способ литья под давлением и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ литья под давлением, включающий удержание дозы металла электромагнитным полем и подачу металла в формообразующую полость пресс-формы вытеснением дозы металла из камеры прессования, отличающийся тем, что камеру прессования перед подачей металла в формообразующую полость перемещают с охватом ею дозы металла, удерживаемой электромагнитным полем.

2. Устройство для литья под давлением, содержащее пресс-форму, индуктор для удержания электромагнитным полем дозы металла, камеру прессования и прессующий поршень, отличающееся тем, что камера прессования выполнена с возможностью перемещения, обеспечивающего охват ею дозы металла, удерживаемой электромагнитным полем.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что камера прессования прикреплена к пресс-форме с возможностью совместного с ней перемещения.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что камера прессования выполнена с возможностью независимого от пресс-формы перемещения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью под давлением.

Известно литье под давлением, по которому жидкий металл заливают в камеру прессования, а из камеры прессования прессующим поршнем подают в формообразующую полость [1] Недостатком способа литья является длительное контактное взаимодействие расплавленного металла с камерой прессования. Оно ведет к охлаждению расплава, ограничивает вследствие разогрева камеры прессования термических напряжений, образования трещин и сетки разгара время эксплуатации камеры прессования, а также затрудняет получение отливок с температурой плавления, превышающей температуру плавления материала камеры прессования.

Известен также способ получения отливок, содержащий электромагнитное удержание расплава в форме столба на торце контрпоршня, который после окончания плавки подают в камеру прессования с ускорением, равным ускорению свободного падения [2] Недостатками способа являются длительный теплообмен между дозой металла и камерой прессования, так как время подачи дозы металла в камеру прессования определяется ускорением свободного падения; необходимость контрпоршня и устройства, которое будет обеспечивать перемещение контрпоршня с ускорением, равным ускорению свободного падения; опасность контакта свободнопадающего столба расплавленного металла со стенками камеры прессования вследствие превращения столба в шар за счет сил поверхностного натяжения.

Цель изобретения уменьшение времени теплообмена между дозой расплавленного металла и камерой прессования.

Достигается это тем, что в способе литья под давлением, при котором дозу металла удерживают электромагнитным полем и подачу металла в формообразующую полость осуществляют вытеснением его дозы из камеры прессования, камеру прессования перед подачей металла в формообразующую полость перемещают с охватом ею дозы металла, удерживаемой электромагнитным полем.

Достигается это также и тем, что в устройстве для осуществления способа литья под давлением, содержащем пресс-форму, индуктор, камеру прессования и прессующий поршень, где камера прессования и прессующий поршень могут быть элементами пресс-формы, камера прессования выполнена с возможностью перемещений, обеспечивающих охват ею дозы металла, удерживаемой электромагнитным полем индуктора.

При применении предлагаемого изобретения время теплообмена между дозой металла и камерой прессования уменьшается за счет замены подачи металла в камеру прессования свободнопадающей дозой с ускорением, равным ускорению свободного падения, перемещением камеры прессования с охватом ею дозы металла, удерживаемой электромагнитным полем. Подача металла свободнопадающей дозой требует время, равное корню квадратному из частного от деления двойного перемещения на ускорение свободного падения. Например, при перемещении на 0,25 м время составляет 0,2 с. Время охвата дозы металла перемещаемой камерой прессования не имеет физических ограничений и практически может составлять сотые доли секунды.

Варианты устройств для осуществления способа приведены на фиг.1-4.

Устройство содержит пресс-форму, состоящую из полуформ 1, 2, камеру прессования 3, поршень 4. Между пресс-формой и поршнем расположен индуктор 5.

На фиг. 1, 2 представлен вариант устройства, где камера прессования и индуктор прикреплены к пресс-форме. Фиг.1 доза металла помещена на прессующий поршень и частично зафиксирована электромагнитным полем. Фиг.2 положение элементов после подачи металла в пресс-форму. Совместным перемещением пресс-формы, камеры прессования и индуктора произведен охват дозы металла камерой прессования, дальнейшим их перемещением пространство ограничено формообразующими элементами пресс-формы, камерой прессования и прессующим поршнем и доза металла подана в формообразующую полость пресс-формы. Прессующий поршень при описанном варианте может быть неподвижным.

На фиг.3, 4 представлен вариант устройства, при котором камера прессования, индуктор и пресс-форма выполнены с возможностью взаимно независимых перемещений. Фиг. 3 доза металла помещена на прессующий поршень и частично зафиксирована электромагнитным полем. Фиг.4 положение элементов после подачи металла в пресс-форму. Начальным перемещением камеры прессования произведен охват металла, последующим перемещением прессующего поршня металл подан в формообразующую полость.

При осуществлении предлагаемых способа и устройства время теплообмена между дозой металла и камерой прессования составляет сотые доли секунды и оно значительно меньше времени теплообмена по сравнению с подачей металла в камеру прессования свободнопадающей дозой.