Установка для литья под низким давлением
ОП ИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
445523
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 04.05.73 (21) 1918029/22-2 с присоединением заявки Л" (32) Приоритет
Опубликовано 05.10.74. Бюллетень ¹ 37
Дата опубл11кования описания 03.10.75 (51) М. Кл. В 22ci 27t14
Государственный комитет
Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621.74.046.03 (088.8) (72) Авторы изобретения
Е. П. Соловьев, А. С. Мусияченко и В. М. Кайнов (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД НИЗКИМ ДАВЛЕНИЕМ
Изобретение относится к области литейного производства, в частности к оборудованию для литья под низким давлением.
Известна установка для литья под низким давлением, в которой по мере расхода рас- 5 плава на отливки уровень свободной поверхности его в раздаточной камере машины для литья под низким давлением снижается.
Поэтому максимальное давление газа Р„.„,,в камере, необходимое для заполнеьитя формы 10 расплавом, должно увеличиваться для каждой следующей отливки на ЬР„„...- = уЛЙ, где
ЛЙ вЂ” снижение уровня расплава в камере прп изготовлении предыдущей отливки. Величина
ЛЙ обычно переменна, а ее зависимость от 15 порядкового номера отливки неопределенна.
Это вызывает трудности при корректировании давления газа в камере по мере литья. Известные пневмоспстемы с электроконтактнымп датчиками уровня расплава в полостях форм, 0 рассчитанные па выполнение операции корректирования давления, сложны в эксплуатации и ненадежны, поэтому не находят применения.
Другим недостатком известных установок 25 для литья под низким давлением является насыщение расплава в камере окислами, приводящее к окисным включениям в отливках.
Главная причина насьпцения расплава окислами — периодические, повторяющиеся прп 30 изГОТОВ;Iеппи казкдОЙ ОтлиВкп колебания урОВня расплава главным образом в металлопроводе (подъем при заполнении формы сплавом, опускание при сбросе давления газа в камере по окончании затвердеванпя отливки), сопровождающиеся процессами разрушения защитной окпсной пленки на свободной поверхности (например, для сплавов алюминия), замешивания окислов в расплав и окисления освобождающейся прп этом от окисной пленки свободной поверхности.
Эффективной мерой предупреждения насыщения расплава окислами при литье под низким давлением является стабилизация уровня расплава в металлопроводе вблизи нижней кромки лптнпкового остатка в промежутках между циклами заливок, т. е. исключение его циклического опускания до уровня расплава в камере.
Например, известна система обеспечения постоянного уровня расплава в металлопроводе с использованием электроконтактных датчиков уровня в металлопроводе. Недостатками этой системы являются: — отсутствие постоянства уровня в металлопроводе (уровень колеблется относительно датчиков), в связи с чем насыщение расплава окислами не исключается; — малая на;1ежпость электроконтактных датчиков уровня, сложность пх эксплуатации
445523 и сложность конструкции металлопровода (малыи срок служоы !1ри относительно высокои стоимости).
1l3BecTlibl нред;!Ожени» с мехаш1ческим перекрыванием канала погруженной в расплав части металлопроыода на периоды сброса давления в камере, которые, однако, трудно реализоыать на практ1!ке из-за тяжелых услоыий работы поды!!жных взаимодеистыующих дЕтаЛЕИ, СООтВЕ!Стыу1О1ЦИХ уетрОИСтв Ы СредЕ жидкОГО ьlеталла (!»3 !3» 1!адеж!>Ость> и ilpilЕЫЛЕЬIО 13JIblii СРОК С ЧУЖОЫ) .
}}редлагаеь12» ) станОыка отличается 0Т изВестных iе»., ч ГО пнеььlосистеьlа реГ) Jlilpoыания даьлшп!я i аза в boOOJInoH 1.Олос! 51 Kdмеры сооощена C doc.leänen посредс Гвом
TPyOOnP0BOJt3> Н!!Ж>!И5! КОНЕЦ KOTOPOI О liol P) жен В расплав cOJie}Jyкащи1!ся ы камере па
ПОСТОЯННЫЙ ОТПОСИТС.it Ho вода уроыень, а сыооодная llOJiocTb труоопрoвода сообщена с датчиком давления.
Jd,Jl51 KOX11ieliCdiJllil 110!1351 3!Ощс* и Ы.!Н»>>И51 возможнои негерь1етичности элементов ш1евмосистемы, сооо цающихся с погруженным трубопроводом, на величину остаточного давJ1enH» Газа в каь1 ер е B м 0»1ент ггр екр ащен и» снижения давле шя по окончании загыердеваliHR 01 1ИВКИ b ПРЕДЛ 11.3ei>loii ) TanOBKi и}!ИМЕНСН реСИВер !lucio»>i!10 Coooniei>liblH 0 СВОООДной поло Tblo 1югруж ilnoi о труоопроыода.
C целью BKoiioiunii 1шертного газа в предлагаемои установке имеется линия принудительНОГО IГЕ}!ЕЬ!ЕЩЕНИЯ Гdaa lid КЗЬ!ЕРЫ В linTaiolllHH ресивер.
}}peJlëaraeTcÿ усгановка дл» литья нод низ ким давлениеь! (схема предстаылена на чертеже), рассчитанная на стаоилизацию уровнЯ 1 расплава 2 ы металлонроыОДе О ы прОмежутки ыреь!ени ь!ежду циклами залиыОк, d также lid dbroi>iarn÷ecKoe корректироыанне давления Р„>,!, газа над свооодной поверхностью 4 pacnJlaBd в раздаточнои камере 5
ы периоды заливок. Ь качестве раоочеи среды для создавания давления предусматривается использование инертного к расплаыу газа.
Установка включает в себя: — линию источника питания инертным газом, состоящую из оаллона высокого давления б, вентиля 7, редукционного клапана 8, регулятора давления 9 и питающего рессивера 10 с манометром 11, краном 12, предохранительным клапаном 13 и нормально открытым клапаном аварийного сброса давления 14; — линию стабилизации уровня расплава в металлопроводе, состоящую из регулятора (стабилизатора) давления 15, ресиыера б с датчиком }i давления (реле, электроконтактным манометром пли другим), краном 18, предохранительным клапаном 19 и клапаном аварийного сброса давления 20 и трубопровода 21, нижнии открытый конец которого погружен в расплав в камере на постоянный уровень; — линию управления заливкой расплава
ы форму 22, состоящую из регул5ггора давлеi>ii 23, ма!!Ометра ".4, pcl )Jli>Top a скорости 25, ор iiailbno закры!о!о к.l 5 и !Руоопроыода 21; -- J»;n;1io с!шжшшя аыленпя и ертного газа над свободноЙ поверхностью расплава в ка:!Сре 110 око чан1ш затвердеыания отливки н nepei»eecn i5i газа пз ка.,!еры в iinraionIHH ресспвер 10, состоящую, например, из норь!алы!о закры1ого клапана 21, дросселя 28, Ко5»прессор3 B9 ii oopaIiioro клапана е0; — раздат0 ш) !О ка.меру 0 с краном 31, преДОхран1!1е;!ы1ы»> клапанОм 32> кл2наном аваpnli110l сороса даыле>ш» 33 и манометром 34. 1:i 1-}eooxoJHibi0e gJi5i стаоплизации )ровня paci»iaBa B мсталлопроводе (и„, = const) избыТОЧПOe Д3ЫЛЕ1!НЕ 1 332 >" > В ПОДВОДЯ>ЦЕЬ! ТРУООпроводе 21 в предлагаемои установке оказыBde 1 51 величиной IIQCT05ililioil (!Гезависимой оТ )ровня pacliJlaba в ка»1ере) и р3внО У у — f>i — — l >» + ii>. — Const. где у — удельный ыес расплава, ! -„ — давление инертно!о газа в камере, 25 ) p aBnoBeinHBaioIIIee столб расплава В металлопроводе высотой ()1>» — Й„). Макс!!ь13 !ы10е j!dBJIeilile b тр) оопроводе 21, неоо; одимое дл» Banîiøånn» формы 22 высо I 0è йф расплаыом, оказывается при этом также, независимо OT уровня расплава B камере, постояш!ым и равно П, > (И + ф) Коррек! !1роыание Jtаылснllй К, li PB maz В 33впспмости от сн1!Ькени51 уровня расплава в камере по ь!ере его расхода а отливки npoucX0Jtli1 деев аВГОЬ!3!!!ЧЕС!.Н (В раМКаХ ЫЫШЕ40 ) каза!>Ных условии !11Д}!Оста!Нческог0 равно»ее! Я). 1}редлагаемаЯ ) craiioBKa paooraer следующнь ооразом. 1. 1}од!о!Оика у "ldiioBKil к работе. 45 11оло.ги ресиверов 10 и }б и амеры 5 с раснлаыоь 2 разобщаются с атмосферой (ыкл1оченпем клана!1ов l }> 20 и 33). f3 pec1iBepe lU ) сганавливае!СЯ давление инер!Ного газа (по манометру 11), превышаю5Q щес а задаш!) ю велич!ну максиь!альное ji,dbJIciliii> B lp) iJ0lipoB0jIe 21, пеооход!!ь!Ое JtvT» за.шыки исполь усмон литейной 1рор Ibl (посредством вентиля 7, клапана 8, регулятора 9). 55 Кратковременныь| сообщением ресивера 10 с атмосферой (краном 12) производится промывка сго ш1ертным газом. Линии подачи шн1ртного газа ы камеру сооб;цаются с атмосферой (краном 18), регу60 л»тор 23 и дроссель открываются на малые Давлени51 на выходе (110 манометру 24 и расходу газа). Кратковременным включением клапана 26 производится «промывка» линий инертным 65 газом; прекращение «промывки» произво445523 дится переключением крана 18 (разобщением линий с атмосферой), после чего выключается клапан 26. Производится регулировка (настройка) регулятора 23 и дросселя на рабочие параметры заливки (максимальное давление Р, и скорость подъема давления). Производится подъем давления инертного газа в линии стабилизации уровня расплава в металлопроводе до величины Р, = hM (настройкой регулятора 15 по манометру). При этом давление газа в камере над свободной поверхностью расплава автоматически устанавливается равным Р„= 1! (й„, — h,), обеспечивая подъем свободной поверхности расплава в металлопроводе на заданный уровень hM (oа счет перетекания инертного газа из трубопровода 21 в камеру через расплав). Кратковременным сообщением полости камеры с атмосферой (краном 31) производится «промывка» камеры и линии снижения давления в камере инертным газом. Произьодится регулировка дросселя 28 на рабочую скорость снижения давления в камере. Подразумевается, что предохр анительные клапаны 13, 19 и 32 отрегулированы предвар ительно. 2. Работа установки при изготовлении отливок. Включается клапан 26, открывающий подачу инертного газа в камеру через трубопровод 21 и расплав. Давление в трубопроводе 21 (и ресивере 16) возрастает до вел!1ч1!!!ь; Р,,, со скоростью, заданной на дросселе— происходит заполнеги!с формы расплавом. Далее давление Р,,„,,- сохраняется до окончаги!я затвердевания отливки. Давление в камере в этот период равно PBmai — — Р,, — у/г!!. По истечении заданной выдержки времени одновременно выключается клапан 26 и включаются клапан 27 и компрессор 29 (например, пО команде реле времени, которое мОжет включаться одновременно с включением клапана 26 в момент начала цикла заливки). Происходит снижение давления инертного газа в камере до величины Р„. = Р, — lh, и в труоопроводе 21 до величины Р„пр!!чем !!збыток инертного газа из трубопровода 21 переходит через расплав в камеру, а пз «амеры газ перекачивается в ресивер 10. В момент, когда давление в трубопроводе 21 снижастся до Р, = yhÄ, клапан 27 и компрессор 29 выключаются по команде датчика 17, после чего давление в трубопрогод" 21 до начала следующего цикла сохраняется постояннь1м, равным Р,=yh,„=const, а давление в камере 5 — соответственно Р„= P, —.! I1, = =const (за счет работы регулятора 15), где h, — новый (понизившийся в соответствии с расходом расплава на одну отливку) уровень расплава в раздаточной камере. Система готова к следующему циклу заливки. 1р Ресивер 16 необходим для ком!;е; санни возможных утечек инертного газа пз линии стабилизации уровня, если последняя недостаточно герметична (что часто бывает на практике); заметный уровень утечек может д5 привести к завышснному давлению в камере в моме1т скончания снижения давлсппя Р,.) ..! (/г„— h,) 2р Это, а также соображения экономии инертного газа, диктуют требование о важности хорошей герметизации элементов пневмосистсмы. Предмет пзобрстснпя 1. Установка для литья под низким давлением, содержащая герметичную раздаточную камеру с жидким сплавом, литейную форму, 50 РаспОл02;01111У!О 112: еамеРО!1, металлопРОВОД, сооб!".", 0!!гпl! полость»амеры с жидким сплавом и л:псйну ю фор у, ii !шевмоспстему управления давлением газа, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью стабилизации 35 уровня расплава в стье металлопровода В перl!Оды . 1Ождl :iал!!!11<гlм11 !ëÿ прс:lу преждения пасыщени cll;12ва окислам!! н автоматизации корректирования !1еоб. одпмо "o для заполнения формы расплавом давле гпя газа 40 в камере в зависимости от снижения уровня расплава в последнсй, 1!11евмоспсгсма сообLlleH2 с камерой Tpl бо!!рого jowl!, nil>»inlil конец которого погружеll B рас!!лав п2 постоянный относипгсльно усть! мсталлопровода уровень, -!5 2 свобо I!128 полость трубопровода снабжена даг-.иком да!1лсп 2,1. 2. Установка по и. 1, отличающаяся те.о, что Он 2 с!12!!же!12 рсc!!Bcром, постоянно сос !Illlciilll!:с со в05021!Ой !10лость10 пОГ() 50 же1!! ого в расплав трубопровода. 3, Установка по nil. 1, 2, от1ичающаяся тем, iTo она снабжена л!шией пр!!н1дптельного перемещения газа пз камсры в nllтающий ресивср. 445523 19 1В 22 Редактор Е. Братчикова Корректор В. Брыксина Заказ 1721/5 Изд. ¹ 568 Тираж 811 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, М(-35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 Составитель А. Минаев Тскред A. Дроздова
