Пристрій для кристалізації відливок під тиском

Изобретение относится к литейному производству, в частности к получению отливок с кристаллизацией под давлением, и может быть использовано при изготовлении отливок из черных и цветных металлов и сплавов. Известен способ с кристаллизацией металла под газовым давлением (авт. св. СССР г 522903, кл. В 22 D 27/14, 1975). К недостаткам этого способа следует отнести ограниченность возможности резкого повышения давления в период затвердевания отливки, а также необходимость создания громоздких установок и системы управления процессом. Известны также способ и устройство для заполнения форм под поршневым давлением (патент Японии г 49-36093, МКИ 11В01, опублик. 19.11.68). Недостатками этого способа являются повышенный расход металла на литниковую систему и прес-состаток и снижение выхода годного отливок. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство, в котором подпрессовочный плунжер (поршень) перемещается в литниковом канале (металлопроводе), обеспечивая при этом также отделение прессостатка от литника (заявка Японии № 2-42581, кл. В 22 D 17/12, 17/22, 31/00, публикация 25.09.90. №2-1065). К существенным недостаткам этого устройства следует отнести ограниченную возможность использования данного устройства (поршня) по ходу кристаллизации отливок. Его применение возможно лишь на начальных стадиях кристаллизации, когда на стенках канала литника отсутствует твердая корочка или она не препятствует продвижению поршня вглубь литника. На завершающей стадии кристаллизации отливок, когда усадка металла максимальна, создать давление на жидкий металл за счет движения поршня практически не представляется возможным, а это неизбежно приведет к возникновению дефектов усадочного характера. В основу изобретения поставлена задача создания устройства для кристаллизации отливок под давлением путем выжимания жидкого металла из металлопровода (литника) последовательным деформированием (всесторонним сжатием) его внутреннего канала, что обеспечивает повышение' выхода годного и качества отливок и расширяет технические возможности процесса изготовления отливок под давлением. Поставленная задача решается тем, что в устройстве для получения отливок с кристаллизацией под давлением, содержащем металлопровод, литейную форму, емкость с расплавом и механизм их взаимного перемещения согласно изобретению металлопровод выполнен телескопическим с конусным прессующим устройством, которому может сообщаться вибрация. Кроме того, указанное прессующее устройство может устанавливаться на оболочку прибыли. На чертеже схематически изображен телескопический металлопровод. Внутренняя часть металлопровода имеет огнеупорную футеровку 1, наружный контур металлопровода состоит из втулки с внутренней конусной поверхностью, на которую может быть надет вибратор и которая скользит внутри цилиндрической втулки 3, а полость между футеровкой металлопровода и цилиндрической втулкой заполняется огнеупорным сыпучим материалом 4 и уплотняется. Устройство работает следующим образом. После заполнения формы металлом, нижний конец металлопровода опускают до упора с дном металлоприемника, исключая слив жидкого металла из канала металлопровода. При дальнейшем сжимании металлопровода по высоте конусная втулка 2 скользит внутри цилиндрической втулки 3 и за счет конусной поверхности создает давление на сыпучий материал, который деформируя (сжимая) корку металла в металлопроводе, выжимает жидкий металл из металлрпровода в форму, обеспечивая питание отливки под давлением. При этом за счет вибрации конусной втулки 2 уменьшается коэффициент трения на границе ее с сыпучим материалом и облегчается передача давления в объеме сыпучего материала. Изменением угла конусной поверхности втулки 2 можно за счет сравнительно небольших усилий прессования создавать очень большие давления на жидкий металл металлопровода. Создание давления на жидкий металл металлопровода путем его сжатия и поддержание давления в процессе кристаллизации отливки позволяет исключить возможность образования в ней дефектов усадочного характера, повысить качество отливок и за счет использования жидкого металла металлопровода увеличить выход годного отливок. Предлагаемое устройство обеспечивает кристаллизацию отливок под давлением при заливке методом выжимания, вакуумного всасывания или методом обычного литья. При установке предлагаемого телескопического устройства на оболочку прибыли и сжимании телескопа, его конусная втулка через сыпучий материал деформирует тонкую корку затвердевающего металла прибыли и выжимает под давлением жидкий металл из прибыли в отливку, обеспечивая ее эффективное питание и, как следствие, повышение выхода годного и качества отливок.