Устройство для литья с кристаллизацией под давлением

Изобретение относится к литейному производству. Устройство содержит металлоприемник в виде стакана, установленный на нижнем столе, и контейнер с керамической формой, закрепленный на верхнем столе. В металлоприемнике установлена с зазором металлическая гильза. Зазор между гильзой и металлоприемником заполнен теплоизоляционным материалом. В полости гильзы закреплен с возможностью перемещения прессующий поршень. Поршень выполнен в виде полого металлического стакана, полость которого заполнена теплоизоляционным слоем из стержневой смеси. Достигается упрощение конструкции контейнера и сокращение продолжительности технологического цикла заливки керамических форм. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью в керамические формы с кристаллизацией под давлением.

Известна установка для литья по выплавляемым моделям с кристаллизацией под давлением (ЛВМКД) (см. Информационный листок №20-90 Новосибирского ЦНТИ), состоящая из цельносварной станины, насосной станции, гидроцилиндра, неподвижного стола для установки контейнера с формой ЛВМ, подвижного стола с металлоприемником, электрошкафа и дистанционного пульта управления.

К недостаткам устройства относится:

- необходимость установки пуансона на поверхность жидкого металла перед заполнением формы;

- на каждую заливку требуется новая облицовка пуансона и металлоприемника;

- конструкция контейнера цилиндрической формы ограничивает габариты и металлоемкость керамических форм.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является устройство для литья с кристаллизацией под давлением (см. патент РФ №2116865, МПК B22D 18/02), содержащее металлоприемник, установленный на нижнем столе, контейнер с керамической формой, закрепленный на верхнем столе, при этом металлоприемник выполнен в виде основания и съемного стакана, между дном которого и дном основания размещен теплоизоляционный слой из огнеупорного материала, а контейнер выполнен из корпуса, крышки и горловины с разъемом по основанию горловины, при этом на крышке выполнен выступ по всему периметру полости корпуса, в корпусе стакана и в дне основания металлоприемника выполнены отверстия для выхода газа, а на горловине контейнера установлено опорное кольцо, имеющее уклон на наружной поверхности.

Устройство решает проблему повышения металлоемкости литейных форм, то есть частично сокращает продолжительность разливки готового сплава и обеспечивает удобство заливки, но имеет ряд существенных недостатков, основным из которых является длительность технологического цикла заливки форм, значительную долю которого составляют установка съемного стакана в основание металлоприемника перед заливкой, проверки соосности горловины контейнера с полостью металлоприемника и удаления съемного стакана из основания металлоприемника.

Техническая задача - повышение эффективности работы устройства для литья с кристаллизацией под давлением.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для литья с кристаллизацией под давлением, содержащем установленный на нижнем столе металлоприемник в виде стакана, закрепленный на верхнем столе контейнер с оболочковой формой, выполненный из корпуса и разъемной крышки с горловиной, внутри металлоприемника установлена металлическая гильза, в полости которой с возможностью перемещения закреплен полый прессующий поршень, полость которого заполнена теплоизоляционным слоем.

Изобретение поясняется чертежом, где изображено устройство для литья с кристаллизацией под давлением.

Устройство содержит основание 1 из цельносварной станины, на котором закреплены гидроцилиндры 2 и 3 подъема и возврата в исходное положение нижнего стола 4 с размещенными на нем металлоприемником 5 и гидроцилиндром прессования 6, соединенным посредством штока 7 с прессующим поршнем 8, выполненным в виде полого чугунного или стального стакана, полость которого заполнена теплоизоляционным слоем 9 из стержневой смеси. Прессующий поршень 8 смонтирован внутри металлоприемника 5, представляющего собой стакан 11 и установленную в нем с зазором стальную или чугунную гильзу 12, при этом зазор заполнен теплоизоляционным огнеупорным материалом 13. Теплоизоляционные слои 9, 13 обеспечивают необходимую температуру металла перед заполнением формы и благоприятные условия для питания отливок.

Основание 1 связано с верхним столом 14 двумя вертикальными стойками 15. На верхнем столе 14 закреплен контейнер, состоящий из корпуса 16, по всему периметру которого выполнен буртик, и крышки 17. В контейнере размещена керамическая форма 18, заформованная опорным наполнителем 19. В дне корпуса контейнера 16 выполнено заливочное отверстие 20 соосно стояку 21 керамической формы 18 и полости металлоприемника 5.

Устройство работает следующим образом. Керамическая форма 18 устанавливается в корпусе 16 контейнера стояком 21 вниз соосно заливочному отверстию 20 и заформовывается опорным наполнителем 19, например шамотной крошкой, под воздействием вибрации. Затем корпус 16 контейнера закрывается крышкой 17 и закрепляется на верхнем столе 14. Устройство готово к началу технологического цикла заливки. В металлоприемник 5 заливают жидкий металл примерно на 30 мм ниже его верхнего уровня и производят подъем нижнего стола 4 гидроцилиндрами 2 и 3 до смыкания торцевой поверхности фланца металлоприемника 5 с дном корпуса 16 контейнера. Затем включается гидроцилиндр прессования 6, прессующий поршень 8 которого вытесняет расплав из металлоприемника в керамическую форму 18 и поддерживает давление на остаток жидкого металла до конца затвердевания отливки. Одновременно происходит затвердевание прессостатка, но в центре его металл остается в твердожидком состоянии. После затвердевания отливки вновь включаются гидроцилиндры 6, 2, 3 и возвращаются в исходное положение сначала прессующий поршень 8, а затем - нижний стол 4 соответственно. При движении нижнего стола 4 вниз происходит отрыв прессостатка от стояка 21 керамической формы 18. Затем на прессостаток металла в металлоприемнике 5 воздействуют прессующим поршнем 8, снимают, а последний возвращают в исходное положение. Одновременно снимают с верхнего стола 14 контейнер с залитой керамической формой 18. После установки на верхний стол 14 очередного контейнера технологический цикл литья повторяют вновь.

Наличие прессующего поршня, установленного в стальной или чугунной гильзе в металлоприемнике, позволяет сократить продолжительность технологического цикла заливки керамических форм, уменьшить высоту стояка, снизить затраты на подготовку металлоприемника и контейнера с керамической формой к заливке и упростить конструкцию контейнера.

1. Устройство для литья с кристаллизацией под давлением, содержащее металлоприемник в виде стакана, установленный на нижнем столе, контейнер с керамической формой, закрепленный на верхнем столе, выполненный из корпуса и крышки, отличающееся тем, что оно снабжено металлической гильзой, установленной в металлоприемнике с зазором, и прессующим поршнем, размещенным с возможностью перемещения в полости гильзы и выполненным в виде полого металлического стакана, заполненного теплоизоляционным слоем из стержневой смеси.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что зазор между гильзой и металлоприемником заполнен теплоизоляционным материалом.