Спосіб литва під тиском з двома камерами пресування

1. Спосіб литва під тиском з двома камерами пресування із застосуванням вакуум ування пресформи на машинах з холодною горизонтальною або вертикальною, а також з гарячою камерами пресування, пристрій для реалізації якого містить прес-форму з однією камерою пресування і циліндр вакуумування з кришками, поршнева порожнина якого сполучена з робочою порожниною прес-форми через вентиляційний канал, а поршень зв’язаний з пресуючим поршнем камери пресування і має штангу регульованої довжини, закріплену на поршні з сторони поршневої порожнини і розміщену в отворі кришки циліндра вакуумування, в яких процес заповнення, вакуум ування, підпресування і живлення відливання під час кристалізації здійснюється під дією тиску від одного горизонтального або вертикального механізму пресування з штоком і прес-поршнем до перемерзання живильника, який відрізняє ться тим, що додатково вводять вертикальний механізм підпресування з другою камерою пресування, що складається з двох половин, сполучених по площині розніму, яка, з одного боку, підключена до поршневої порожнини циліндра вакуумування, встановленого паралельно механізму пресування, поршень якого через шток і важіль жорстко сполучений з штоком механізму пресування, а з іншого сполучена U 2 UA 1 3 29636 4 горизонтального або вертикального механізму мастила, що залишилася, переходить у пресування з штоком і пресс-поршнем до відливання у вигляді пористості, що знижує перемерзання живильника. щільність, міцність і герметичність відливань. Недоліком цього способу є низька якість Іншим недоліком способу литва під тиском є відливань що виготовляються, пов'язане з відсутність способу визначення оптимального високою повітряно-газовою пористістю, що знижує суцільного послідовного режиму заповнення пресїх щільність, міцність і герметичність. Ця форми розплавом від низу до верху що не пористість утворюється в результаті змішування захоплює повітря і гази мастила. При цьому, чим рідкого металу з повітрям і газами, що менше час заповнення, тим краще якість поверхні виділяються від згорання частини мастила в відливання. робочій порожнині прес-форми і вільному об'ємі Ще одним недоліком при литві під тиском без камери пресування незайнятого розплавом під час вакуум у або з вакуумом є той факт, що стиснення процесу пресування, із-за обмеженій площі захоплених газів і живлення відливання діє тільки вентиляційної системи прес-форми через яку до твердіння живильника. Це в 2-4 рази швидше, віддаляються гази з висотою не більше 0,2-0,4мм, ніж повністю твердне відливання із-за оскільки в неї проникає розплав і із-за великого співвідношення товщини живильника до товщини тиску віддаляється через неї з прес-форми. При відливання, внаслідок чого додатково цьому збільшення площі вентиляційної системи збільшується усадкова пористість і подальша можна було б досягти за допомогою застосування кристалізація відбувається без живлення від преспристроїв для їх перекриття, однако із-за залишка [2]. короткочасності процесу заповнення прес-форми Метою запропонованого способу є підвищення (соті і десяті долі секунди [2]) пристрої не щільності, міцності і герметичності відливань встигають перекрити вентиляційну систему і також шляхом подальшого зниження їх газо-усадковою збільшується ризик видалення розплаву під пористості за рахунок застосування тиском з прес-форми. розрахунковий-необхідної площі поперечного Найбільш близьким до корисної моделі є перетину вентиляційних каналів, зміни процесу спосіб литва під тиском із застосуванням литва, підпресування і забезпечення живлення вакуум ування прес-форми на машинах з холодною відливання до повного її твердіння. горизонтальною або вертикальною, а також з Ця мета досягається тим, що в існуючий гарячіше камерами пресування, узятий за спосіб литва під тиском із застосуванням прототип, який знижує пористість і що підвищує вакуум ування прес-форми на машинах з холодною щільність, міцність і герметичність відливань [див. горизонтальною або вертикальною, а також з А.С. СССР №910345, кл. В22D17/14, 1980р.], гарячіше камерами пресування, пристрій для пристрій для реалізації якого містить прес-форму з реалізації якого містить прес-форму з однією однією камерою пресування і циліндр камерою пресування і циліндр вакуумування з вакуум ування з кришками, поршнева порожнина кришками, поршнева порожнина якого сполучена з якого сполучена з робочою порожниною пресробочою порожниною прес-форми через форми через вентиляційний канал, а поршень вентиляційний канал, а поршень зв’язаний з зв’язаний з пресуючим поршнем камери пресуючим поршнем камери пресування і має пресування і має штангу регульованої довжини, штангу регульованої довжини, закріплену на закріплену на поршні з сторони поршневої поршні з сторони поршневої порожнини і порожнини і розміщену в отворі кришки циліндра розміщену в отворі кришки циліндра вакуум ування, в яких процес заповнення, вакуум ування, в яких процес заповнення, вакуум ування, підпресування і живлення вакуум ування, підпресування і живлення відливання під час кристалізації здійснюється під відливання під час кристалізації здійснюється під дією тиску від одного горизонтального або дією тиску від одного горизонтального або вертикального механізму пресування з штоком і вертикального механізму пресування з штоком і пресс-поршнем до перемерзання живильника. пресс-поршнем до перемерзання живильника, У пристрої прийнята максимальна реальновведений вертикальний механізм підпресування з можлива площа поперечного перетину другою камерою пресування, що складається з вентиляційних каналів, що запобігає попаданню двох половин, сполучених по площині роз'єму, яка, розплаву в систему вакуум ування, яка значно з одного боку, підключена до поршневої порожнині менше розрахунково-необхідної площі (наприклад, циліндра вакуумування, встановленого розрахованої! по формулах (1.63) і (1.64) [3]). паралельно механізму пресування, поршень якого Недоліком вакуумного способу і пристрою для через шток і важіль жорстко сполучений з штоком його реалізації є неможливість застосування механізму пресування, а з іншою сполученою вентиляційних каналів з розрахунково-необхідною вентканалом з розрахунковою площею перетину і площею поперечного перетину, оскільки товщиною не менше товщини відливання з збільшується ризик попадання розплаву в систему матрицею, а шток механізму пресування вакуум ування. додатково забезпечений регульованим упором з Прийнята реально-можлива площа тарілчастою пружиною для плавної його зупинки і поперечного перетину вентиляційних каналів не кінцевим вимикачем, що включає додатковий дозволяє видалити важ об'єм повітря і газів механізм підпресування, внаслідок чого спочатку мастила з робочої порожнини прес-форми і відбувається заповнення і одночасне вільного об'єму камери пресування не зайнятого вакуум ування прес-форми і частини другої камери розплавом, при цьому частина повітря і газів пресування за допомогою горизонтального або 5 29636 6 вертикального механізму пресування, що і прес-поршнем 13 також в крайньому верхньому забезпечує за рахунок регулювання швидкості положенні. Потім в камеру пресування 8 пресування, оптимальний суцільний послідовний заливається розплав до повного її заповнення, режим заповнення прес-форми розплавом від низу щоб не було в ній повітря і газів мастила, до верху що не захоплює при максимальному заливальне вікно закривається пристроєм 9 і після видаленні вакуумуванням повітря і газів мастила включення механізму пресування 1 на запрессовку через вентканал, а потім заповнення розплаву розплаву одночасно відбувається заповнення припиняється для запобігання його попаданню в прес-форми і вакуумування за рахунок того, що в систему вакуум ування і за допомогою додаткового бесштокової порожнині пневмоциліндра механізму здійснюється підпресування розплаву вакуум ування 17 створюється вакуум, який через для максимального стиснення повітря і газів трубопровід 21, другу камеру пресування 14 і мастила, що залишилося, забезпечуючи при вентканал 15 з розрахунковою площею перетину і цьому живлення відливання під час кристалізації товщиною не менше товщини стінки відливання 24 до повного твердіння. видаляє повітря і гази мастила. При цьому пресПри цьому визначення оптимальної швидкості поршень 7 переміщається до тих пір, поки суцільного послідовного режиму заповнення, що регульований упор 4, забезпечений кінцевим забезпечує максимальне видалення повітря і газів вимикачем 5, не упреться в торець камери мастила з прес-форми при мінімальному часі пресування 8. Для зменшення удару упору 4 об заповнення, визначається виготовленням торець камери пресування 8 між ними неповного відливання шляхом зупинки пресуючого встановлена тарельчатая пружина 26. При поршня у будь-який момент заповнення за умови натисненні кінцевим вимикачем 5 на планку 6 отримання на фронті заповнення затверділого через електрогидроклапан 16 включається неповного відливання рівної поверхні без механізм підпресування 10, поршень якого 11 завихрень, що не захоплює рухомим потоком через шток 12 і другий прес-поршень 13 тисне на розплаву повітря і гази мастила розплав в другій камері пресування, внаслідок Пристрій для реалізації способу на машинах з чого через вентканал 15 з товщиною не менше холодною горизонтальною камерою пресування товщини відливання здійснюється підпресування показано на Фіг.1 (кінцеве положення), з холодною розплаву і її живлення до повного твердіння вертикальною камерою пресування на Фіг.2 відливання, забезпечуючи високу щільність, (початкове положення), з гарячою камерою міцність і герметичність. Після цього прес-форма пресування на Фіг.3 (початкове положення), розкривається, і відливання 24 виштовхується визначення оптимального суцільного послідовного штовхачами 23 з неї, а механізми пресування 1 і режиму заповнення на Фіг.4, 5, 6 досвідчена преспідпресування 10 повертаються в початкове форма з вертикальним механізмом підпресування положення. Потім цикл повторюється знову. на Фіг.7, макроструктура отримана при звичайному При необхідності, для зменшення риски способі литва під тиском з вакуумом на Фіг.8 попадання розплаву в систему вакуумування між макроструктура отримана запропонованим трубопроводом 21 і другою камерою пресування способом на Фіг.5. 14 потрібно встановити голчатий фільтр із Пристрій для реалізації способу складається з загальною розрахунковою площею між голками механізму пресованія 1 з поршнем 2, штоком 3 з необхідною для видалення повітря і газів мастила. регульованим упором 4 забезпеченим кінцевим При проектуванні прес-форми відливка в ній вимикачем 5, планкою 6, прес-поршня 7, камери повинна бути розташована так, щоб вентканал пресування 8, пристрою для закриття і відкриття підходив до найтовщої стінки, при цьому в самій заливального вікна 9, механізму підпресування 10 конструкції відливання не повинно бути з поршнем 11, штоком 12 і прес-поршнем 13, потовщених теплових вузлів або їх повинно бути другої камери пресування 14, що складається з мінімум. двох половин, вентиляційного каналу 15, При необхідності, для поліпшення чистоти електрогидроклапана 16, пневмоциліндра поверхні відливання необхідно збільшити вакуум ування 17 з поршнем 18 і штоком 19, температуру заливки розплаву. Для надійного важеля 20, трубопроводу 21, гидродросселя 22, видалення відливання 24 прес-поршень 7 повинен виштовхувачів 23, відливок 24, прес-залишка 25, частково виходити (0,5-1мм) з втулки літника, щоб тарілчастою пружини 26, для машин з холодною прес-залишок був в системі літника. вертикальною камерою пресування контрпоршня На Фіг.4, 5, 6 показані неповні відливання, 27, для машин з гарячою камерою пресування отримані шляхом зупинки пресс-поршня 7 при тиглем для плавки 28 і 29 - місце зупинки розплаву різних швидкостях заповнення прес-форми для запобігання його попаданню в систему розплавом, з яких видно, що оптимальний режим вакуум ування. заповнення для показаного відливання Спосіб за допомогою пристроїв показаних на знаходиться в діапазоні від 2 до 4м/сек. При Фіг.1, 2 і 3 працює таким чином. подальшому збільшенні швидкостей заповнення У початковому положенні прес-поршень 7, утворюється оболонка з розплаву, перекриваючи поршень 2 механізм пресування 1, а також вентканал, і важ повітря і гази мастила, що поршень 18 пневмоциліндра вакуумування 17, залишилося потрапляють в тіло відливань соєдінений через шток 19 і важіль 20 з штоком 3 утворюючи високу газову пористість, яка у находятся в крайньому правому (Фіг.1) або поєднанні з усадковою пористістю знижує крайньому верхньому (Фіг.2, 3) положенні, а щільність, міцність і герметичність відливань. механізм подпресовки 10 з поршнем 11, штоком 12 Очевидно, що для інших відливань залежно від їх 7 29636 об'єму і конфігурації оптимальні значення швидкостей заповнення також будуть інші. На Фіг.7 показана досвідчена прес-форма для литва корпусів пневмоклапана редукційного типу ПКР25, виготовлена для випробування запропонованого способу. На Фіг.8 показана макроструктура, збільшена в 100 разів, отримана при звичайному способі литва під тиском з вакуумом, а на Фіг.9 отримана запропонованим вакуумним способом литва під тиском з двома камерами пресування. З фотографії на Фіг.9 видно, що структура відливання складається з дрібної газо-усадочной пористості (див. темні плями), не сполученою між собою і відносно рівномірно розташованою по її перетину, що підвищує щільність, міцність і герметичність відливань, а пористість зменшується майже більш ніж в два рази в порівнянні із структурою показаною на Фіг.8. Враховуючи, що повітря і гази мастила віддаляються за рахунок вакуум у і послідовного режиму заповнення через вентканал з розрахунковою площею поперечного перетину, пористість, що залишилася, є в основному усадковою мікропористістю. Пропонований спосіб литва під тиском з двома камерами пресування дозволяє зменшити пористість і підвищити щільність, міцність і герметичність відливань. Список використаної літератури 1. Беккер М.Б. Литво під тиском. М.:Вища школа, 1978. - 213 з. 2. Белопухов А.К. Технологічні режими литва під тиском. М.: Машинобудування, 1967. - 240 з. 3. Герц Е.В., Крейнин Г.В. Розрахунок пневмопріводов. М.: Машинобудування, 1975.-272з. 8 9 29636 10