способ изготовления отливок

Формула изобретения

1. Способ изготовления отливок, включающий заполнение расплавом формы под газовым противодавлением, меньшим по величине давления на расплав в заливочной емкости, расположенной под литейной формой, выдержку для затвердевания отливки, сброс давления в форме и емкости, извлечение готовой отливки из формы, отличающийся тем, что выдержку производят до намораживания заданной толщины стенки отливки, а затем в форме поднимают газовое давление выше давления газа на расплав в емкость и сливают жидкий остаток.

2. Способ изготовления отливок по п.1, отличающийся тем, что при получении отливок с замкнутой снизу полостью жидкий остаток сливают до уровня донной части отливки и производят выдержку до ее затвердевания.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в литейном производстве при изготовлении тонкостенных герметичных емкостей, преимущественно для хранения жидкостей и газов, в т.ч. в огнетушителях, баллонах для сжиженного газа и др.

Известен способ получения герметичных заготовок литьем под низким давлением с противодавлением, включающий заполнение расплавом литейной формы под газовым противодавлением, меньшим по величине давления на расплав в заливочной емкости, расположенной под литейной формой, выдержку для затвердевания отливки, сброс давления в форме и емкости и извлечение готовой отливки из формы (Г.Малиничев. Феномен противодавления. Ж-л «Техника и наука», 1983 г., №4, стр.19).

По данному способу, благодаря газовому противодавлению, отливки получаются беспористыми и могут быть использованы в изделиях ответственного назначения, например в корпусах баллонов для сжатых газов и др.

Для оформления полостей в таких отливках необходимо использовать разовые стержни, что связано с повышением трудоемкости изготовления отливки, увеличением ее себестоимости.

Целью данного изобретения является устранение отмеченных недостатков, т.е. снижение трудоемкости и себестоимости изготовления отливок.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления отливок, включающем заполнение расплавом литейной формы под газовым противодавлением, меньшим по величине давления на расплав в заливочной емкости, расположенной под литейной формой, выдержку для затвердевания отливки, сброс давления в форме и емкости и извлечение готовой отливки из формы после выдержки для затвердевания отливки, газовое давление в форме поднимают выше давления газа на расплав в емкости и сливают жидкий остаток (или давление газа в емкости уменьшают Р_емк <Р_ф).

При получении отливок с замкнутой снизу полостью жидкий остаток сливают до уровня донной точки отливки и производят выдержку до ее затвердевания.

Введение указанных приемов позволяет при заданной толщине стенки отливки быстро слить жидкий остаток из ее полости и получить тонкостенную оболочку с гладкой внутренней поверхностью с минимальной разностенностью в пределах допуска.

Полученная герметичная отливка не имеет осевой пористости, которая обычно присутствует в отливках, получаемых с использованием стержней.

Пример.

Баллон для хранения сжиженного газа, работающий под давлением 16 атмосфер, изготавливают на установке литья под низким давлением с противодавлением из алюминиевого сплава следующим образом.

На фиг.1 показана рабочая схема литья, включающая герметизированную емкость 1 с расплавом 2, постоянную литейную форму 3, снабженную пустотелым штырем 4, имеющим на конце пористый пенокерамический фильтр 5, открытый состав. Форма 3 связана с заливочной емкостью 1 с расплавом 2 металлопроводом 6. Давление газа P ₁ равное 4 атм подано в заливочную емкость 1 и литейную форму 3.

На фиг.2 показан момент заполнения формы 3 расплавом 2 при Р₂<P₁

На фиг.3 - момент окончания заполнения формы 3 расплавом 2 и выдержки для намораживания стенки 7 отливки при P ₂<P₁.

На фиг.4 - момент слива жидкого остатка из полости отливки 7 при Р ₃>Р_1.

На фиг.5 - момент слива жидкого остатка до уровня донной части отливки при Р ₄=P₁- h и выдержки для ее затвердевания (Р1=P ₄+ h).

На фиг.6 - момент перед извлечением готовой отливки 7 из формы 3, Р=Р_атм, где:

Р ₁ - давление газа над расплавом металла в печи, кг/см ².

Р₂ (фиг.2) - давление газа над расплавом металла в литейной форме (при заполнении), кг/см ².

Р₃ - давление газа в литейной форме при сливе жидкого остатка, кг/см² .

P₄ - давление газа в литейной форме в момент выдержки расплава для намораживания донной части отливки.

- удельный вес расплава, кг/см².

h - высота расплава в металлопроводе и литейной форме от уровня расплава в печи до верхней стенки донной части отливки, в см.

Процесс литья осуществляют следующим образом:

В литейную форму 3 и заливочную емкость 1 подают газ под давлением 4 атм (фиг.1). Затем давление газа в форме 3 уменьшают, и расплав 2 по металлопроводу 6 вытесняется в нее под газовым противодавлением (фиг.2), а после полного заполнения формы 3 производят выдержку для намораживания отливки 7 с заданной толщиной стенки. После формирования отливки 7 газовое давление в форме 3 повышают до Р₃>P₁ (фиг.4) и быстро сливают жидкий осадок расплава в емкость 1.

При получении отливки с замкнутой снизу полостью жидкий остаток сливают до ее донной части (до уровня h над зеркалом расплава, фиг.5) и производят выдержку до ее затвердевания.

Перед извлечением готовой отливки из формы 3 давление в заливочной емкости 1 и в литейной форме 3 сбрасывают до атмосферного.

Готовую отливку извлекают из формы, и процесс повторяют.

Полученная отливка не имеет пор, герметична, имеет гладкую внутреннюю поверхность за счет газового противодавления и получена без использования стержней.

Использование изобретения позволяет снизить трудозатраты при литье герметичных емкостей, в том числе для хранения жидкостей и газа, и снизить их себестоимость.