Способ литья заготовок

Изобретение относится к литейному производству. Жидкий металл заливают в металлическую форму, состоящую из раскрывающихся сегментов, и выдерживают для формирования затвердевшей корки в виде стакана. Сегменты формы раскрывают и корку с расплавом затапливают охладителем на 0,65-0,85 ее высоты. Охлаждают ее до температуры от 200 до 400°С, удаляют охладитель и извлекают из формы заготовку. Обеспечивается изготовление заготовок с высокодисперсной микроструктурой. 2 з.п.ф-лы, 1 ил., 2 пр.

 

Изобретение относится к металлургии и предназначено для получения мерных заготовок из металлов и сплавов.

Известен процесс производства слитков и отливок, включающий заливку жидкого металла в форму, формирование на ее внутренней поверхности затвердевающей корки металла, извлечение корки с жидким металлом из формы и охлаждение [1] (ЕР 0183679 А2, МПК 7 В22D 7/00, 7/08). Способ предназначен в основном для литья тугоплавких металлов и сплавов и имеет невысокую производительность процесса литья, поскольку извлечение заготовки происходит в два приема после полного ее затвердевания в изложнице.

Наиболее близким по технической сущности является способ литья заготовок, включающий подачу расплава в металлическую форму в виде раскрывающихся сегментов, формирование корки в виде стакана, охлаждение охладителем корки с расплавом на 0,65-0,85 ее высоты [2] (Патент RU 2288067 С2, МПК В22D 7/00, 27/04). Недостатком данного способа является повышенная толщина корки с немодифицированной структурой, что уменьшает выход годного заготовки с высокодисперсной микроструктурой.

Технической задачей, на решение которой направлен заявляемый способ литья, является повышение выхода годного заготовки с высокодисперсной микроструктурой.

Поставленная задача достигается тем, что в заявляемом способе литья заготовок, включающем подачу расплава в металлическую форму в виде раскрывающихся сегментов, формирование корки в виде стакана, охлаждение охладителем корки с расплавом на 0,65-0,85 ее высоты, охлаждение корки с расплавом осуществляется сразу после раскрытия сегментов формы путем затопления охладителем стакана с расплавом и охлаждения заготовки до температуры от 200 до 400°С, далее из формы удаляют охладитель и извлекают заготовку; при литье заготовок из стали, цинка и его сплавов, алюминия и его сплавов, сплавов на основе олова и свинца корку формируют в течение от 3 до 20 с; при литье заготовок из меди и медных сплавов корку формируют в течение от 2 до 10 с.

На чертеже представлена схема литья заготовок,

где а - заполнение формы;

б - формирование корки;

в - охлаждение охладителем стакана с расплавом;

г - извлечение заготовки,

где 1 - заливочное устройство, 2 - расплав, 3 - металлическая форма, 4 - корпус, 5 - затвердевшая корка (стакан), 6 - пневмоцилиндр, 7 - бак с охладителем, 8 - пневмоустройство, 9 - заготовка.

Получение литых заготовок осуществляется следующим способом. С помощью заливочного устройства 1 заполняют расплавом 2 металлическую форму 3, состоящую из раскрывающихся сегментов и установленную в корпусе 4. После достижения заданного уровня жидкий металл в течение заданного времени выдерживают для формирования корки (стакана) 5. Далее с помощью пневмоцилиндров 6 раздвигают сегменты литейной формы и затапливают охладителем из бака 7 стакан с расплавом с помощью пневмоустройства 8 на высоту 0,65-0,85 высоты стакана. Это способствует выведению усадочной раковины в верхнюю часть заготовки 9. После ее охлаждения до температуры от 200 до 400°С охладитель удаляют из формы с помощью пневмоустройства 8, а отливку извлекают из формы. Ее раздвигающиеся сегменты не оказывают динамичное воздействие на затвердевшую корку, что позволяет уменьшить ее толщину и увеличить выход годного заготовки с высокодисперсной (модифицированной) микроструктурой. Это снижает припуск на механическую обработку. Охлаждение заготовки до температуры менее 200°С не будет способствовать удалению охладителя из формы и ее прогреву перед заливкой. Если температура заготовки более 400°С, то необходима дополнительная охладительная технологическая операция, что снижает производительность процесса литья. Формирование корки из стали, цинка и его сплавов, алюминия и его сплавов, сплавов на основе олова и свинца за время менее 3 с приводит к проплавлению стакана с жидким металлом и нарушению стабильности процесса литья. За время более 20 с формируется относительно большая толщина корки с немодифицированной микроструктурой, что снижает выход годного заготовки с высокодисперсной микроструктурой формирование корки для меди и ее сплавов за время менее 2 с приводит к проплавлению стакана жидким металлом и нарушению стабильности процесса литья. За время более 10 с формируется относительно большая толщина корки с крупнокристаллической структурой, что снижает выход годного заготовки с высокодисперсной микроструктурой.

Пример 1

Отливали цилиндрические заготовки диаметром 45 мм и высотой 180 мм из стали 35Л, алюминия, силуминов АК12 и АК18, цинка, сплава ЦАМ10-5, баббитов Б-83 и Б-С. Жидкий металл выдерживали в медной двухсекционной форме с толщиной стенки 20 мм в течение 4-6 с, после чего секции раздвигали и стакан с расплавом затапливался водой до высоты 140 мм, отливку охлаждали до температуры 200°С, убирали охладитель и извлекали заготовку. По сравнению с прототипом это позволило увеличить выход годного, отливок с высокодисперсной микроструктурой на 13-15%.

Пример 2

Производили отливку заготовок диаметром 45 мм и высотой 180 мм из бронз БрАЖ9-4 и Бр0,3Ц7С5Н, жидкий металл выдерживали в стальной двухсекционной форме с толщиной стенки 20 мм в течение 4 с, после чего секции раздвигали и стакан с расплавом затапливали водой до высоты 140 мм, отливки охлаждали до температуры 300°С, убирали охладитель и извлекали заготовку. По сравнению с прототипом, при литье в аналогичную форму, это позволило увеличить выход годного отливок с высокодисперсной микроструктурой на 14-18%.

Источники информации

1. ЕР 0183679 А2, МПК 7 В22D 7/00, 7/08.

2. Патент RU 2288067 C2, МПК В22D 7/00, 27/04.

1. Способ литья заготовок, включающий подачу расплава в металлическую форму, состоящую из раскрывающихся сегментов, выдержку для формирования затвердевшей корки в виде стакана, охлаждение корки с расплавом, раскрытие сегментов формы, отличающийся тем, что после раскрытия сегментов формы осуществляют затопление корки с расплавом охладителем на 0,65-0,85 ее высоты и охлаждение до температуры от 200 до 400°С, затем удаляют охладитель и извлекают из формы заготовку.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при литье заготовок из стали, цинка и его сплавов, алюминия и его сплавов, сплавов на основе олова и свинца корку формируют в течение от 3 до 20 с.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при литье заготовок из меди и медных сплавов корку формируют в течение от 2 до 10 с.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению керамической вставки для формирования в процессе литья в корпусе бурового инструмента полости для установки сменной детали.

Изобретение относится к литейному производству. .

Изобретение относится к литейному производству. .

Изобретение относится к литейному производству. .
Изобретение относится к литейному производству. .

Изобретение относится к литейному производству. .

Изобретение относится к литейному производству и предназначено для получения отливок прямоугольного сечения с соотношением длины и ширины, равным 3-7. .

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения отливок из лигатуры. .

Изобретение относится к литейному производству. .
Изобретение относится к электротехнике. .

Изобретение относится к литейному производству. Устройство содержит разъемный полый корпус, в котором посредством проставок образован литниковый капал. Корпус образован разъемными боковыми стенками, верхней и нижней крышками, прикрепленными к боковым стенкам. Проставки в корпусе установлены с возможностью съема. Сверху или снизу относительно каждой проставки установлен ограничитель, имеющий возможность возвратно-поступательного перемещения относительно проставки. В верхней крышке предусмотрены элементы, один из которых предназначен для соединения литникового канала с емкостью для материала образцов, а другой - для соединения литникового канала с вакуумным насосом. Обеспечивается получение качественных образцов без брака и без дополнительной их обработки. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к изготовлению крупнотоннажных разностенных чугунных отливок типа втулок, преимущественно втулок цилиндров мощных судовых дизелей. Литейная форма состоит из нижней части 1, средних частей 2,3,4,5, верхней части 10, центрального стержня 7 с каркасом в виде трубы 8 с отверстиями для выхода газов, стержня 9 с элементами литниковой системы, литниковой чаши 13 и системы подачи хладагента в полость центрального стержня. Форма выполнена из формовочных смесей, теплоаккумулирующая способность которых возрастает в направлении уменьшения толщины стенки отливки, которая составляет 1,5…2,0 от толщины стенки отливки в соответствующем сечении. Средние части формы в области наиболее массивных частей отливки снабжены холодильниками. Общая масса холодильников составляет 0,07…0,14 от массы отливки в соответствующем сечении. Расстояние между отдельными холодильниками не превышает их ширину в поперечном сечении. Направленное затвердевание металла способствует устранению рыхлот в отливке, а ускоренное охлаждение металла обеспечивает получение перлитной структуры чугуна на рабочей поверхности отливок, измельчение структуры. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к литейному производству. Устройство содержит металлическую изложницу, выполненную в виде тепловой трубы с зоной нагрева и охлаждения, и закладной стержень. В стенках металлической изложницы выполнены цилиндрические пеналы для установки трубчатых электронагревателей в количестве n=3-8. Зона охлаждения металлической изложницы выполнена оребренной. Термопары в зоне нагрева и охлаждения подключены к системе автоматического отключения трубчатых электронагревателей. Обеспечивается повышение плотности и равномерности структуры металла в литом протекторе. 2 ил.

Изобретение относится к литейному производству. Разъемный кокиль имеет две стороны разъема, на каждой из которых выполнено по две половины шара. С одной стороны разъема выполнены литники для соседних половин шара с наклоном к вертикальным осям соответствующих половин шара с образованием при взаимном пересечении общего литника. Нижняя стенка полукокиля выполнена с толщиной, составляющей 0,36÷0,40 диаметра половины шара, а угол наклона внутренних сторон литников к вертикальным осям соответствующих половин шара составляет 36÷38°. Обеспечивается повышение производительности при отливке мелющих шаров и повышение качества мелющих шаров. 2 ил.

Объектом изобретения является форма, нагреваемая за счет индукции, содержащая по меньшей мере одну нижнюю часть и одну верхнюю часть, ограничивающие полость. В полость формы загружают предназначенный для формования материал, нагреваемый до температуры Ttr, превышающей 20°C, где его затем формуют. При этом по меньшей мере одна из частей формы содержит зону теплопередачи с формуемым материалом. Зона теплопередачи содержит по меньшей мере одну подзону теплопередачи, выполненную из по меньшей мере одного ферромагнитного материала с точкой Кюри Tc, находящейся в пределах от 20 до 800°C, входящую в контакт с формуемым материалом и/или с неферромагнитным покрытием, имеющим удельную теплопроводность, превышающую 30 Вт·м-1·К-1. Изобретение касается также способа изготовления форм в соответствии с изобретением и способа изготовления изделия из пластического или композиционного материала при помощи форм в соответствии с изобретением. Технический результат, достигаемый при использовании форм, изготовленных по изобретению, с помощью способа по изобретению для изготовления изделия из пластического или композиционного материала, заключается в упрощении формы при ее изготовлении, позволяющей сгладить неоднородность температуры формования, а способ изготовления форм позволяет легко модулировать искомые магнитные и/или термические характеристики. 7 н. и 16 з.п. ф-лы, 1 ил., 7 пр.

Изобретение относится к литейному производству. В литейную форму (1), имеющую нижнюю (5) и верхнюю полуформы (4), сдвигающиеся в направлении друг к другу для смыкания литейной формы (1), устанавливают остающийся в литом колесе (2′) стержень (3). Стержень выполнен с венцом (17) по периметру. Стержень (3) позиционируют в заданном положении в литейной форме (1) посредством по меньшей мере одного элемента (7) позиционирования. Концевой сегмент элемента (7) позиционирования фиксируют с силовым или фрикционным замыканием в расположенном по периметру венце (17) стержня (3). Свободный концевой сегмент элемента (7) позиционирования, отстоящий от расположенного по периметру венца (17) стержня (3), устанавливают на расположенной в рабочем положении преимущественно в горизонтальной плоскости опорной поверхности (8) нижней полуформы (5) с позиционированием стержня под действием силы тяжести. Обеспечивается точное позиционирование стержня в литейной форме при максимально возможной свободе исполнения стержня. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к литейному производству. При отливке поршня двигателя внутреннего сгорания выполнение отверстия для поршневого пальца осуществляют посредством устройства, содержащего передвигающуюся линейно пиноль (10) и передвигающийся линейно и под углом к пиноли (10) шибер (12). Шибер (12), формирующий выемку под областью колец поршня, соединен с возможностью поворота с поворотной вилкой (16), которая выполнена с возможностью поворота посредством пиноли (10). При передвижении пиноль (10) захватывает шибер (12) и отводит его из оформленной выемки в отливке поршня. Обеспечивается упрощение конструкции и процесса изготовления поршня. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к литейному производству. В верхней полуформе 1 установлен корпус 4 с центрирующей крышкой 5, имеющей осевое отверстие 6. В днище корпуса 4 соосно отверстию 5 выполнено отверстие 10, в котором закреплены направляющие 11. В направляющих размещен с возможностью перемещения нож 14 и установлена заглушка 12 из огнеупорного материала. Нож 14 выполнен из двух сопряженных вертикальных пластин 18 и 19. Концевая часть пластины 18 имеет режущую грань, образованную ее скошенной торцевой поверхностью и поверхностью наклонного выступа 20. На ноже закреплена съемная вставка 21 из огнеупорного материала, выполненная в форме двух усеченных пирамид. После заливки расплава в форму толкатель, размещенный в осевом отверстии 6 крышки 5, перемещает нож по направляющим 11, который разрушает заглушку 12 и отделяет литник от отливки, при этом меньшие основания вставки 21 перекрывают литниковый канал по всему сечению. При взаимодействии граней ножа с подвижными пластинами 23, последние принимают форму режущей грани ножа, что предотвращает попадание расплава в направляющие 11 и заклинивание в них ножа. Обеспечивается повышение качества отливки за счет предотвращения образования дефектов поверхности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх