Установка для литья металлов с подачей и кристаллизацией под давлением

Установка для литья металлов с подачей и кристаллизацией под давлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью металлов с подачей и кристаллизацией под давлением . Целью изобретения является уменьшение удельной металлоемкости установки для литья металлов. Пресс установки для литья металлов состоит из нижней 28 и верхней 29 поперечин, стянутых колоннами 30, и подвижных траверс 31-34. На прессе установлена пресс-форма, состоящая из полуматриц 54 и 55, пуансонов 56-58,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 22. D 18/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4366568/02 .(22).22.01.88 (46) 15,03;92, Бюл. 3Ф 10 (71) Проектно-конструкторское и технологическое бюро химического машиностроения и Пермский государственный университет им. А.M.Ãîðüêîãî (72) П.А.Быков и Е.П.Першина .(53) 621.746.043(088.8) (56) Бедель В.К., Тимофеев Г.И. Литье под низким давлением. M.: Машиностроение, 1968, с. 8, рис.2.

Авторское свидетельство СССР

f4 1232367, кл. В 22 D 18/02, 1986.

„„. Ж,, 1719153 А1 (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ЛИТЬЯ МЕТАЛЛОВ

{57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью металловс подачей и кристаллизацией под давлением. Целью изобретения является уменьше- . ние удельной металлоемкости установки для лйтья металлов. Пресс установки для литья металлов состоит из нижней 28 и верхней 29 поперечин, стянутых колоннами 30, и подвижных траверс 31-34. На прессе установлена пресс-форма, состоящая из полуматриц 54 и 55, пуансонов 56-58, 1719153

20

30

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 и крйсталлизацией под давлением.

Известно устройство, содержащее печь с металлопроводом, литейную форму с литниковой системой. Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет развивать высокое давление на кристаллиэующийся металл.

Анализ аналогов показывает, что наиболее близким техническим решением к предлагаемому"является устройство для литья металлов с подачей и кристаллизацией под давлением, содержащее печь, пресс-форму и литниковую систему с прочищателем, снабженным приводом йеремещения.

Недостатком устройства-прототипа является то, что он имеет низкую надежность в работе, обусловленную частйм выходом из строя прочищателя из-за его продольного прогиба, Цель изобретения -уменьшение удельной металлоемкости установки.

Поставленная цель достигается тем, что верхняя поперечина пресса выполнена коробчатой формы, а привод перемещения прочищателя выполнен телескопическим цилиндром, образованным гильзой, гайками, корпусом-поршнем, крышкой и порш-. нем, при этом гильза вставлена в отверстие коробчатой поперечины, а гайки, навинченные на гильзу, установлены одна под нижним торцом, а вторая над верхним торцом верхней поперечинм, На фиг.1 показана установка, вид сбоку; на фиг.2 — то же, вид сверху: на фиг,3 —. вертикальный разрез печи, пресс-формы и частично пресса на этапе перед подачей металла в пресс-форму; на фиг.4 - разрез

А-А на фиг.б„на фиг.б — пресс, вид сверху.

Установка для литья металлов с подачей и кристаллизацией под давлением состоит из печи 1, колонны 2, прессов 3, цилиндров

4-6. 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 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 — c 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 (xe показаны) Установка работает следующим образом.

Подают давление жидкости в цилиндр 4 пресса 3, расположенного над печью 1, которым поднимают пресс 3 на высоту, обеспе-кивающую выход литниковой втулки 52 из

1719153 стакана24. 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- 5 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. 8 тигель 15 диняют двухплечий 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- маютпресс3,находящийся надпечью1,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 половивтулка 52 заходит в полость стакана 24 и ну его хода I/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 сона56удаляютоблой 65. системы из печи стравливают газовое дав- Если бы литниковый остаток 66 всегда ление, опускают траверсу 34 и из-под пуан- 40 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 литникор татки 65 и 66. Металл, не успевший затвер- вый остаток 66 свободно выпадал бы из акдеть в литниковом канале втулки 52, нала. Однако, когда пресс-форма хорошо пуансона 56, стекает в тигель 15. Когда разогрета, литниковый остаток 66 представпресс-форма холодная — получение первых 50 ляет собой полую оболочку. При опускании отл вок литниковый остаток 66, удаляемый прочищателя 49 он не всегда сразу отрывает отлив и 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 C 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 будет

1719153

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 прочищателя 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

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 освобо>кдения комплекса от литниковых остатков. что ведет к повышению производительности комплекса, Снижение металлоемкости 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.

1719153

2 fZ

1719153

1719153

Составитель А.Кузнецова

Техред M.Ìîðãåíòàë . Корректор M.Äeì÷èê

Редактор Н.Шитев

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 728 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5