Устройство для направленного затвердевания отливок

 

Использование: в литейном производстве, при литье фасонных отливок в машиностроении для повышения выхода годного литья.

Сущность изобретения: устройство содержит литейную форму, установленный в индукторе плавильной печи тигель, имеющий внутренюю перегородку, разделяющую полость тигля на плавильную полость и сквозную полость, в которой размещена литейная форма на поддоне-холодильнике, закрепленном на штоке механизма подъема и опускания, и выполненный на верхней части наружной стенки тигля сливной желоб с рабочей поверхностью, расположенной под углом ϕ к горизонту, часть дна тигля, примыкающая к внутренней перегородке, выполнена наклонной под углом v к горизонту, при этом поверхность этой наклонной части тигля расположена на уровне плоскости, касательной к рабочей поверхности дна сливного желоба или выше ее. Литниковая воронка литейной формы имеет выливной носик, выполненный со стороны, противоположной сливному желобу, при этом конец носика расположен выше внутренней перегородки тигля, сверху которого расположена крышка. 1 ил.

Изобретение относится к области литейного производства и может найти применение при получении отливок в машиностроении.

Известно устройство для направленного затвердевания отливок (1). Данное устройство содержит керамическую форму, установленную на холодильник и помещенную в нагревательную печь, холодильник смонтирован на штоке и связан с механизмом подъема и опускания формы. Для плавки и заливки расплава в форму предусмотрена тигельная индукционная печь с механизмом поворота.

Недостатком данного устройства является высокая энергоемкость, связанная с использованием отдельной нагревательной печи для обогрева формы в процессе затвердевания отливки.

Целью данного изобретения является повышение выхода годного литья.

Изобретение поясняется чертежом, где изображен вертикальный разрез устройства.

Устройство содержит тигель 1, установленный в индукторе 2 плавильной печи, имеющей механизм наклона, тигель 1 установлен в индукторе 2 при помощи футеровки 3. Тигель 1 имеет внутреннюю перегородку, которая делит внутреннюю полость тигля на сквозную полость 4 и плавильную полость 5. Литейная форма 6 установлена на поддоне-холодильнике 7, который связан с механизмом подъема и опускания 8, смонтированным на раме 9 индуктора 2. На наружной стенке тигля выполнен сливной желоб 10, рабочая поверхность которого расположена под углом ϕ к горизонту, под этим же углом выполнена часть дна тигля, примыкающая к сливному желобу 10. При этом остальная поверхность дна тигля расположена на уровне плоскости, касательной к рабочей поверхности дна сливного желоба или выше ее. Сверху тигель закрыт крышкой 11, которая крепится струбцинами 12. На литниковой воронке литейной формы 6 выполнен выливной носик 13, который расположен выше внутренней перегородки тигля 1.

Описанное устройство работает следующим образом.

В плавильной полости 5 тигля 1 ведут плавку требуемого количества шихты. Перед окончанием плавки на поддон-холодильник 7 устанавливают литейную форму 6, и при помощи механизма подъема и опускания 8 ее помещают в сквозную полость 4 тигля 1. При этом нижним краем своей литниковой воронки форма 6 упирается в сливной желоб 10 тигля 1. Тигель 1 закрывают крышкой 11, которую крепят струбцинами 12. После окончания расплавления металла все устройство отклоняют от вертикали на угол v в сторону сливного желоба 10. При этом весь расплав из плавильной полости 5 тигля 1 выльется в форму 6, см. чертеж. Линия а-а соответствует линии горизонта по отношению к устройству при отклонении его от вертикали на угол v. Видно, что весь объем плавильной полости 5 находится выше линии а-а. Значит в плавильной полости 5 расплав не останется. После заливки литейной формы 6 устройство возвращается в исходное вертикальное положение. В процессе затвердевания отливки расплав в той части литейной формы 6, которая находится в сквозной полости 4, разогревается индуктором 2 и поддерживается в жидком состоянии. Это обеспечивает эффективное направленное затвердевание отливки и высокое ее качество. После окончания затвердевания отливки устройство отклоняют от вертикали в сторону выливного носика 13. В процессе этого оставшийся расплав из прибыльной части формы сливается обратно в плавильную полость 5 тигля 1, т.к. конец выливного носика 13 выше внутренней перегородки тигля 1. Крышка 11 предотвращает выливание расплава наружу. После окончания слива расплава устройство возвращает в исходное положение, снимают крышку 11 и добавляют к оставшемуся металлу в плавильной полости 5 дополнительное количество свежей шихты для заливки очередной формы. В дальнейшем процесс повторяется.

Устройство позволяет повысить выход годного литья, особенно при получении отливок типа роторов для газовых турбин.

Для таких отливок характерен большой объем прибыли. Это связано с тем, что лопатки по периферии ротора тонкостенные и трудно пропитываются. Поэтому такие отливки характеризуются низким выходом годного. По прототипу выход годного литья составляет 45% Применение предложенного устройства позволит получать отливки аналогичного качества (что и прототипу), но выход годного литья составит 90%

Формула изобретения

Устройство для направленного затвердевания отливок, содержащее литейную форму, установленный в индукторе плавильной печи тигель, имеющий внутреннюю перегородку, разделяющую полость тигля на плавильную полость и сквозную полость, в которой размещена литейная форма на поддоне-холодильнике, закрепленном на штоке механизма подъема и опускания, и выполненный на верхней части наружной стенки тигля сливной желоб с рабочей поверхностью, расположенной под углом ϕ к горизонту, часть дна тигля, примыкающая к внутренней перегородке, выполнена наклонной под углом v к горизонту, при этом поверхность этой наклонной части тигля расположена на уровне плоскости, касательной к рабочей поверхности дна сливного желоба или выше ее, отличающееся тем, что оно снабжено крышкой, установленной на тигле, литниковая воронка литейной формы имеет выливной носик, выполненный со стороны, противоположной сливному желобу, при этом торец выливного носика расположен выше торца внутренней перегородки тигля.

РИСУНКИ

Рисунок 1