SU1061910A1 - Способ лить под регулируемым газовым давлением в разовые формы - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ЛИТЬЯ ПОД РЕГУЛИРУЕ№Ш ГАЗОБЬШ ДАВЛЕНИЕМ В РАЗОВЫЕ ФОРМЫ , включающий создание перепада давлений в формообразующей полости формы, изготовленной вакуумной формовкой , и в тигле с расплавом, кристаллизацию и охлаждение отливки, сброс перепада давлений и удаление отливки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества отливок, механических свойств и снижени  брака, вакуум в форме увеличивают в период заливки пропорционально увеличению перепада давлени  в формообразующей полости формы и в тигле Q соотношении 2,0-0,5. 9

Description

СО

Изобретение относитс  к литейному производству, в частности к литыо в песчаные формы, изготовленные вакуумной формовкой, с заполнением вакуумным всасыванием.

Известен способ изготовлени  отли- 5 вон вакуумным всасыванием. Этот способ позвол ечзаполнить полость литейной формы при создании в ней разрежени  за счет разности давлений газа, действук цих на расплав 10 в форме и тигле машины.

Этот способ позвол ет изготавливать отливки в формах из неметаллических материалов, в частности, песчано-глинистых формах, получен- 5 ных встр хиванием, прессованием и другими методами 13.

Существенным недостатком такого производственного процесса  вл етс  значительна  трудоемкость изго- товлени  формы, что вместе с затратами на формовочные материалы и технологическое оборудование увеличивает себестоимость литой заготовки. Известен способ лить  в формы, изготовленные вакуумной формовкой, включающий нанесение полимерного герметичного покрыти  на модели и опоки, заполнение опок сыпучим наполнителем , создание разрежени  в объеме 0пок, сборку формы, заливку ее рабо- 30 чей полости расплавом, кристаллизацию , охлаждение отливки, сн тие разрежени  в объеме опок и удаление отливки.

Этот способ позвол ет значитель-, 35 но снизить трудоемкость изготовлени  формы, затраты на материалы и технологическое оборудование по сравнению с изготовлением -форм из песчано-глинистых смесей прессрва- Q нием, встр хиванием и другими методами C2J.

Однако механические свойства отивок , полученных в формах, изго- дЗ товленных по вакуум-процессу, недостаточно высокие. Кроме того, такой способ требует высокой скорости заполнени  формы расплавом, что приводит к захвату и замешиванию воздуха .д в объем расплава и, следовательно, к повышенному браку отливок из-за газонасыщенности. Последнее особенно характерно дл  цветных сплавов с небольшим удельным весом (алюми- , нйевым и магниевым ). Заливка распла- 5э ва в полость литейной формы при таком способе производитс  вручную или с помощью специальных дозирую- . щих устройств. Дл  заполнени  формы необходимо применение развитых лит- 60 никовых систем, дл  питани  кристалг лизующейс  отливки - питаюьдах систем . Все это приводит к повышенному расходу сплава и повышению себестоимости изготовлени  отливки. 5

Известен также способ лить  вакуумным всаолванием, который позвол ет в определенной мере устранить указанные недостатки. Этот способ включает сборку формы, установку и герметизацию ее на позиции заливки машины, создание в полости формы нарастающего разрежени , заполнение полости формы расплавом под действием этого разрежени , кристаллизацию , охла адение отливки, сн тие разрежени  в полости формы, удаление отливки рЗ Д.

Наиболб е близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ лит в песчаныб формы, включающий изготовление (. вакуумной формовкой, создание в период заливки расплава перепада давлений в формообразующей полости формы и в тигле с расплвом , кристаллизацию и охлаждение отливки, сброс перепада давлений и у 1аление отливки.

Совмещение способа изготовлени  форм вакуумной формовкой и способа ЛИТЬЯ с перепадом давлени  позвол ет значительно снизить себестоимость отливок за счет снижени  трудоемкости изготовлени  форм, расход на материалы и сплав, технологическое оборудование, повысить культуру производства из-за автоматизации .трудоемкой операции заливки С4 .

Однако уровень механических свойств и качество отливок остаютс  недостаточно высокими, что объ сн етс  незначительной разницей давлен в объеме опок и в полости литейной

формы. Така  разница приводит к малой интенсивности теплоотдачи от отливки в форму, повышает брак отливок из-за значительной газонасыщенност  и обвала формы.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества отливок, механических свойств и снижение брака.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу лить  под регулируемым газовым давлением в разовые формы, включающему создание перепададавлений в формообразующей полости формы, изготовленной вакуумной формогкой, и в тигле с расплавом, кристаллизацию и охлаждение отливки, сброс перепада давлений и удаление отливки, вакуум в форме увеличивают в период заливки пропорционально увеличению перепада давлени  в формообразующей полости формы и в тигле в соотношении 2,0-0,5.

При этом увеличение разрежени  в опоках целесообразно начинать за 1 - 5 с до начала соэдан   разрежени  в полости форгФл.

Предлагаемый способ осуществл ет следующим образом.

На модель,.имеющую отсасывающие отверсти , накладываетс  синтетическа  пленка, котора  нагреваетс  до температуры на 70 - 60% ниже температуры ее плавлени . Далее между пленкой и моделью создаетс  разрежение , под действием которого пленка плотно охватывает модель. На модель устанавливают герметичную опоку с отсасывающими полост ми, засыпают опоку наполнителем, например кварцевым песком, уплотн ют наполнитель вибрацией, верх наполнител  выравнивают и накладывают на него синтетическую пленку. Вместо пленки можно примен ть и другие полимерные герметические покрыти .

Далее в опоке создают разрежение и атмосферное давление скрепл ет полуформу , после чего разрежение между пленкой и моделью уменьшают до атмосферного давлени , полуформу снимают с модели. Аналогично изготавливают вторую полуформу, устанавливают в полуформы вставки, стержни и т.д., пол у формы спаривают, устанавливают на позицию заливки машины и герметизируют. Дл  исключени  преждевременной возгонки пле.нки нижние поверхности формы охлаждают до температуры на 30-6О°С меньше температуры плавлени  пленки .

После этого в полости формы создют разрежение, величина которого увеличиваетс  во времени. В св зи с тем, что на расплава в тигле машины действует атмосферное давление, образуетс  разность давлений газа на расплав в тигле и металлопроводе , под действием которой расплав по металлопроводу заполн ет полость формы.

Пропорционально увеличению разрежени  в полости формы увеличиваю разрежение в опоках в соотношении 2,0 - 0,5. При этом целесообразно увеличить разрежение в опоках через 1 - 5 с после начала создани  разрежени  в полости до определенной величины, завис щей от характера сплава и отливки.

При соотношении величин разрежени , меньшем 0,5, разница давлений газа, действук аих на расплав со стороны формы.и в полости формы,незначительна , что приводит к повышеннйм браку из-за обвала формы. После заполнени  формы уровень разрежени  в объеме опок при таком соотношении недостаточен дл  существенного увеличени  интенсивности теплоотвода от отливки в форму, что не обеспечивает высокие механические свойства отливок. При этом также уменыааетс  газовыделение из отливки в форму , что также снижает ее механические свойства.

При соотношении разницы разрежений в опоках и полости формы, большем 2,0, существенно увеличиваетс  брак отливок из-за трудно удал емого механического пригара. Кроме того, при этом значительно усложн етс  конструкци  оборудовани  дл  осуществлени  способа, так как в течение короткого времени требуетс  создать значительной величины разрежение в большем объеме.

Меньшие соотношени  (меньше 0,8 разниц разрежений рекомендуетс  примен ть дл  отливок из сплавов с большим удельным весом (более 8 r/CN большие соотношени  (более 1,3 дл  отливок из сплавов, с малы-м удельным весом (менее 3 .

Рекомендуема  разница давлений газов, действующих в опоках ив полости формы, должна составл ть 0,3 - 0,5 кгс/см2.

После заполнени  полости формы расплавом и выгонки пленки под действием разницы давлений газа на зеркало расплава и в объеме опок происходит кристаллизаци  и охлаждение отливки. Затем разрежение в опоках и полости формы снижают до атмосферного давлени , форма разрушаетс , отливку и сыпучий наполнитель удал ю из зоны обслуживани  машины, и цикл изготовлени  отливки повтор етс  вновь.

Предлагаемый способ позвол ет по сравнению с известным уменьшить на 20 - 35% брак отливок из-за обвава формы и на 10 - 15% повысить механические свойства за счет более интенсивного теплоотвода и газоудалени  от отливки.

Способ требует применени  большой скорости заливки расплава в полость литейной формы, завис щей от сплава отливки и ее геометрических особенностей. Больша  скорость.заливки позвол ет устранить выравнивание давлений в полости формы и объеме наполнител  и, следовательно , уменьшить веро тность объема обв ла формы.

Пример. Дл  изготовлени  отливки весом 10 кг из алюминиевого сплава марки АЛ2, имеющей толщину стенки 4-6 мм, в герметичных опоках создают разрежение с остаточным давлением 0,7 кгс/см2.

Предварительно на модель верхней полуформы накладывают синтетичекую пленку из сополимера этилена с винилацетатом и между пленкой и моделью создают разрежение с остаточным давлением 0,7 кгс/см, в опок засыпают сухой кварцевый песок/ охлажденный до температуры 30 - и имеющий зернистость 0,1 - О,.064 H и уплотн ют вибратором с частотой колебаний 50 Гц в течение 10 с.

Claims (1)

1. СПОСОБ ЛИТЬЯ ПОД РЕГУЛИРУЕМА ГАЗОВЫМ ДАВЛЕНИЕМ В РАЗОВЫЕ ФОРМЫ, включающий создание перепада давлений в формообразующей полости формы, изготовленной вакуумной формовкой, и в тигле с расплавом, кристаллизацию и охлаждение отливки, сброс перепада давлений и удаление отливки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества отливок, механических свойств и снижения брака, вакуум в форме увеличивают в период заливки пропорционально увеличению перепада давления в формообразующей полости формы и в тигле ς соотношении 2,0-0,5.