SU662264A1 - Устройство дл управлени заполнением литейных форм - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области литейного производства, в частности к устройствам дл  управлени  заполнением литейных форм, и может быть использовано при изготовлении отливок методами лить  под низким давлением и свободного (гравитационного) лить  в кокили, песчаные, керамические и оболочковые формы. Получение отливок высокого качества (без недоливов, треицин, усадочных раковин и т. д.) определ етс  правильно выбранным режимом заполнени  литейных форм. Кроме того, важно поддержать скорость заполнени  литейной формы в заданных пределал . В случае медленного заполнени  расплав может закристаллизоватьс  в тонких сечени х отливки прежде, чем заполнитс  форма, что вызывает в отливках брак по недоливу и с.па м. При слышком быстрой заливке происходит бурное струйное заполнение формы с разбрызгиванием расплава и захватом воздуха, что приводит к повреждению литниковой системы и браку отливок по газовым раковинам. При быстром заполнении расплав не успевает охладитьс  и сохран ет к концу процесса заполнени  значительный перегрев выше точки ликвидуа . Нарушение режима заполнени  обуславивает ухудшение физико-механических войств отлив.ок. Частично решают задачу управлени  процессом заливки механизм дл  регулировани  потока расплава из разливочного ковша 1. Обеспечива  регулируемый слив расплава в литниковую чашу, этот механизм предотврашает перелив расплава и превышение его струи, но не позвол ет регулировать процесс продвижени  расплава в литейной форме. Известно устройство,дл  управлени  заполнением литейной фо1)мы, содержашее исполнительный механизм и св занный с ним командный блок 2. Исполнительный механизм выполнен в виде игольчатого клапана, установленного на входе, в литниковую систему литейной формы, в частности в дозаторе расплава над литниковой чашей. В литейной форме смонтирован датчик уровн  расплава, подключенный на вход командного блока, выход которого св зан с исполнительным механизмом . Устройство позвол ет производить и прерывать подачу расплава в литейную форму,

но не обеспечивает плавного регулировани  скорости затголнени  литейной формы в зависимости от параметров процесса, в частности от температурного режима потока расплава . Это приводит к нестабильности физико-механических свойств отливок (например отдельные отливки отличаютс  друг от друга по величине предела прочности).

Целью изобретени   вл етс  повышение стабильности физико-механических свойств отливок путем обеспечени  регулировани  скорости заполнени  в зависимости от температурного режиму потока расплава в литейной форме.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  управлени  заполнением литейной формы, содержащем исполнительный механизм и св занньш с ним командный блок, исполнительный механизм выполнен в виде установленной на выпоре литейной формы крышки с клапаном, снабженным приводом, св занным с выходом командного блока, на вход которого подключены датчики температуры расплава, установленные в литейной форме вдоль потока расплава на рассто нии эталонной длины.

Така  конструкци  п озвол ет создать под колпаком давление Р воздуха, направленное против потока расплава (противодавление ). Величину противодавлени  можно измен чть с помощью стравливающего клапана по заданному закону, в частности, в зависимости от фактического перепада температур вдоль потока расплава, что регулирует скорость потока и заполнение литейной формы. Это дает возможность формировать Оптимальный температурный режим потока, что позвол ет получать высококачественные отливки со стабильными физико-механическими свойствами.

На чертеже изображена схема устройства дл  управлени  заполнением литейных форм.

Устройство содержит исполнительный механизм , выполненный в виде крышки 1, установленной на выпоре 2 литейной формы 3 к снабженной клапаном 4. Клапан 4 имеет lfpивbд 5, св занный с командным блоком 6, выполненным в виде блока сравнени  с подключенным к нему формирователем 7 опорцого сигнала. Формирователь 7 позвол ет задавать необходимый перепад температур расплава. В литейную форму 3 введены датч:ики 8 и 9 температуры, установленные вдоль потока расплава на рассто нии эта .лонной длины и подключенные к блоку 6. Датчики 8 и 9 могут быть выполнены в виде термопар.

Устройство работает следующим образом

Клапан 4 открывают и подают расплав в литниковую чащу 10 литейной формы 3. Расплав по каналам литниковой системы поступает в рабочую полость 11 литейной формы 3, вытесн   наружу наход щийс  в ней воздух.При этом воздух выходит из

полости 11 через открытый клапан 4, поры материалы литейной формы 3, зйзоры между ее элементами и между ней и крыщкой 1.

Когда поток расплава перекроет границу между выпором 2 и крышкой 1, привод 5 закроет клапан 4, а поток начнет нагревать и сжимать оставшийс  под крышкой I воздух . Давление воздуха будет интенсивно возрастать , создава  противодавление потоку расплава. В результате скорость потока расплава резко уменьшитс .

При протекании расплава в рабочей полости 11 датчики 8, 9 вырабатывают сигналы о фактической температуре расплава в фиксированных точках потока. Возникающий при этом сигнал рассогласовани  между термопарами поступает на блок 6, где сравниваетс  с опорным сигналом от формировател  7. Результирующий сигнал, соответствующий отклонению фактического перепада температур от заданного, управ.л ет работой клапана 4. Когда величина противодавлени  превысит заданное предельное значение ,определ емое фактическим перепадом температур, командный блок откроет клапан 4 и отравит избыток давлени .

Дальнейшее заполнение литейной формы 3 будет протекать со сниженной скоростью, что вызовет снижение перегрева расплава и выравнивание температуры вдоль потока. При увеличении фактического перепада температуротравливание уменьшаетс  (противодавление повышаетс ) и наоборот.

В результате будут происходить непрерывное регулирование скорости заполнени  и формирование оптимального температурного режима расплава. Это создает благопри тные услови  дл  последующей кристаллизации расплава и уменьшает величину усадочных дефектов в отливке.

За вл емое устройство имеет простую конструкцию и дает возможность получать отливки высокого качества. Предложенное техническое решение позвол ет в отличие от большинства известных регулировать режим на конечной стадии процесса заполнени , когда формируетс  температурное поле потока перед его остановкой. Следует также отметить, что регулирующие элементы (затворы, стопоры и т. д.) этих устройств наход тс , как правило, в непосредственном контакте с расплавом,  вл ющимс  обычно агрессивной средой. В предлагаемом устройстве регулирование происходит через промежуточную среду - воздух, что увеличивает долговечность конструкции.

Предложенна  конструкци  дает возможность , устанавлива  колпак в определенных местах литейной формы, локально регулирОв ать скорость заполнени , что позвол ет получить отливки с желаемыми свойствами.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  управлени  заполнением литейных форм, включающее испЪлнительный механизм и св занный с ним командный блок, отличающийс  тем, что, с целью поBHmeHHff стабильности физико-механических свойств отлИвок путем обеспечени  регулировани  скорости заполнени  в зависимости от температурного режима потока расплава в литейной форме, оно снабжено датчиками температуры расплава, установленными в литейной форме вдоль потока расплава и св занными с входом командного блока , а исполнительный механизм выполнен в виде установленной на вьшоре крышки с клапаном, снабженным приводом, св занным с выходом командного блока. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство № 221232, кл. В 22 D 37/00, 1967.
2. 2.Авторское свидетельство № 93302 кл. В 22 D 37/00, 1950.