МАШИНА ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ ДЕТАЛЕЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Машина для литья под давлением деталей из алюминиевых снлавов
Решение относится к литью под давлением деталей из алюминиевых сплавов, в частности автомобильных деталей из твердожидких сплавов.
Отливки из алюминиевых сплавов, полученные традиционными способами литья под давлением в той или иной степени поражены газо-воздушными порами. При термообработке таких
отливок (при Т 500°С) на их поверхностях появляются вздутия, а сварные швы поражаются газовыми раковинами.
Получение плотных термоупрочняемых свариваемых отливок основывается на новой технологии литья под давлением из твердожидких сплавов, получившей развитие в 90-х годах (см. журнал Литейное производство, № 12, 1997 г. с. 15, Мельников НА., Производство плотных термоупрочняемых отливок из алюминиевых сплавов литьем под давлением.).
Осуш,ествление новых способов требует нового усовершенствованного оборудования.
В качестве прототипа может быть рассмотрена установка для осутцествления способа литья под давлением (см. авторское
МКИ 6 в 22 Д 17/00
свидетельство СССР №1787674, В 22Д 17/00,1993г.) В известном способе повышают качество отливок за счет снижения газонасыщенности сплава и получения однородной мелкозернистой структуры, обрабатывая его в камере прессования ультразвуком.
Установка для осуществления известного способа содержит горизонтальную камеру прессования с заливочным окном, прессующий поршень с приводом его перемещения, вибратор, подвижную и неподвижную полуформы. Вибрация ультразвуковой частоты с амплитудой 10 мкм и интенсивностью 80 Вт/см создается через контр-порщень, являющийся одновременно волноводом, соединенным с излучателем ультразвука.
Однако в приведенном источнике не говорится о достижении сплавом твердожидкой фазы. Установка достаточно сложна по конструкции из-за использования громоздкого устройства для создания мощного ультразвука и контр-порщня.
Эти недостатки устраняются предлагаемым решением.
Задача - совершенствование машины литья под давлением деталей из алюминиевых сплавов.
Технический результат - упрощение конструкции устройства и снижение затрат электроэнергии.
Этот технический результат достигается тем, что в машине литья под давлением деталей из алюминиевых сплавов, включающей горизонтальную камеру нрессования с заливочным окном, прессующий поршень с приводом его перемещения, вибратор, подвижную полуформу на подвижной плите и неподвижную полуформу на неподвижной плите, в камере прессования между неподвижной плитой машины и заливочным окном установлена заслонка с приводом ее перемещения, пневматический вибратор размещен в торце штока прессующего поршня, причем приводы заслонки, прессующего поршня, вибратора и термопара, встроенная в стенку камеры прессования, снабжены датчиками, подключенными к блоку управления машиной.
Такое выполнение упрощает конструкцию узла прессования машины за счет исключения контр-поршня и экономит электроэнергию за счет исключения ультразвуковой установки.
Установка заслонки и пневматического вибратора и включение их привода в блок управления машиной конструктивно и технологически много проще.
Предлагаемая машина приведена на чертеже. Она содержит горизонтальную камеру прессования 1 с заливочным окном 2, прессующий порщень 3 с приводом его перемещения. В торце штока прессуюшего поршня 3 расположен пневматический вибратор 4, представляющий собой подпружиненный боёк с пневмоприводом. Заслонка 5 с приводом ее перемещения
- пневмоцилиндром 6 установлена в камере прессования 1 между неподвижной плитой 7 и заливочным окном 2. Прессформа 8 включает подвижную и неподвижную полуформы. Термопара 9 встроена в стенку камеры прессования 1 , соединена с потенциометром 10. Приводы заслонки 5, прессующего поршня 9 снабжены, соответственно, датчиками Д, Д2, Дз, подключенными к блоку управления 11.
Машина работает следуюш,им образом.
Расплавленный металл заливают в предварительно подогретую до 200°С камеру прессования 1. Одновременно включается пневматический вибратор 4. Эти процессы автоматизированы и синхронизированы. Включение осуществляется ьшопкой КН1 на блоке управления 11. Вибрацию осуществляют по режиму: частота 60-100 Гц, амплитуда 0,1 - 0,2 мм. При достижении температуры металла между Тдиквидус и Тсолвдус (приблизительно 590С), что соответствует твердожидкому (пастообразному) - состоянию металла с содержанием твердой фазы, по меньшей мере, 50%, по показаниям потенциометра 10 блок управления 11 включает пневмоцилиндр 6 привода заслонки 5 на открытие. При полном открытии заслонки 5 датчик Д1 включает прессование. После остановки прессующего поршня 3 датчик Д2 отключает вибратор 4. По окончании прессования, раскрытия прессформы 8, выталкивания отливки и возврата прессующего поршня в исходное положение датчик Дз включает пневмоцилиндр 6 привода заслонки 5 на закрытие. После полного закрытия заслонки 5 машина готова к следующему циклу.
Предлагаемое решение опробовано на машине литья под давлением TST - 250.
Получены автомобильные детали из сплава АК7: тройник, кольцо.
Решение поставленной задачи полностью достигнуто.
Полученные отливки не имеют дефектов по газовым раковинам и подвергаются термической обработке без проявления дефектов. Для сплава АК7 получены следующие механические характеристики:
балл пористости
плотность, г/смз.
относительное удлинение, %
твердость Нв
временное сопротивление разрыву, МПа Эксперименты решения. подтвердили промышленную применимость предложенного