллов с подачей и кристаллизацией поддавлением, содержащее печь, пресс-формуи литниковую систему с прочищателем,снабженным приводом йеремещения.Недостатком устройства-прототипа является то, что он имеет низкую надежностьв работе, обусловленную частйм выходомиз строя прочищателя из-за его продольного прогиба,Цель изобретения -уменьшение удельной металлоемкости установки.Поставленная цель достигается тем, чтоверхняя поперечина пресса выполненакоробчатой формы, а привод перемещенияпрочищателя выполнен телескопическимцилиндром, образованным гильзой, гайками, корпусом-поршнем, крышкой и порш-.нем, при этом гильза вставлена в отверстиекоробчатой поперечины, а гайки, навинченные на гильзу, установлены одна под нижним торцом, а вторая над верхним торцомверхней поперечины,На фиг.1 показана установка, вид сбоку;на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг,3 - ,вертикальный разрез печи, пресс-формы ичастично пресса на этапе перед подачейметаллав пресс-форму; на фиг.4 - разрезА-А на фиг.бна фиг,5 - пресс, вид сверху.Установка для литья металлов с подачейи кристаллизацией под давлением состоитиз печи 1, колонны 2, прессов 3, цилиндров4-6, стойки 7, плит 8-10, упорного шарикоподшипника 11,двухплечего рычага 12, Печь лескопический цилиндр на верхней поперечине 29 и являются конструктивными элементами первой ступени телескопического цилиндра. Крепление телескопического цилиндра в верхней поперечине, выполненной коробчатой, а также то, что поршень 46 телескопического цилиндра имеет возможность поджимать верхнюю траверсу 34, снижает металлоемкость установки. 5 ил. 1 состоит из основания 13 индуктора 14, тигля 15 с вертикальным каналом 16, обогреваемого фланца 17, облицованного керамикой 18; прокладок 19-22, крышки 23 со стаканом 24, кожуха 25 с отверстием 26, цилиндров 27, Пресс состоит из нижней 28 и верхней (коробчатой) 29 поперечин, стянутых колоннами 30, подвижных в вертикальном наг 1 равлении траверс 31 - 34, На верхней поперечине 29 закреплены цилиндры 35 - 43, Траверса 31 соединена с цилиндрами 35 и 36; траверса 32," - с цилиндрами 37 и 38; траверса 33 - с цилиндрами 39 и 40; траверса 34- с цилиндрами 41 и 42. Цилиндр 43 выполнвн телескопическим, состоит иэ гильзы 44, гаек 45, корпуса-поршня 46, крышки 47, поршня 48, прочищателя 49. На траверсе 31 закреплен стол 50 с возможностью горизонтального перемещения от цилиндров 51. На нижней поперечине 28 закреплена литниковая втулка 52, облицованная керамикой 53. На прессе закреплена пресс-форма, состоящая из полуматриц 54 и 55, пуансонов 56 - 58,.подкладного кольца 59, сегментных вкладышей 60. Полуматрица 54 закреплена на столе 50, .полуматрица 55 - на траверсе 32, пуансон 56 - на поперечине 28, пуансон 57 - на поперечине 33, пуансон 58 - на поперечине 34. В полуматрицах 54 и 55 выполнены отверстия 61 и 62 для водяного охлаждения. В печи показан жидкий металл 63 (фиг,3), в пресс-форму - отливка 64, литниковые остатки.65 и 66, Индуктор 14, крышка 23, стакан 24, кожух 25, поперечина 28, траверсы 31-34 выполнены водоохлаждаемыми (охлаждение не показано). У цилиндра 43 на поршнях 46 и 48 и в других соединениях установлены резиновые и предохранительные (капроновые) кольца не показаны) Установка работает следующим образом,Подают давление жидкости в цилиндр 4 пресса 3, расположенного над печью 1, которым поднимают пресс 3 на высоту, обеспечивающую выход литниковой втулки 52 изстакана 24, Приопущенном штоке.цилиндра няют между собой двухплечий рычаг 12 с 6 двухплечий рычаг 12 соединен с плитой 9, плитой 9. После этого подают давление жидПодавая давление жидкости в цилиндр 5 кости в цилиндр 5(слева от поршня) и повоо(справа от поршня). поворачивают колонну рачивают рычаг 12 на 60, совмещая ось 2 на 30 относительно положения, показан цилиндра 60 со следующим отверстием в ного на фиг.2, при этом печь 1 оказывается плите 9; подают давление жидкости в цимежду прессами З.Подают давление жидко- линдр 6 (выше поршня) и опускают его шток сти в цилиндры 27 (ниже поршней), и крыш- в отверстие плиты 9, тем самым вновь соеку 23 печи 1 поднимают вверх. В тигель 15 диняютдвухплечий рычаг 12 с плитой 9(подзагружают шихтовые материалы и расплав-:10 готовляют колонну для очередного ляют их, или в тигель 15 заливают жидкий поворота на 60). Затем цилиндром 4 подниметалл, расплавленный в другой печи. За- маютпресс 3,находящийся надпечью 1,над крывают крышку 23 (опускают вниз цилинд- печь 1:подходит пресс с пресс-формой, подрами 27), при этом крышка 23 ложится на готовленной для получения отливки, а пресс торец кожуха 25 резиновым кольцом 21, а 15 с полученной отливкой 64 перемещается на стакан 24 нижним торцом нажимает на ас- позицию 2, на которой (под прессом) устабестовую прокладку 19, затем колонну 2. по- новлена емкость для сбора литниковых осворачивают на 30, при этом совмещают ось татков 66 (данная емкость не показана). втулки 52 с осью стакана 24, после чего . Когда пресс с отливкой 64 достиг второй опускают пресс 3 (цилиндром 4), при этом 20 позиции, поднимают поршень 46 на полови- втулка 52 заходит в полость стакана 24 и ну его хода/2, затем опускают поршень 48 прилегает своей нижней частью к поверхно- до своего нижнего положения и, если есть сти стакана 24, необходимость, то опускают до нижнего поПосле опускания пресса 3 внутрь кожу- ложения поршень 46, прочищателем 49 выха 25 через отверстие 26 подают газ под 25 прессовывают литниковый остаток 66 из давлением 0,5 - 5,0 кгс/см . Под давлением пуансона 56 и литниковой втулки 52, при последнего жидкий металл 63 поднимается этом литник 66 падает в емкость, находящупо каналу 16, отверстию фланца 17, каналу юся под прессом. После этого поднимают во втулке 52, каналу в пуансоне 56 и запол- прочищатель 49 (поршни 46 и 48), траверсы няет полость пресс-формы. Затем опускают 30 34,33,32, а траверсами - пуансоны 58,57 и траверсу 33 и пуансоном 57 отделяют по- полуматрицу 55, пресс-форма оказывается лость пресс-формы от металла, находящего- раскрытой, затем подают давление жидкося между пуансонами 56 и 58. На сти в цилиндры 51 и перемещают стол 50 кристаллизующийся металл внутри пресс- (фиг,3 и 4), после чего из полуматрицы 54 формы создают .высокое механическое 35 извлекают отливку 64 с сегментными вкладавление (до 20 кгс/мм и более), под кото- дышами 60. Затем отливку 64 освобождают рым формируют отливку 64. После отсека- от сегментных. вкладышей 60, с торца пуанния полости пресс-формы от литниковой сона 56 удаляютоблой 65.системы из печи стравливают газовое дав- Если бы литниковый.остаток 66 всегда ление, опускают траверсу 34 и из-под пуан получался в виде конусного прутка, а не сона 58 выдавливают в литниковый канал . полой оболочки, то прочищатель 49 не трепуансона 56 (на сколько возможно) остав- бовалось бы изготовлять большой длины. шийся под пуансоном 58 металл. Затем опу- Достаточно было бы прочищатель.49 опускают прочищатель 49 до перекрытия скать на несколько миллиметров, сдернуть канала в пуансоне 56 (на фиг.4) с тем, чтобы 45 литниковый остаток 66 с места и далее при ассоединить между собой литниковые ос- наличии конуса на стенках канала литникортатки 65 и 66. Металл, не успевший затвер- вый остаток 66 свободно выпадал бы из а- кдеть в литниковом канале втулки 52, нала. Однако, когда пресс-форма хорошо пуансона 56, стекает в тигель 15. Когда разогрета, литниковый остаток 66 представ- пресс-форма холодная - получение первых 50 ляет собой полую оболочку. При опускании отл вок литниковый остаток 66, удаляемый прочищателя 49 он не всегда сразу отрывает отливй из канала, представляет собой монолитный полую оболочку от стенок канала по все конусный стержень, а когда пресс-Форма длине, а сначала только отрывает оболочку разогрета - литниковый остаток 66 пред- вверхней части и сминаетее. В этомслучае ставляет собой полую оболочку.55 .требуется прочищатель 49 опускать на больОдновременно со стравливанием газа шую длину, т.е. изготовлять его длинным С из печи подают давление жидкости в ци- малой продольной жесткостью,линдр 6 (ниже поршня), поднимают пор- Может возникнуть ситуация, когда литшень, шток цилиндра вынимают из никовые остатки 65 и 66 не будут своевреотверстия в плите 9 и тем самым рассоеди- менно разделены между собой (не будет30 40 получено отверстие в облое 65, пока не имеет малую прочность), в этом случае потребуется прикладывать большое вертикальное усилие к прочищателю 49, который при большой длине получит продольный изгиб. Снабжение проч ищателя 49 цилиндром двойного действия 43 повышает надежность работы как устройства в целом, так и прочищателя, в частности, предотвращая продольный изгиб прочищателя 49. Закрепление цилиндра 43 двойного действия на верхней поперечине 29 пресса 3, позволило поршнем 46 передавать на траверсу 34 дополнительное усилие помимо усилия, развиваемого цилиндрами 41 и 42. Это в свою очередь позволяет более равномерно рассредоточить усилие на траверсу 34, а следовательно, при этой же толщине траверсы 34 повысить ее надежность путем предотвращения поперечного изгиба траверсы 34, Существует возможность закрепления цилиндра прочищателя 49 не на поперечине 29, а на траверсе 34, но в этом случае цилиндр придется подсоединить вместо труб гибкими шлангами или трубами через гидрошарниры. Гибкие шланги или шарниры . уменьшают надежность работы комплекса. Кроме того, в этом случае нельзя использовать удлиненный прочищатель, крайне необходимый для гарантированного освобождения литникового канала в любых ситуациях. Таким образом, снабжение прочищателя 49 цилиндром 43 двойного действия и закрепление данного цилиндра на верхней поперечине 29 пресса 3 приводит к повышению надежности работы устройства.Выполнение верхней поперечины коробчатой формы позволяет при тех усилиях пресса уменьшить массу верхней поперечины, Установка внутрь поперечины гильзы телескопического цилиндра позволяет обойтись без специальны х средств крепления цилиндра, используя для крепления цилиндра гайки 45, что приводит к уменьшению металлоемкости комплекса, Выполнение цилиндра телескопическим позволяет 5 10 15 20 поднимать верхнюю траверсу пресса вниз частично поршнем 46, а это также ведет к уменьшению металлоемкости пресса (уменьшается толщина верхней траверсы).Кроме того, выполнение цилиндра телескопическим позволяет предотвращать, продольный прогиб прочищателя (прочищатель предотвращается от прогиба не из-за того, что он выполнен укороченным, а за счет того, что нижний .торец поршня 46 может перемещаться относительно прочищателя 49, он является передвижной опорой, которая предотвращает продольный прогиб прочищателя), при большой длине и малом диаметре прочищателя достигается предотвращение продольного изгиба прочищателя, а это также приводит к уменьшению металлоемкости прочищателя и всего комплекса, Это приводит также к ускорению освобокдения комплекса от литниковых остатков что ведет к повышению производительности комплекса, Снижение металло- емкости комплекса и повышение его производительности приводит к уменьшению удельной металлоемкости комплекса, приходящейся на одну отливку. Для достижения поставленной цели необходимы все отличительные признаки формулы изобретения. Формула изобретения Установка для литья металлов с подачей и кристаллизацией под давлением, содержащая печь, многотраверсный пресс с неподвижными поперечинами, пресс-форму с литниковой системой, прочищатель и привод его перемещения в виде цилиндра о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения удельной металлоемкости установки, пресс установлен вертикально, его верхняя поперечина выполнена коробчатой формы, а цилиндр прочищателя выполнен телескопическим и закреплен в верхней поперечине посредством гаек, навинченных на гильзу цилиндра с верхней и нижней сторон поперечины.. Гагарина, 101 зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго Заказ 728 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5