Proprietarii brevetului RU 2418651:
Malyshev Vladimir Ivanovici (RU)
Invenția se referă la domeniul turnătoriei. Forma metalică, formată din două semiprelucrări, este încălzită la o temperatură de 70-90 ° C, o tijă metalică este încălzită la o temperatură de 150-180 ° C, iar matrițele sunt închise. În interiorul formei de vid. Metalul topit din cuptor sub presiune joasă este presat prin sârma metalică în cavitatea matriței. După cristalizarea turnării, matrița este deschisă și turnarea este extrasă. Tija metalică este realizată dintr-o colecție de părți laterale și centrale conectate prin magneți. Oferă piese de turnare fără cochilii și porozitate și cu o structură cu granulație fină. 2 ns și 2 zp f-ly. 4-il.
Invenția se referă la domeniul producției de turnătorie, în special, inginerie mecanică, motoare cu combustie internă (ICE). OAO Barnaultransmash cu Marele Război pentru Apărarea Patriei și în acest lucru produce în principal, vehicule și nave ICE valoare defensivă. Pistoanele - diametrul pistonului de 150 mm, realizată dintr-un rotund forjare bar forjare aluminiu, semifabricatul dur obținut, o cheltuială mare de prelucrarea metalelor și greutatea mare a pistonului furnizat către ansamblul motorului în timpul dezvoltării rezultat a pistonului de turnare.
Supraîncălzit se topesc aduce câțiva metri în oala de turnare din cuptor la mașina de turnare prin injecție, umplut în formă de ciorap pârâului, metalul absoarbe aerul, formând pori.
Procesul de formare turnarea are loc în trei etape: a) un aliaj cu o viteză mare (50 m / s) pentru o perioadă scurtă de timp (.01-.6 c) umplerea cavității matriței, intens amestecat cu vapori de aer și lubrifianți, care sunt în Cavitatea se formează, formând un amestec metal-aer; b) stratul de suprafață al turnării este foarte dens; c) turnarea cristalizarea are loc la o rată ridicată, ceea ce duce la malnutriție turnare o topitură lichidă, dar shrink originea defectelor pieselor turnate se observă ca și gazele din porii sub presiune înaltă și delată, să promoveze umplerea completă a cavității matriței cu metal, dar proprietățile mecanice ale metalului sunt slabe. Evacuarea formează un proces de turnare este complicat, deci nu există turnare suficientă putere, apar goluri de contracție. Prezența porilor dispersați în piesele turnate este inacceptabilă la pistoanele ICE, în special la puterea mare.
Producerea de piese turnate în forme unice. Schema de obținere a țagle de procesare turnate într-o singură formă de nisip și argilă constă dintr-un număr mare de operații de: pregătirea mucegai și miez nisipurile, fabricarea formelor și miezurilor, metalul de umplere, forme de distrugere, curățare turnare, tije knock răcire profit segment (poarta), grosier mecanic tăiere, recoacere etc.
Dezavantajele turnare forme de nisip argaila singur sunt:% redus de porozitate adecvată, golurile de gaz și de contracție, deformare etc. La umplerea matriței cu metal lichid se descompune umezeala din amestec moldable, arde lianții matrițelor și miezurilor sunt alocate gazele din. vopsele, care adesea acoperă suprafața formelor și tijele. Gazele pot fi în metalul în stare liberă sau dizolvată în ea pentru a forma oxizi, hidruri, nitruri, și produse formatoare de gaz. Gazele dizolvate în metal își deterioră deseori proprietățile mecanice și contribuie la formarea de defecte de turnătorie - coji de gaz și pori.
turnarea Chill este efectuată prin turnarea gravitațională a metalului topit, sub influența forțelor gravitaționale în metal matrite reutilizabile - matrite realizate din aliaje de oțel, cupru și aluminiu, eloxat, cu o suprafață de lucru. Raciti vă puteți obține aproape toate aliajele turnate. Cea mai mare utilizare este de aluminiu și aliaje de magneziu.
Turnarea în matrițe de răcire cu care se confruntă este un proces tehnologic progresiv care permite obținerea de piese de turnare mari și precise în comparație cu turnarea în matrițe de argilă cu nisip și oțel. Turnarea în forme căptușite poate reduce semnificativ adaosuri de prelucrare, de 10-20 de ori, pentru a reduce consumul de materiale de turnare prin metoda de 1,5-2 ori și pentru a reduce complexitatea tratamentului obrubochnyh de muncă, îmbunătățirea condițiilor sanitare și de a îmbunătăți productivitatea.
Procesul de formare a turnărilor în matrițe de răcire cu conductivitate termică crescută are propriile particularități. Cu răcire rapidă (de 3-5 ori mai rapid decât în formă de nisip-argilă), structura aliajului devine granulabilă și densă, iar proprietățile mecanice cresc cu 10-20%. Contracția aliajului este dificilă în procesul de cristalizare, ceea ce contribuie la formarea tensiunilor interne în piesele turnate, care în majoritatea cazurilor sunt îndepărtate prin tratament termic.
Pentru turnare piston acceptat ca mucegai prototip de metal, o matriță metalică (vezi. B.A.Kuzmin și colab. Tehnologia materialelor metalice și construcții. M. Engineering 1981 s.173-175 și colab.).
Chill metalic mucegai pentru pistonul este prezentat în Fig 17,1.a, constă dintr-o placă inferioară 1 și cele două jumătăți de matriță 4 și 5. Jumătățile de matriță are o cavitate și canale pentru umplerea acestuia cu metal 2. Jumătățile de matriță sunt pivotabil interconectate și sunt descrise în planul de separare vertical . Pentru o legătură strânsă a jumătăților de matriță are o piese de blocare 3 și 6, cavitățile interioare și deschiderile sunt produse de două tije metalice (2 buc.), 4 și 5 (ris.17.1b) inserate într-o matriță de metal, înainte de umplere cu metal. Tijele 2 formează găuri laterale în turnare. Cavitatea interioară formată prin colectarea tijă constând din porțiunile laterale 4 și porțiunea centrală 5, iar suprafața exterioară a plăcii 1 și mucegai jumătăți 3 și metal mucegai 6. Umplerea are loc prin sistemul alergător 7. După cristalizare, aliajul turnat este îndepărtat, iar tija de bază laterală. Pentru îndepărtarea tijei de miez compozit este îndepărtată prima porțiune conică 5, porțiunile laterale 4 sunt alternativ decalate în spațiul format și ridicați. După îndepărtarea matriței metalice este deschisă și tijele sunt îndepărtate din acesta turnare (ris.17.2).
Dezavantajele turnării în matrițe de răcire pentru obținerea unei pistoane sunt următoarele:
1. Matrița pentru turnarea topiturii de metal este format ansamblul tuturor elementelor sale, este adus în poziția de lucru, după închiderea jumătăților de matriță este inserat în tije de asamblare, forma metalului turnat după turnare sub formă de cristalizare dezasamblat, preforma rezultată este îndepărtată, toate operațiunile fac manual ciclul.
2. Metalul topit din cuptor se realizează alternativ, se toarnă în matriță din nasul găleții, iar topitura deschisă absoarbe aerul care formează porii de gaze în piesele turnate.
3. Sigiliul metalului turnat sosit prin poarta, a cărui masă este mult mai lungă de turnare (cu debit ridicat de metal), nu elimină contracția volumetrică cauzează turnare defecte ca golurile și porii.
Formele metalice sunt practic lipsite de gaze, gazele sunt îndepărtate prin găuri mici, precum și prin poarta și profitul, care creează în mod inevitabil defect sub formă de pori dispersați în turnare.
Viteza ridicată de răcire duce la cristalizarea mai rapidă a turnării, ceea ce creează o umplere insuficientă a matriței cu metal, contracție, solicitări termice și de fază, care creează fisuri fierbinți și reci.
1 prezintă un dispozitiv de producere de turnare de circuit cu piston sub formă de metal - turnare rece, aer comprimat de joasă presiune în cuptorul de topire este alcătuit dintr-o placă inferioară 1, are un canal alergător.
Figura 2 - sprue 1, 2 și cele două turnare jumătăți de matriță 3 și 4, o cavitate în cele două jumătăți de matriță pentru umplerea cu metal 2. Jumătățile de matriță sunt cinematic conectate cu formele de închidere și deschidere a mecanismului, inclusiv înlocuirea pneumatică de colectare a tijei turnată rezultată constă din porțiunile laterale 5 (2 buc.) și porțiunea centrală 6, magneții sunt încorporate în acesta un compus din porțiunile laterale 5, se întoarce în planul vertical 180 ° a suportului de tijă 10 6. bracket 11 servește ca o tijă opritor de eliberare în jos. Găurile 2 în formarea realizată prin două tije 9, care sunt tije piston cu două fețe în cilindrii pneumatici 12, sunt jumătăți de matriță pneumatic 3 și 4.
Înainte de turnare tija 6 este introdusă încălzit la o temperatură de 150 180 ° C, placa de mucegai și apă caldă sunt încălzite la o temperatură de 70-90 ° C, sub o presiune de 0,8-1,5 kgf / cm2 1,5-2,0 min. La sfârșitul turnării, apa caldă este înlocuită cu apă rece, matrița este răcită treptat și turnarea cristalizează. Jumătățile de matriță 1 și placa sunt încălzite și răcite cu apă prin canalele 7. 12 rezumata linii aeriene pneumatice 13 - 14 și deschiderea - închiderea matriței cu forța de aer comprimat. Umplerea formei de turnare a metalului topit vine de la cuptorul de topire 15, turnare de joasă presiune, conform liniei de turnare 16. Poarta 2 este prevăzut cu un încălzitor electric 17. Presiunea de aspirație în formă se realizează peste gaura 18. Pentru a evita turnarea defectelor în piston de turnare a pregătit în mod corespunzător metalul topit este turnat într- matrița metalică încălzită sub presiune pe topitură în cuptor.
Pregătirea pistonului sub forma unei matrițe metal-metal este după cum urmează. Aparatul (setare) pentru turnarea sub piston de joasă presiune este complet automatizat de lucru ciclu de program controlat, eforturile automate de ajustare de închidere și deschidere a jumătăților de matriță, ridicarea de lucru turnarea tijă de acționare, prin rotirea
180 ° pentru a înlocui în suportul 10 al piesei turnate pe tijă, o tijă de întoarcere, coborârea acestuia, închiderea jumatatile de mucegai, schimbarea ratei de turnare, ținând presiunea timpului turnat în formă metalică, ansamblurile de blocare nu sunt prezentate la apariția unor defecțiuni ale instalației.
Din cuptorul de topire 15, care este încălzit cu încălzitoare electrice, o presiune de aer comprimat de 0,1-0,8 kgf / cm2, iar topitura este stors vid atras într-o cavitate de matriță tare încălzit 2, unde în spațiul dintre cele două jumătăți de matriță și colectarea tijă 6 a cristalizat în apă de răcire. presiune de aer sau de gaz inert trebuie să fie redusă pentru motivul că suprafața topiturii în cuptor este mult mai mare decât suprafața metalloprovoda 16, o mișcare ușoară a topiturii în cuptorul cauzează creșterea mare a metalului lichid în interiorul metalloprovoda și turnare în forme de cristalizare are loc secvențial de peretele rece centru, astfel încât nu există coajă, porozitate, contracții de strângere. De la începutul până la sfârșitul cristalizării, cuptorul menține presiune, piesele turnate sunt dense și fine. După cristalizare a presiunii gazului cuptor de turnare 15 este îndepărtat, iar apoi presiunea este eliberată în camerele 14. În același timp aerul este alimentat în camera 13, jumătățile de matriță 3 și 4 sunt deplasate în afară de-a lungul unui plan orizontal în direcții diferite. Pneumatice ridică tija înălțimii matriței de turnare, este rotită cu 180 °, există un miez de turnare de înlocuire care revine la poziția sa inițială, matrița este închisă, ciclul se repetă. tije eliminate 6, apoi barele laterale 3 și 4 (inserțiilor) cu ajutorul unor magneți din tije, acestea sunt colectate și trimise la următoarea turnării pe ansamblul masă și dezasamblarea turnarea pistoanelor cu o ușoară forță.
Procesul de turnare într-o formă mecanizată, încălzit și răcit de apă, are propriile particularități. Cu forma încălzită, se creează condiții mai bune pentru umplerea omniprezentă a cavității matriței cu metal. Atunci când matrița este răcită de apă, cristalizarea turnării se desfășoară succesiv de la peretele rece la centru, structura aliajului devine granulabilă și densă. Timpul de turnare este scurtat.
Aspirația prin aspirație în vacuum este creată în interiorul matriței prin intermediul unei pompe de vid, iar metalul topit este tras în matriță, unde se cristalizează. Prin urmare, nu există coajă, porozitatea în turnare și gazele sunt bine îndepărtate.
Contracția aliajelor în cursul cristalizării lor determină o reducere a volumului și a dimensiunilor liniare ale pieselor turnate, reduce apariția defectelor sub formă de coji și pori, tendința de stres și crăpare.
Prin turnarea sub presiune scăzută în cuptor, topitura generează un profit pentru contracția în intervalul de cristalizare al turnării, eliminând astfel defectele de contracție.
Piston turnat, de exemplu, cu diametrul de 150 mm din aliaj de aluminiu AL 27, punct de topire 638 ° C, densitate 2,7 g / cm 3. valoare de contracție
1.8. Ea Tijele care formează o cavitate și deschiderile sunt realizate din oțel mangan (10-14% Mn), respectiv, 2,5-3,8% contracție, ceea ce elimină apariția tensiunilor și formarea de fisuri în piese turnate.
Astfel, datele comparative ale metodelor de turnare cunoscute de producție și natura costului obținerii pistonului de turnare sub forma unei piese turnate mecanizat sub evacuare de joasă presiune, cu 3-5 ori mai mic de 100% ca și proprietățile mecanice ale turnării, metalul nu este consumat în sistemul alergător, economisind metalice inutile , luate în considerare pentru rezistență și utilizate pentru prelucrare.
Turnarea în forma mecanizată creează echipamente tehnice de producție, crește productivitatea și calitatea turnării.
Dispozitivul de obținere a unui piston poate fi folosit pe scară largă în producția de motoare cu piston (ICE), precum și de compresoare și pompe din inginerie.
1. Dispozitiv pentru producerea pieselor turnate din aliaj de aluminiu a pistonului, care cuprinde o placă de fund, o matriță metalică constând din două jumătăți de matriță cu cavitate și planul de separare vertical, de închidere mecanism și formulare dezvăluire, un miez pentru producerea unei cavități de turnare și tije pentru a face găuri într-un cuptor de turnare turnarea topiturii sub presiune joasă, care sunt montate jumătăți de matriță, și metalloprovoda pentru turnarea topiturii din cuptor, caracterizat prin aceea că tija cavitatea de primire formată în turnarea porțiunilor laterale și centrale prefabricate minute conectate magneți și mecanismul de închidere și forme de dezvăluire cuprinde pneumatic de ridicare tijă prefabricat și rotindu-l la 180 ° și actuatoare jumătăți de matriță cu cilindri având pistoane și tije cu două fețe, care tije servesc pentru a produce găuri în piesa turnată.
2. Dispozitiv conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că canalele de trecere a apei calde și reci sunt realizate în jumătățile de turnare și în placa de bază a matriței.
3. Metodă de producere de turnare din aliaj de aluminiu a pistonului, care cuprinde instalarea într-o matriță metalică constând din două jumătăți de matriță, tija de metal, caracterizat prin aceea că tija de metal înainte de instalare în matriță este încălzit la o temperatură de 150-180 ° C, mucegai încălzit la o temperatură de 70-90 ° C și sunt aduse împreună, creează un vacuum în interiorul matriței, metalul topit din cuptorul la presiune joasă prin metalloprovoda stors în cavitatea matriței, și după cristalizarea formei de turnare și recuperate dezvăluie turnare.
4. Procedeu conform revendicării 3, caracterizat prin aceea că turnarea este făcută dintr-un aliaj de aluminiu având o contracție
1,8%, iar tijele care formează găurile de cavitate și de turnare sunt realizate din oțel de mangan conținând 10-14% Mn și având o contracție de 2,5-3,8%.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: