SU498897A3 - Способ лить под низким давлением - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области литейного цроизводства, в частности к технологии лить  под низким давлением.

Известен способ лить  под низким давлением , включающий изменение давлени  газа в печи с расплавом в период заливки и кристаллизации расплава в форме.

Недостатком такого способа  вл етс  низкое качество получаемых отл«вок из-за мен ющейс  скорости заполнени  формы вследствие изменени  давлени  газа в печи во врем  ее работы. Это происходит главным образом из-за того, что газ, вводимый под давлением в печь, подвергаетс  сильному нагреванию , которое увеличивает в больших пропорци х его первоначальный объем. Ошибки регулировки последовательно вводимого объема газа по отношению к первоначальному объему газа, наход щегос  в печи, увеличиваютс  в тех же пропорци х. Из этого следует , что необходима печь с абсолютной герметичностью , что может быть редко получено при обычных температурах функционировани  установки. Замечено также, что ком-пенсаци  увеличени  объема в печи не вли ет эффективно на величину избыточного давлени , которое должно действовать на металл, содержащийс  в форме.

С целью устранени  указанных недостатков предложен способ, по которому на первой стадии лить  газ подают в печь с расплавом из двух источников, при контакте расплава с

первым средством контрол  заполнени  объема между печью и дном формы один источник газа отключают, а при контакте расплава со вторым средством контрол  на дне формы регистрируют давление газа в печи, на

второй стадии газ в печь подают из источников до заполнени  формы расплавом и при зарегистрированном давлении, а на третьей стадии, поддержива  зарегистрированное давление газа, один источник газа отключают .

На фиг. 1, 2 изображена схема установки дл  осуществлени  предложенного способа; на фиг. 3 - крива  изменени  давлени  газа в печи во врем  одного цикла.

Печь 1 содержит расплавленный металл 2 и над ним газовую зону 3, содержащую газ под давлением. Печь 1 нагрета таким образом , чтобы поддерживать металл 2 в расплавленном состо нии. Литейна  форма 4

расположена выше, чем печь 1, погруженна  труба 5 соедин ет дно печи 1 с дном формы 4. Ввод  газ под давлением в газовую зону 3, часть расплавленного металла 2 поднимают в форму 4 через трубу 5. Расплавленный металл затвердевает в форме 4, отлитую таким образом часть удал ют после того, как незатвердевший металл в литниковой трубе сольетс  обратно в тигель, затем заново начинают тот же цикл. Труба 5 содержит электрический контакт 6, который образует первое контрольное средство, нижн   часть, или дно формы, содержит другой электрический контакт 7, который образует второе контрольное средство, верхн   часть, или потолок формы , содержит третий электрический контакт 8, образующий третье контрольное средство. Каждый из этих трех электрических контактов способен замкнуть электрическую цепь, как это будет указано в дальнейшем. Источник 9 питани  газа под давлением снабжает подвод щую трубу 10. Газова  зона 3 снабжаетс  газом подвод щей трубой 10 через фильтр 11, очиститель и осушитель, регул тор и клапаны 12 и 13. Давлепие в трубопроводе- от 3 до 6 бар. Газова  зона устанавливаетс  трубопроводом 10 через фильтр 11, регул тор 14 и клапаны 12 и 13. На свободную атмосферу она устанавливаетс  клапаном 15, управл емым электроклапаном 16. От трубопровода 10 отход т ответвлени  17-20, которые снабжают соответственно электроклапаны 21-23 с трем  каналал-ги и редуктор давлени  24. Электроклапаны 21 и 22 снаблсают соответственно два распределител  25 и 26 с трем  каналами, -которые в свою очередь управл ют двум  проходными клапана:м« 12 и 13, дава  соответственный проход через трубы 27 и 28 относительно большому расходу Q и относительно малому расходу q газа, подводимому в точку 29 трубопровода 10 св зи с газовой зоной 3. Электроклапан 23 управл ет проходным клапаном 30, а выход 31 редуктора давлени  24 соединен с трубопроводом 32. Ответвление 33 от трубопровода 10 доходит до регул тора 14. Трубопровод 34 посто нно соединен с газовой зоной 3, первый орган обмена 35 давлени  состоит из сосуда, содержащего жидкость , над которой находитс  газ в контакте с трубопроводом 34, перва  колонна жидкости 36 находитс  в контакте с ж идкостью первого органа обмена 35 и, следовательно, указывает в каждый момент давление газовой зоны 3, второй орган обмена 37 давлени  образован, как и первый орган обмена 35, и втора  колонка 38 жидкости аналогична первой колонне 36. Проходной клапан 30, представленный в закрытом состо нии, открываетс  в начале цикла операций и при этом дает св зь второму органу обмена 37 со второй колонной 38, высота которой тогда соответствует давлению в газовой зоне 3. Проходной клапан 30 затем закрываетс , втора  колонна 38 находитс  изо.тированной, и ее высота, следовательно, остаетс  посто нной. Эта неизмен ема  высота используетс  как контрольное давление или зарегистрированное давление дл  последующих операций цикла. Блок 39 дл  сравнивани  давлени  содержит первую камеру 40, соединенную со второй колонной 38 и в которой, следовательно, давление соответствует контрольному давлению , и вторую камеру 41, снабжаемую газом через дроссельное устройство 42, исход  из трубопровода 32. Блок 39 дл  сравнивани  давлени  уравнивает давлени  камер 40 и 41 таким образом, что с начала момента одного цикла операции, где втора  колонна 38 указывает контрольное давление, это контрольное давление будет находитьс  также во второй камере 41 и в трубопроводе 43, который св зан с ней. Давление в трубопроводе 43 используетс  дл  управлени  некоторых операций цикла и образует таким образом давление дл  управлени . Третий орган дл  обмена 44 давлени  аналогичен двум первьим 35 и 37, и треть  колонна 45 жидкости соответствует третьему органу обмена 44, она аналогична двум первым 36 и 38. Газова  атмосфера третьего органа обмена 44 соединена с трубопроводом 43 таким образом, что треть  колонна 45 указывает в каждый момент давление дл  управлени , которое посто нно остаетс  близким к контрольному давлению . Два распределител  46 и 47 с гидравлическим дифференциальным приводом смонтированы между трубопроводами 34 и 43 и отрегулированы так, чтобы измер ть разницу между давлением управлени  и давлением в печи и чтобы посылать сигнал дл  управлени  регул тору 14 и клапанам 12 и 13, проход  через распределитель 26 и распределитель 25, которые могут быть закрыты электрическим сигналом, посылаемым электроклапанам 21 и 22. Два распределител  47 и 46 имеют различные регулировки, чтобы позволить фазовый сдвиг между закрытием большого расхода Q и малого расхода q. Три дифференциальных регул тора давлеНи  48-50 тоже включены между трубопроводами 34 и 43. Дифференциальный регул тор давлени  48 предназначен дл  устранени  давлений, исход щих от распределителей 25 и 26, в случае, если эти давлени  превыщают контрольное давление. Дифференциальный регул тор давлени  49 обеспечивает закрытие большого расхода Q под действием электрического импульса. Дифференциальный регул тор давлени  50 обеспечивает закрытие малого расхода q под действием электрического импульса. Регул торы давлени  48-50 обеспечивают последовательность операций инжекции металла в форму при неисправности распределител  47 или 46. Регул тор 14 давлени  при помощи трубопровода 51 управл етс  выходом распределител  47, который может быть прерван распределителем 25. Он снабжен трубопроводом

52, имеющим два ответвлени  53 и 54, соответственно снабжающие клапаны 12 и 13 через дроссельные клапа-ны 55 и 56.

Электрические соединители, схематически представленные св з ми 57-59, позвол ют приводить в действие электроклапаны 22 и 23, исход  от контактов 6-8. Установка работает следующим образом. Газова  зона 3 печи 1 вначале находитс  при атмосферном давлении. Это соответствует точке А (фиг. 3). Одновременно привод т в действие электроклапаны 16, 21-23. Электроклапан 16 прерывает св зь между трубопроводом 60 и атмосферой через выпускной клапан 15. Электроклапан 23 открывает проходной клапан 30. Давление в зоне 3 передаетс  в трубопровод 34, в орган обмена 37 и в клапан 30, который подает в трубопровод 43 давление управлени , равное давлению в зоне 3, позвол   осуществить стадию регистрации давлени .

Два электроклапана 22 и 21 соответствен-но регулипуют два распределител  26 и 25. Два распределител  46 и 47 соответственно регулируют два клапана 13 и 12, проход  через клапаны 26 и 25, и соответственно дают проход газу с расходом РИС расходом q, который снабжает газом зону 3. Давление в зоне 3 относительно быстро увеличиваетс , оно выталкивает расплавленный металл 2, который поднимаетс  в трубе 5 и доходит до первого контакта 6. Эта часть соответствует отрезку АБ кривой (фиг. 3), когда расплавленный металл сравнительно быстро поднимаетс  в трубе 5.

Св зью 57 контакт 6 прерывает возбуждение электрОКлапана 22, управление распределител  26 прекращаетс , клапан 13 больше не дает проход газу, и больщой расход Q устран етс .

Расплавленный металл продолжает подниматьс  по трубе 5 под действием газа с малым расходом q до тех пор, пока уровень расплавлениого металла не дойдет до главного контакта 7. Это соответствует части БВ кривой. Св зью 59 контакт 7 прерывает возбуждение электроклапана 23, клапан 30 закрываетс , и колонна 38 оказываетс  изолированной . Она остаетс  изолированной в течение последующих операций цикла и образует таким образом посто нное давление, которое будет использовано дл  последующих операций (выще оно было названо контрольным давлением).

Давление в печи и в трубопроводе 34 продолжает медленно увеличиватьс , оно делаетс  больще, чем контрольное давление или давление управлени , наход щеес  в трубопроводе 43, и распределитель 47, контролируемый разницей между двум  давлени ми, дает сигнал давлени , модулируемый этой разницей и обеспечивающий расход q.

Расплавленный металл поднимаетс  таким образом регул рно и медленно в форму 4 до

тех пор, пока не достигнет третьего контакта 8. Эта часть  вл етс  отрезком ВГ кривой, при этом в печи давление медленно увеличиваетс .

Третий контакт 8 приводит в действие электроклапан 22 через св зь 58, расход газа Q восстанавливаетс  через клапан 13 пои помощи указанного процесса, давление он ть быстро увеличиваетс  в печи и в трубопроводе 34. Это соответствует отрезку кривой, исход щему от точки Г. Дл  достаточной разиицы регулировки между давлением в трубопроводе 34 и давлением управлени  в трубопроводе 43 распределитель 46 мен ет свое положение, т. е. он больще не дает проход газу в направлении к распределителю 26, он прерывает проход газа через клапан 13, и расход Q прекращаетс . Это соответствует точке Д кривой, у которой часть ГД уже пройдена.

На части ГД избыточное давление действует на содержимое формы. За точкой Д газ продолжает проходить через распределитель 47, зона 3 продолжает таким образом снабжатьс  газом с расходом q, и давление продолжает, следовательно, увеличиватьс  до тех пор, пока оно не превысит давление управлени  величиной, равной величине регулировки распределител  47, который прерывает расход q. Это соответствует части ДЕ кривой, при которой избыточиое давление в форме продолжает увеличиватьс . Жидкий металл тогда прогрессивно затвердевает в форме. Это соответствует части ЕЖ кривой.

После времени охлаждени  (точка Ж кривой ) развозбуждают электроклапаны 16 и 21. Электроклапан 21 останавливает проход малого расхода, электроклапан 16 обеспечивает декомпрессию печи дл  установки на атмосферу органа 15, это соответствует части ЖЗ кривой. Жидкий металл, наход щийс  в трубе 5, опускаетс  тогда в печь; конечна  точка И соответствует удалению отливки.

Предмет изобретени 

Claims (3)

1. Способ лить  под низким давлением, включающий изменение давлени  газа в печи с расплавом в период заливки и кристаллизации расплава в форме, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  качества отливок , на первой стадии лить  газ подают в печь с расплавом из двух источников, при контакте расплава с первьгм средством контрол  заполнени  объема между иечью и дном формы один источник газа отключают, а при контакте расплава со вторым средством контрол  на две формы регистрируют давление газа в печи, на второй стадии газ в печь подают из двух источников до заполнени  фор.мы расплавом и при зарегистрированном давлении, а на третьей стадии, поддержива  зарегистрированное давление газа, один источник газа отключают.

2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что прерывают источник газа с большим расходом .

3. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что расход газа контролируют в зависимости от разницы между давлением газа в печи и зарегистрированным давлением.

Г . 1

20

36

32

дЭ

W

г

36,

П 2 «

4J

д4

Ю

19

2д

б в

58

5

-33 51-

/4

52

J7.

-до

-9 е

1К

- --4-44-

v rapfik

-«7