Модель фильтра для получения отливок по выплавляемым моделям
Изобретение относится к области литейного производства, в частности к литью по выплавляемым моделям. Модель фильтра содержит пластину с цилиндрическими отверстиями, расположенными относительно центра пластины двумя концентрическими рядами, в каждом концентрическом ряду количество отверстий выполнено одинаковым, отверстия второго ряда расположены с угловым смещением относительно отверстий первого ряда α=360°/2n, где n - количество отверстий в ряду, при этом толщина ребер, образованная боковыми поверхностями цилиндрических отверстий первого и второго ряда, составляет 0,3-2 мм. Изобретение позволяет получать отливки без шлаковых и окисных включений. 2 ил.
Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью по выплавляемым моделям.
Для очистки сплавов от шлаковых включений в литье по выплавляемым моделям используются различного рода конструкции элементов литниковых систем. Известно металлоприемное устройство, предназначенное для улавливания шлака и неметалличесих включений, которое выполнено в виде кольцевого коллектора и радиальных фильтрующих щелей [1]. Недостатком данной конструкции является сложность ее изготовления при изготовлении форм с несколькими питающими стояками.
Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является модель фильтра, выполненная в виде пластины, в которой роль фильтра выполняют ребра, образованные сквозными цилиндрическими отверстиями, расположенные концентричными рядами относительно центра пластины [2]. Недостатком данного устройства является то, что два ряда концентрично расположенных отверстий увеличивают габариты модели фильтра, а следовательно, увеличивается расход металла на фильтр.
Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение габаритов модели фильтра, снижение расхода металла на литниковую систему и повышение эффективности очистки заливаемого сплава от шлаковых и окисных включений.
Указанная задача достигается тем, что в каждом концентрическом ряду количество цилиндрических отверстий выполнено одинаковым, цилиндрические отверстия второго ряда от центра пластины расположены с угловым смещением относительно отверстий первого ряда α=360°/2n, где n - количество отверстий в ряду, при этом толщина ребер, образованная боковыми поверхностями цилиндрических отверстий первого и второго ряда, составляет 0,3-2 мм.
На фиг.1 изображена модель фильтра; на фиг.2 - вид фильтра в керамической форме после вытопки модельного состава.
Модель фильтра выполнена из внутренней 1 и наружной 2 частей, которые соединены друг с другом ребрами переменного сечения 3 и 4. Переменное сечение ребер получают за счет оформления их боковыми поверхностями цилиндрических отверстий 5 и 6. Цилиндрические отверстия расположены концентрическими рядами относительно центра пластины.
При этом цилиндрические отверстия второго ряда от центра пластины расположены с угловым смещением относительно отверстий первого ряда равным α=360°/2n, где n - количество отверстий в ряду, таким образом, чтобы толщина ребер 4 была 0,3-2 мм. Количество цилиндрических отверстий в каждом концентрическом ряду выполнено одинаковым. Толщину ребер менее 0,3 мм невозможно получить при изготовлении фильтра, при толщине более 2 мм становится неэффективной работа фильтра при задержании шлаковых включений. Отверстие 7 служит для соединения фильтра с заливочным стояком, выступ 8 - для оформления литниковых каналов.
Пример расчета фильтра. Диаметр заливочного стояка 24 мм, площадь 450 мм2, форма имеет два питающих стояка. С целью спокойного заполнения полостей отливок металлом каждое последующее суммарное, "узкое" сечение литниковой системы должно быть в 1,1-1,3 раза больше предыдущего. Общая площадь каналов первого ряда: 450·1,1=495 мм2. Высота фильтра 20 мм, толщина ребер первого ряда - 1,5 мм. Число ребер: 1,5·20·n=495, откуда n получается равным 16. При диаметре отверстий 8 мм общая длина окружности первого ряда равна: (8+1,5)·16=152 мм. Диаметр окружности 2πD=152 мм, откуда D=48 мм. Количество отверстий во втором ряду также 16, однако, количество каналов между отверстиями первого и второго ряда в два раза больше - 32. Отверстия второго ряда относительно первого смещены под углом 360/2·16=11°15'. При толщине ребер второго ряда 1 мм суммарная площадь каналов равна: 1·32·20=640 мм2, что обеспечивает спокойное заполнение формы металлом.
Фильтр работает следующим образом. Жидкий металл через стояк 9 попадает во внутреннюю полость 10, проходит через первый ряд щелевых каналов 11, очищается от крупных частиц включений, затем через тонкие щелевые каналы 12 второго ряда, где проходит очистку от более мелких включений, поступает в наружную полость фильтра 13 и далее через литниковые каналы 14 - к отливкам.
Данное изобретение при экономии металла на литниковую систему позволяет получать отливки без шлаковых и окисных включений. Модель фильтра проста в изготовлении и в использовании. Сборка фильтра и заливочного стояка осуществляется пайкой непосредственно при изготовлении литниковой системы.
Источники информации
1. Литье по выплавляемым моделям. Под ред. Я.И.Шкленника и В.А.Озерова, М.: Машиностроение, 1984, стр.79-80.
2. Авторское свидетельство СССР, №593806, кл. В 22 С 7/02, 1976.
Модель фильтра для получения отливок по выплавляемым моделям, содержащая пластину с цилиндрическими отверстиями, расположенными относительно центра пластины двумя концентрическими рядами, и ребрами переменного сечения, образованными боковыми поверхностями цилиндрических отверстий, отличающаяся тем, что в каждом концентрическом ряду количество цилиндрических отверстий выполнено одинаковым, цилиндрические отверстия второго ряда от центра пластины расположены с угловым смещением относительно отверстий первого ряда α=360°/2n, где n - количество отверстий в ряду, при этом толщина ребер, образованная боковыми поверхностями цилиндрических отверстий первого и второго ряда, составляет 0,3-2 мм.
