Устройство для литья с кристаллизацией под давлением

 

Изобретение относится к литейному производству. Устройство содержит горизонтально расположенную камеру прессования, литейную форму с рабочей полостью и литниковым каналом. Рабочая полость расположена ниже камеры прессования. Расплав заливается из камеры в полость формы через литниковый канал, который обеспечивает гравитационную заливку. В результате из рабочей полости полностью удаляется воздух. При последующей подпрессовке поршнем происходит кристаллизация расплава под давлением. Обеспечивается точность размеров и чистота поверхности отливок, соответствующая литью под давлением. 1 ил.

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано при изготовлении отливок на машинах литья под давлением с горизонтальной холодной камерой прессования.

Известно устройство для литья металлов и кристаллизации под давлением, содержащее литейную форму, рабочая полость которой связана через литниковый канал с камерой прессования - схема литья под давлением с горизонтальной холодной камерой прессования (Цветное литье. Cправочник под редакцией Н.М.Галдина и др., стр. 336, М.: Машиностроение, 1989 г.). При этом рабочая полость формы и литниковый канал расположены выше камеры прессования, что обеспечивает проведение следующих операций: заливка расплава металла в камеру прессования и запрессовка его в рабочую полость формы.

Литьем под давлением (ЛПД) изготавливаются в основном тонкостенные ненагруженные в конструкциях детали с высокой точностью размеров и чистотой поверхности.

Однако данное устройство имеет существенные недостатки: ограниченная номенклатура изготавливаемых отливок из-за невозможности получения силовых нагруженных деталей, в т.ч. подвергаемых термической обработке, отливок с толстыми стенками из-за газовоздушной пористости под литейной корочкой.

Например, отливки из сплава АЛ-4, полученные литьем под давлением, имеют δ_в = 147 МПа, в то же время эти же отливки, полученные литьем в кокиль, имеют δ_в = 335 МПа (режим Т6).

Из уровня техники известно устройство для литья с кристаллизацией под давлением, содержащее литейную форму, рабочая полость которой связана через литниковый канал с камерой прессования, а литниковый канал и рабочая полость формы расположены ниже камеры прессования (Пляцкий В.М. Технология литья под давлением. М. -Л. , Машгиз. 1949, с. 125 - 1216, фиг. 40). При этом камера сжатия - металлоприемник (камера прессования) расположена вертикально, а для того, чтобы во время заливки металл под действием силы тяжести не попадал самотеком в полость формы, в литниковом канале выполнены щелевидные пережимы толщиной около 1 мм.

Недостатки устройства: ограниченная номенклатура получаемых отливок по весу и габаритам, применяемым сплавам, низкая производительность литья из-за невозможности использования многогнездных форм, необходимость применения для литья специальных машин ДВП, имеющих небольшую численность.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве литья с кристаллизацией под давлением, содержащем камеру прессования, литейную форму, рабочая полость которой соединена с камерой прессования литниковым каналом и расположена ниже ее, камера прессования расположена горизонтально, а литниковый канал выполнен с возможностью обеспечения гравитационной заливки расплава в рабочую полость.

Такое решение позволяет на машинах литья под давлением с холодной горизонтальной камерой прессования заполнить рабочую полость формы расплавом по схеме кокильного литья, а затем произвести подпрессовку поршнем и получить положительный эффект, а именно: - расширить номенклатуру отливок за счет использования узкоинтервальных сплавов и чистых металлов, увеличения веса и габаритов отливок, - повысить производительность литья за счет возможности применения многогнездных форм, - расширить возможности машин ЛПД.

Описанное устройство обладает новизной и соответствует критериям изобретательского уровня.

На чертеже показано устройство для литья с кристаллизацией под давлением.

Устройство состоит из подвижной 1 и неподвижной 2 частей литейной формы, образующих рабочую полость 3, связанную через литниковый канал 4 с пресс-камерой 5, в которой расположен пресс-поршень 6.

Устройство работает следующим образом.

Расплав заливается через пресс-камеру 5 и литковый канал 4 в рабочую полость 3 литейной формы по режимам кокильного литья (гравитационная заливка).

После заполнения рабочей полости 3 формы расплавом и примерно на 1/3 пресс-камеры 5 приводится в движение пресс-поршень 6 и производится подпрессовка. При гравитационной заливке расплава из рабочей полости 3 полностью удаляется воздух, а при последующей подпрессовке поршнем 6 происходит кристаллизация под давлением и одновременно деформация металла, обеспечивающая точность размеров и чистоту поверхности отливок, соответствующую ЛПД.

Использование изобретения позволяет расширить технологические возможности машин литья под давлением с холодной горизонтальной камерой прессования, перевести часть номенклатуры отливок, получаемых литьем в кокиль, на литье с кристаллизацией под давлением и снизить при этом расход металла на литниково-питающую систему, повысить качество этих отливок за счет кристаллизации под давлением, увеличения точности размеров и чистоты их поверхности.

Формула изобретения

Устройство для литья с кристаллизаций под давлением, содержащее камеру прессования, литейную форму, рабочая полость которой соединена с камерой прессования литниковым каналом и расположена ниже ее, отличающееся тем, что камера прессования расположена горизонтально, а литниковый канал выполнен с возможностью обеспечения гравитационной заливки расплава в рабочую область.

РИСУНКИ

Рисунок 1