SU1759542A1 - Method of casting under controllable pressure and device therefor - Google Patents
Method of casting under controllable pressure and device therefor Download PDFInfo
- Publication number
- SU1759542A1 SU1759542A1 SU904851696A SU4851696A SU1759542A1 SU 1759542 A1 SU1759542 A1 SU 1759542A1 SU 904851696 A SU904851696 A SU 904851696A SU 4851696 A SU4851696 A SU 4851696A SU 1759542 A1 SU1759542 A1 SU 1759542A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- crucible
- mold
- pressure
- metal
- compressed gas
- Prior art date
Links
Landscapes
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
Abstract
Сущность изобретени : форму 5 устанавливают на крышке 3 тигл 2 и прогон ют сжатый газ через тигель над поверхностью металла в нем. Газ, нагрева сь от металла, подогревает форму. Затем форму с тиглем переворачивают на 180°. Поскольку в форме и тигле благодар системе 7 поддерживаетс одинаковое избыточное газовое давление , заполнение формы происходит под действием металлостатического напора металла в тигле. В момент окончани заливки газ продолжают нагнетать в тигель, в котором создаетс давление, поддерживаемое до конца затвердевани отливки. 1 ил.SUMMARY OF THE INVENTION: Form 5 is mounted on lid 3 of crucible 2 and compressed gas is forced through the crucible above the surface of the metal in it. Gas, heating from metal, warms up the form. Then the crucible shape is inverted by 180 °. Since the same excess gas pressure is maintained in the mold and the crucible due to the system 7, the mold is filled by the metalostatic pressure of the metal in the crucible. At the time of the end of the pouring, the gas continues to be injected into the crucible, in which pressure is maintained, maintained until the end of solidification of the casting. 1 il.
Description
Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью под регулируемым давлением, используемому для изготовления отливок в условиях серийного производства.The invention relates to foundry, in particular to casting under controlled pressure, used for the manufacture of castings in mass production.
Известен способ литья под регулируемым давлением, осуществляемый в устройстве, включающем герметизируемую емкость для дозы расплава и металлопровод, который выполнен за одно целое с герметизируемой емкостью в виде разъемного кокиля.A known method of casting under controlled pressure, carried out in a device comprising a sealed container for a dose of the melt and a metal wire, which is made in one piece with a sealed container in the form of a detachable chill mold.
Недостатком этого решения является очень короткое время, отведенное для осуществления процесса, т.к. доза металла, залитого в герметизируемую емкость, практически мгновенно теряет свою жидкоподвижность из-за сильно развитой поверхности контакта ее с герметизируемой емкостью в виде разъемного кокиля и высокой теплопроводности последнего.The disadvantage of this solution is the very short time allotted for the implementation of the process, because the dose of the metal poured into the sealed container almost instantly loses its fluidity due to its highly developed contact surface with the sealed container in the form of a detachable chill mold and the high thermal conductivity of the latter.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ, осуществляемый в установке.Closest to the proposed technical essence and the achieved result is the method carried out in the installation.
Способ включает поворот формы вместе с тиглем вокруг горизонтальной оси и заполнение формы жидким металлом под действием металлостатического напора при подаче сжатого газа в тигель. Под давлением сжатого воздуха и столба расплава жидкий металл вытесняется из тигля в полость литейной формы. Угол наклона печи должен быть таким, чтобы предотвратить попадание воздуха в форму.The method includes rotating the mold together with the crucible around a horizontal axis and filling the mold with liquid metal under the influence of a metallostatic pressure when compressed gas is supplied to the crucible. Under the pressure of compressed air and the melt column, the liquid metal is displaced from the crucible into the mold cavity. The angle of the furnace should be such as to prevent air from entering the mold.
Устройство для осуществления способа включаеттигельс крышкой, металлопровод, форму с литниковым каналом, установленную на крышке, привод поворота формы с тиглем вокруг горизонтальной оси, систему подачи сжатого газа в тигель.A device for implementing the method includes a crucible with a lid, a metal wire, a mold with a sprue channel mounted on the lid, a drive for turning the mold with a crucible around a horizontal axis, a system for supplying compressed gas to the crucible.
Расплав выдерживают под давлением до полной кристаллизации его в форме, затем давление воздуха сбрасывают, а установку возвращают в исходное положение.The melt is kept under pressure until it crystallizes completely in the mold, then the air pressure is released, and the installation is returned to its original position.
Недостатком этого решения является не всегда удовлетворительная заполняемость форм, что ограничивает возможность изготовления сложных с развитой поверхностью тонкостенных отливок. При заливке каждой последующей формы происходит захолаживание расплава и снижение температуры заливки его в форму, как результат контакта расплава с донной частью литейной формы, а это, в свою очередь, приведет к снижению заполняемости полости литейной формы, что может послужить причиной образования незаливов или неспаев, а вероятность их образования будет тем выше, чем сложнее отливка и чем тоньше и протяженнее ее стенки.The disadvantage of this solution is not always satisfactory fillability of the molds, which limits the possibility of manufacturing complex thin-walled castings with a developed surface. When pouring each subsequent mold, the melt cools and the temperature of pouring it into the mold decreases, as a result of the contact of the melt with the bottom part of the mold, and this, in turn, will lead to a decrease in the fillability of the mold cavity, which can lead to the formation of gaps or jellies, and the likelihood of their formation will be the higher, the more difficult the casting and the thinner and longer its walls.
Целью изобретения является улучшение заполняемости форм и расширение технологических возможностей за счет изготовления сложных с развитой поверхностью тонкостенных отливок.The aim of the invention is to improve the fillability of the forms and the expansion of technological capabilities through the manufacture of complex with a developed surface thin-walled castings.
Для этого в способе литья под регулируемым давлением, включающем поворот формы вместе с тиглем вокруг горизонтальной оси и заполнение формы жидким металлом под действием металлостатического напора при подаче сжатого газа в тигель, до поворота формы с тиглем сжатый газ прогоняют через тигель над поверхностью жидкого металла и форму для ее прогрева, а после прогрева форму с тиглем поворачивают на 180°.To do this, in a method of injection molding under controlled pressure, which includes turning the mold with the crucible around the horizontal axis and filling the mold with liquid metal under the influence of a metal-static pressure when the compressed gas is fed into the crucible, before turning the mold with the crucible, the compressed gas is driven through the crucible above the surface of the molten metal and the mold for its heating, and after warming up the form with the crucible is rotated 180 °.
В устройстве для осуществления способа, содержащем тигель с крышкой, металлопровод, форму с литниковым каналом, установленную на крышке, привод поворота формы с тиглем вокруг горизонтальной оси, систему подачи сжатого газа в тигель, металлопровод выполнен в крышке в виде перевернутой литниковой воронки, больший диаметр которой равен диаметру тигля, а меньший - диаметру литникового канала формы, при этом система подачи сжатого газа замкнута через полости тигля и формы.In the device for implementing the method, comprising a crucible with a lid, a metal wire, a mold with a gating channel mounted on the lid, a drive for turning the mold with a crucible around a horizontal axis, a compressed gas supply system to the crucible, the metal wire is made in the lid in the form of an inverted gate funnel, a larger diameter which is equal to the diameter of the crucible, and the smaller to the diameter of the sprue channel of the mold, while the compressed gas supply system is closed through the cavity of the crucible and mold.
На чертеже приведена схема устройства в период прогрева полости литейной формы восходящим газом, нагретым в результате контакта его с расплавленным металлом.The drawing shows a diagram of the device during the period of heating the cavity of the mold by the ascending gas, heated as a result of contact with molten metal.
Устройство включает герметичную печь 1 с электронагревателем, тигель 2, крышку 3. металлопровод 4. литейную форму 5, устройство 6 крепления формы 5, систему 7 подачи сжатого газа, вакуум-манометр 8, маномсгр 9, механизм 10 поворота печи 1, баллон 11с сжатым газом и вентиль 12.The device includes a sealed furnace 1 with an electric heater, a crucible 2, a cover 3. a metal wire 4. a casting mold 5, a mounting device 6 for a mold 5, a compressed gas supply system 7, a vacuum manometer 8, a mansgr 9, a mechanism 10 for turning the furnace 1, the cylinder 11s is compressed gas and valve 12.
Металлопровод 4 выполнен в крышке 3 в виде перевернутой литниковой воронки, больший диаметр которой равен диаметру тигля, а меньший - диаметру литникового канала 13 стояка 14 формы 5. Система 7 через трубопроводы 15 и 16 и вентилятор 17 замкнута через полости тигля 2 и формы 5.The metal wire 4 is made in the cover 3 in the form of an inverted gate funnel, the larger diameter of which is equal to the diameter of the crucible, and the smaller is the diameter of the gate channel 13 of the riser 14 of form 5. System 7 is connected through pipelines 15 and 16 and the fan 17 through the cavities of the crucible 2 and form 5.
Способ осуществляют следующим путем.The method is carried out in the following way.
В исходном положении форма 5 снята. В тигель 2 через литниковую воронку (металлопроаод 4) заливают металл. Форму 5 устанавливают на место и крепят устройством 6. Из баллона 11с сжатым газом под давлением 0,5 атм. заполняют систему 7 и контур тигель-форма через трубопровод 15. Давление контролируется по манометрам 8 и 9. Включают вентилятор 17, Газ, нагретый в результате контакта с жидким металлом, под действием вентилятора 17 начинает циркулировать по замкнутой системе, прогревая внутреннюю полость литейной формы 5. После прогрева формы 5, не выключая вентилятора 17, включают механизм 10 поворота печи 1. Заливку формы 5 при наличии избыточного давления газа как в тигле, над зеркалом металла, так и в полости литейной формы 5, осуществляют только под действием металлостатического напора металла в тигле, максимальная величина которого достигает при повороте печи на 180°.In the initial position, form 5 is removed. Metal is poured into crucible 2 through a gate funnel (metal process 4). Form 5 is installed in place and secured by the device 6. From the cylinder 11 with compressed gas under a pressure of 0.5 atm. fill the system 7 and the crucible-mold circuit through pipeline 15. The pressure is controlled by manometers 8 and 9. The fan 17 is turned on. Gas heated by contact with liquid metal, under the action of fan 17, begins to circulate in a closed system, warming the internal cavity of the mold 5 After warming up the mold 5, without turning off the fan 17, the mechanism 10 for turning the furnace 1 is turned on. Filling the mold 5 in the presence of excessive gas pressure both in the crucible, above the metal mirror, and in the cavity of the mold 5, is carried out only under the action etallostaticheskogo pressure metal in the crucible, which reaches the maximum value when rotating furnace at 180 °.
В момент окончания заливки формы 5 вентиль 12 переводят в положение Открыто, размыкающее систему 7 подачи газа, при этом вентилятор 17 продолжает работать, нагнетая газ теперь уже в атмосферу, создавая тем самым разряжение в литейной форме 5. Г аз из баллона 11 продолжает поддерживать давление над зеркалом металла в тигле 2, но уже через трубопровод 16, создавая дополнительное (к металлостатическому напору) избыточное давление на металл в форме до полного его затвердевания. Величина дополнительного давления может регулироваться от 0 до 1,5 атм. с учетом металлостатического напора столба жидкого металла в тигле 2.At the moment of filling the mold 5, the valve 12 is moved to the Open position, the gas supply system 7 is open, while the fan 17 continues to work, pumping gas into the atmosphere now, thereby creating a vacuum in the mold 5. The gas from the cylinder 11 continues to maintain pressure above the metal mirror in the crucible 2, but already through the pipe 16, creating additional (to the metallostatic pressure) excess pressure on the metal in the mold until it solidifies completely. The value of the additional pressure can be adjusted from 0 to 1.5 atm. taking into account the metallostatic pressure of the liquid metal column in the crucible 2.
После выдержки, необходимой для затвердевания отливки, вентилятор 17 выключается, давление газа сбрасывается, установка возвращается в исходное положение. После установки и крепления новой формы цикл повторяется.After the shutter speed necessary for the casting to solidify, the fan 17 turns off, the gas pressure is reset, the installation returns to its original position. After installing and attaching a new form, the cycle repeats.
На предлагаемой установке возможен и второй вариант заливки; литейных форм - с противодавлением. Для этого необходимо перед началом заливки формы, после ее прогрева, вентилятор 17 выключить, а вентиль 12 оставить в положении закрыто. Тогда заполнение формы металлом будет происходить под действием разности давлений в тигле 2 и форме 5.On the proposed installation, a second filling option is also possible; foundry molds - with back pressure. To do this, it is necessary to turn off the fan 17 and start the valve 12 in the closed position before starting to fill the mold, after heating it up. Then the filling of the mold with metal will occur under the action of the pressure difference in the crucible 2 and the mold 5.
Пример. Осуществление способа литья под регулируемым давлением отливки волновод.Example. The implementation of the method of casting under an adjustable pressure casting a waveguide.
Материал отливки - алюминиевый сплав АЛ9, габаритные размеры: D =100 мм. L = 250 мм. Преобладающая толщина стенки отливки 3 мм. При давлении газа в 3,3 атм. отливка должна быть герметичной.Casting material - aluminum alloy AL9, overall dimensions: D = 100 mm. L = 250 mm. The predominant cast wall thickness is 3 mm. At a gas pressure of 3.3 atm. casting must be airtight.
В разогретый силицированный тигель 2 через литниковую воронку (металлопровод) 4 заливают жидкий металл с температурой 740°С. На крышку 3 устанавливают литейную форму 5 так, чтобы ось приемной чаши литникового стояка в форме 5 совпала с осью метаплопровода. и крепят ее. Форма 5 представляет собой оболочку, полученную по выплавляемой модели, установленную в опоку с опорным наполнителем. Вентиль 12 5 устанавливают в положение закрыто. Из баллона 11 систему 7 и контур печь-форма через трубопровод 15 заполняют сжатым газом (аргоном) под давлением 0,5 атм. Включают вентилятор 17. За счет циркуля10 ции постоянно подогреваемого от зеркала металла сжатого газа, внутреннюю поверхность полости формы 5 нагревают до 120°С. Включают привод механизма 10 поворота печи 1 и производят заливку формы 5. При15 чем начальный период заливки формы 5 металлом осуществляют при наличии давления инертного газа 0,5 атм. как в печи, так и в форме, которое контролируется при помощи манометра 9 и вакуумманометра 8 20 соответственно.In a heated siliconized crucible 2 through a gating funnel (metal wire) 4 pour liquid metal with a temperature of 740 ° C. A mold 5 is installed on the lid 3 so that the axis of the receiving bowl of the gate riser in the form 5 coincides with the axis of the metaplate. and fasten her. Form 5 is a lost-wax shell installed in a flask with support filler. The valve 12 5 is set to the closed position. From the cylinder 11, the system 7 and the furnace-mold circuit are filled through the pipeline 15 with compressed gas (argon) under a pressure of 0.5 atm. The fan 17 is turned on. Due to the circulation of the compressed gas constantly heated from the mirror metal, the inner surface of the cavity of the mold 5 is heated to 120 ° C. The drive of the mechanism of rotation 10 of the furnace 1 is turned on and mold 5 is cast. At 15, the initial period of casting mold 5 with metal is carried out in the presence of an inert gas pressure of 0.5 atm. both in the furnace and in a form that is controlled by a manometer 9 and a vacuum gauge 8 20, respectively.
В момент полного заполнения (перекрытия) приемной чаши литникового стояка 14 металлом (визуально этот момент определяют по вакуумманометру 8 снижением 25 величины давления газа в форме). Вентиль 12 переводят в положение открыто. При этом сжатый газ из баллона 11 продолжает оказывать давление на зеркало металла в тигле 2, но уже через трубопровод 16, вели30 чина этого давления регулируется от 0 до 1.5 атм. с учетом металлостатического напора столба жидкого металла в тигле 2. Вентилятор 17 продолжая работать, откачивает газ из полости формы 5 и выбрасывает его в 35 атмосферу, создавая тем самым незначи' тельное разрежение в форме 5. После выдержки, необходимой для затвердевания отливки, давление в системе сбрасывается, печь возвр-щается в исходное положение, 40 залитая Ф^рма с установки снимается и устанавлис стся новая. Цикл повторяется.At the time of complete filling (overlapping) of the receiving bowl of the sprue riser 14 with metal (visually this moment is determined by vacuum gauge 8 by reducing 25 the pressure of the gas in the mold). The valve 12 is moved to the open position. In this case, the compressed gas from the cylinder 11 continues to exert pressure on the metal mirror in the crucible 2, but already through the pipeline 16, the value of this pressure is regulated from 0 to 1.5 atm. taking into account the metallostatic pressure of the liquid metal column in the crucible 2. The fan 17, while continuing to work, pumps the gas out of the cavity of the mold 5 and releases it into the 35 atmosphere, thereby creating a slight depression in the mold 5. After the exposure necessary for the casting to solidify, the pressure in the system is reset, the furnace returns to its original position, 40 the flooded Ф ^ рма is removed from the installation and a new one is installed. The cycle repeats.
Способ позволяет улучшить условия заполнения формы жидким металлом и расширить технологические возможности 45 процесса, без применения традиционного металлопроводэ, под регулируемым давлением. как с противодавлением, так и без него, изготавливать отлизки.The method allows to improve the conditions for filling the mold with liquid metal and expand the technological capabilities of the 45th process, without the use of traditional metal wires, under controlled pressure. both with backpressure and without it, to produce castings.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904851696A SU1759542A1 (en) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | Method of casting under controllable pressure and device therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904851696A SU1759542A1 (en) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | Method of casting under controllable pressure and device therefor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1759542A1 true SU1759542A1 (en) | 1992-09-07 |
Family
ID=21527855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904851696A SU1759542A1 (en) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | Method of casting under controllable pressure and device therefor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1759542A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5819837A (en) * | 1996-03-01 | 1998-10-13 | Ald Vacuum Technologies Gmbh | Process and apparatus for melting and casting of metals in a mold |
-
1990
- 1990-07-19 SU SU904851696A patent/SU1759542A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССр № 528996, кл. В 22 D 17/00, 1976. Авторское свидетельство СССР № 876283, кл. В 22 D 18/04, 1981. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5819837A (en) * | 1996-03-01 | 1998-10-13 | Ald Vacuum Technologies Gmbh | Process and apparatus for melting and casting of metals in a mold |
| CN1063994C (en) * | 1996-03-01 | 2001-04-04 | Ald真空技术股份有限公司 | Method and device for smelting metal and pouring molten metal into casting mould |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0459060B2 (en) | ||
| JPH07148547A (en) | Mold rotational type gravity casting method | |
| SU1759542A1 (en) | Method of casting under controllable pressure and device therefor | |
| US3667533A (en) | Making directionally solidified castings | |
| JPH0138590B2 (en) | ||
| GB1256058A (en) | Apparatus and method for single cyrstal casting | |
| EP1152853A1 (en) | Casting method and apparatus | |
| US3712368A (en) | Apparatus for making directionally solidified castings | |
| RU2010673C1 (en) | Apparatus for controlling casting crystallization | |
| JPH0783926B2 (en) | Casting method | |
| KR102530882B1 (en) | Al Casting method of integral pipeline brake caliper with reinforcing frame | |
| SU1764783A1 (en) | Method for casting of hollow iron billets | |
| RU2015828C1 (en) | Device for producing castings | |
| JPS5884666A (en) | Casting method | |
| JPS6129821B2 (en) | ||
| US4667726A (en) | Method of and apparatus for immersion casting | |
| RU2026151C1 (en) | Method of casting with directed solidification of metal | |
| RU2040362C1 (en) | Method of guided cast hardening | |
| RU2051005C1 (en) | Method and device for manufacturing castings | |
| SU422528A1 (en) | INSTALLATION FOR VACUUM MELTING OF REFRACTORY METALS AND ALLOYS AND CENTRIFUGAL CASTING OF EXTERNAL PRODUCTS | |
| SU1766589A1 (en) | Gating-feeding system | |
| SU461795A1 (en) | Method of centrifugal casting from refractory metals and their alloys hollow billets with bottom | |
| SU876283A1 (en) | Low-pressure injection casting plant | |
| SU425728A1 (en) | METHOD OF MANUFACTURING CASTINGS FROM FISHER AND CHEMICALLY ACTIVE MELTS | |
| SU763035A1 (en) | Apparatus for producing shaped castings |