SU916078A1

SU916078A1 - Mould for gas pressure casting

Info

Publication number: SU916078A1
Application number: SU802956374A
Authority: SU
Inventors: Anatolij P Sorokin; Aleksandr S Konstantinov; Vadim V Nikitin; Nikolaj V Shestakov
Original assignee: Anatolij P Sorokin; Aleksandr S Konstantinov; Vadim V Nikitin; Nikolaj V Shestakov
Priority date: 1980-07-21
Filing date: 1980-07-21
Publication date: 1982-03-30

Description

Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью под газовым давлением, преимущественно к литью с противодавлением и вакуумным всасыванием.The invention relates to foundry, in particular to casting under gas pressure, mainly to casting with back pressure and vacuum absorption.

При литье под низким давлением, с противодавлением или вакуумным всасыванием применяются металлические формы, выполненные из двух полуформ, в которых размещены система для выталкивания от- ₁₀ливки, вентиляционная и литниковая сксте- ^имы Г1).When casting under low pressure, a back pressure or vacuum suction metallic mold made of two mold halves, which has a system ₁₀ for ejecting The relative livki, ventilation and sprue skste- ^we G1) applied.

Однако для такой конструкции требуется хорошо развитая вентиляционная си- , стема для удаления газа из полости формы при ее заполнении расплавом. Кроме того, при большой скорости заполнения формы в конце фазы заполнения получается гидравлический удар, вызывающий появление дефектов в отливке. _м However, such a design requires a well-developed ventilation system to remove gas from the mold cavity when it is filled with the melt. In addition, with a high speed of filling the mold at the end of the filling phase, a hydraulic shock is obtained, causing defects in the casting. _m

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является форма для литья под давлением, содержащая полуформы, образующие рабочую полость, систему выталкивания отливки и систему удаления газа [2].Closest to the proposed technical essence is a mold for injection molding, containing molds forming the working cavity, the ejection system of the casting and the gas removal system [2].

Недостаток формы заключается в возникновении в отливках дефектов, обусловленных действием гидравлического удара и загрязненностью порций расплава, первоначально поступающих в форму. Кроме того, при литье под газовым давлением форма требует строгого соблюдения технологических параметров, что снижает стабильность процесса при переходе на другие режимы.The disadvantage of the mold is the occurrence in the castings of defects caused by the action of water hammer and the contamination of the portions of the melt that initially enter the mold. In addition, when casting under gas pressure, the mold requires strict adherence to technological parameters, which reduces the stability of the process when switching to other modes.

Цель изобретения - повышение качества отливок и стабильности работы.The purpose of the invention is improving the quality of castings and stability.

Поставленная цель достигается тем, что в известной форме, содержащей полуформы, образующие рабочую полость, систему выталкивания отливки и систему удаления газа, одна из полуформ выполнена с дополнительными полостями, общий объем которых составляет 0,05-2,5 объема рабочей полости, расположенными в плоскости разъема и зигзагообразно соединенными между собой с системой удале— ния газа и рабочей полостью каналами переменного сечения.This goal is achieved by the fact that in a known form containing half molds forming a working cavity, a casting ejection system and a gas removal system, one of the half forms is made with additional cavities, the total volume of which is 0.05-2.5 of the volume of the working cavity located in connector planes and zigzag interconnected channels of variable cross section with the gas removal system and the working cavity.

При этом полости имеют объем, увеличивающийся по мере удаления от рабочей полости. ₅ In this case, the cavities have a volume that increases with distance from the working cavity. ₅

На фиг. 1 изображена форма, поперечный разрез; на фиг. 2 - нижняя полуформа по плоскости разъема, вид сверху.In FIG. 1 shows a shape, cross section; in FIG. 2 - lower half-form along the plane of the connector, top view.

На фигурах представлен вариант выполнения полостей в нижней полуформе. юThe figures show an embodiment of cavities in the lower half-mold. Yu

Форма для литья под газовым давлением содержит нижнюю полуформу 1 с литниковым отверстием 2, верхнюю полуформу 3 с системой 4 для выталкивания 15 отливки. Отливка формируется в рабочей полости 5, в нижней полуформе 1 расположены полости 6, соединяемые при помощи каналов 7 переменного сечения между собой, а также с рабочей полостью 20 5 и системой 8 удаления газа.The gas injection mold contains a lower half-mold 1 with a sprue hole 2, an upper half-mold 3 with a system 4 for pushing out 15 castings. The casting is formed in the working cavity 5, in the lower half-mold 1 there are cavities 6 connected by means of channels 7 of variable section to each other, as well as with the working cavity 20 5 and the gas removal system 8.

Полости 6 и каналы 7 могут быть выполнены и в верхней полуформе, возможно выполнение их как в нижней, так и в верхней полуформах одновременно. 25Cavities 6 and channels 7 can be made in the upper half-mold; it is possible to execute them both in the lower and upper half-forms at the same time. 25

Форма работает следующим образом.The form works as follows.

Под действием давления газа расплав по литниковому отверстию 2 заполняет полость 5 и далее через каналы 7 полости 6. Газ из полости 5 удаляется систе- зо мой 8. Затем отливка кристаллизуется под действием давления газа, форма раскрывается, системой 4 отливки удаляется из полуформы 3, и цикл повторяется вновь. ₃₅ Under the influence of gas pressure, the melt through the sprue hole 2 fills the cavity 5 and then through the channels 7 of the cavity 6. Gas from the cavity 5 is removed by the system 8. Then, the casting crystallizes under the influence of gas pressure, the mold opens, the casting system 4 is removed from the half-mold 3, and the cycle repeats again. ₃₅

Применение полостей 6 вызвано необходимостью уменьшить энергию гидравлического удара и потока расплава, удалить из полости формы порции загрязненного расплава и газа. Наиболее эффективное уменьшение энергии гидравлического удара обеспечивается в том случае,если расплав поступает в полости 6 через каналы 7, имеющие переменное сечение, увеличивающееся в Направлении течения расплава.The use of cavities 6 is caused by the need to reduce the energy of water hammer and melt flow, to remove portions of contaminated melt and gas from the mold cavity. The most effective reduction in the energy of hydraulic shock is provided if the melt enters the cavity 6 through channels 7 having a variable cross section that increases in the direction of flow of the melt.

Переходя в последующие полости через каналы 7, расплав теряет жидкотекучесть и окончательно кристаллизуется. Наибольшее сечение имеет канал, соединяющий ⁵⁰предпоследнюю и последнюю полость. Этот канал может быть больше канала, соединяющего последнюю полость с системой удаления газа. Это необходимо для того, чтобы исключить заполнение расплавом системы 1,55 8 удаления газа. Сечение последнего рассчитывается в зависимости от способа получения перепада газового давления.Passing to subsequent cavities through channels 7, the melt loses fluidity and finally crystallizes. The largest section has a channel connecting the ^50th penultimate and last cavity. This channel may be larger than the channel connecting the last cavity with the gas removal system. This is necessary in order to prevent the melt filling of the 1.55 8 gas removal system. The cross section of the latter is calculated depending on the method of obtaining the gas pressure difference.

Эффективность работы предлагаемой конструкции зависит от объема и расположения полостей. Минимальный общий объем полостей составляет 0,05 объема отливки. При меньшем объеме не удается снизить энергию гидравлического удара до значения, обеспечивающего получение качественной отливки и полностью удалить загрязненные порции расплава. Максимальный объем полостей не должен превышатьThe effectiveness of the proposed design depends on the volume and location of the cavities. The minimum total cavity volume is 0.05 of the casting volume. With a smaller volume, it is not possible to reduce the energy of hydraulic shock to a value that provides high-quality castings and completely remove contaminated portions of the melt. The maximum volume of cavities should not exceed

2,5 объема отливки. При большем объеме этих полостей увеличивается расход сплава и размеры формы, не снижая дефектов отливок.2.5 volumes of casting. With a larger volume of these cavities, alloy consumption and mold size increase without reducing casting defects.

Выбор объема полостей определяется скоростью заполнения формы расплавом.The choice of cavity volume is determined by the rate of filling of the mold with the melt.

При большей скорости, характерной для тонкостенных отливок с толщиной стенки менее 5 мм, следует применять большие соотношения объемов; при незначительной скорости, характерной для отливок с толщиной стенок более 25-30 мм рекомендуются меньшие соотношения объемов.At a higher speed, typical for thin-walled castings with a wall thickness of less than 5 mm, large volume ratios should be used; at an insignificant speed typical for castings with wall thicknesses greater than 25-30 mm, smaller volume ratios are recommended.

Объемы полостей должны увеличиваться по мере удаления их от рабочей поверхности формы. Соотношение объемов соседних полостей 1:1,1... 1,5. Последняя полость вследствие потери расплавом жидкотекучести может им полностью не заполняться. Наиболее оптимальным является сегментное поперечное сечение полостей, позволяющее осуществлять удаление отливки из полуформы без дополнительных выталкивателей, усложняющих конструкцию формы и снижающих стабильность ее работы.The volume of the cavities should increase as they move away from the working surface of the form. The ratio of the volumes of adjacent cavities 1: 1.1 ... 1.5. The last cavity due to the loss of molten fluidity may not be completely filled with it. The most optimal is the segmented cross-section of the cavities, which allows the casting to be removed from the mold without additional ejectors that complicate the design of the mold and reduce the stability of its operation.

Предлагаемая форма может быть применена при литье под низким давлением, с противодавлением и вакуумным всасыванием. При литье под низким давлением система 8 удаления газа связывает полости формы с атмосферой, при литье с противодавлением - с объемом кожуха, при литье вакуумным всасыванием - с объемом кожуха, если вакуум образуется в этом кожухе, или с объемом рессиве— ра вакуумной системы машины.The proposed form can be applied when casting under low pressure, with back pressure and vacuum absorption. When casting under low pressure, the gas removal system 8 connects the mold cavities with the atmosphere, with backpressure casting with the volume of the casing, with vacuum suction casting with the volume of the casing, if vacuum is formed in this casing, or with the volume of the receiver of the vacuum system of the machine.

Предлагаемая конструкция формы позволяет в значительных пределах регули/ровать технологические параметры процесса? в частности скорость течения потока расплава и его температуру. Это, в свою очередь, в значительной степени повышает стабильность процесса.The proposed design of the mold allows to significantly regulate the process parameters of the process? in particular, the flow rate of the melt stream and its temperature. This, in turn, greatly improves the stability of the process.

Экономическая эффективность, которая может быть получена за год эксплуатации / формы, составит 3885 руб. Общий экономический эффект при внедрении формы в промышленность составит около 400 тыс.The economic efficiency that can be obtained for the year of operation / form will be 3885 rubles. The overall economic effect of the introduction of the form in the industry will be about 400 thousand.

Claims

Fort. invention mule

1. A mold for injection molding under gas pressure, comprising half-molds forming a working cavity, a casting ejection system 5 and a gas removal system, characterized in that, in order to improve the quality of the castings and the stability of operation, one of the half-molds is made with additional cavities, about - ¹⁰ total volume of which is 0.05-2.5 of the volume of the working cavity located in the plane of the connector and zigzag interconnected, with a gas removal system and a working cavity of ¹⁵ channels of variable cross section.

2. A mold according to claim ^, characterized in that the cavities have a segmented cross section and are made with a volume that increases with distance from the working cavity.