Вертикально-щелевая литниковая система

 

(ii 5О5499

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.12.74 (21) 2080514/22-2 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.03.76. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 10.05.7б (51) М Кл. - В 22С 9, 08

Государственный комитет

Совета Мнннстров СССР

ll0 делам нзобретеннй н открытнй (53) УДК 621.746.423 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Я. Крупин и А. М. Мосиянов (71) Заявитель

Калужский машиностроительный завод (54) ВЕРТИКАЛЬНО-ЩЕЛЕВАЯ ЛИТНИКОВАЯ СИСТЕМА

Изобретение относится к производству литья из алюминиевых сплавов, в частности к литниковым системам для заполнения расплавами металлических форм при отливке высоких деталей.

Известны вертикально-щелевые литниковые системы, состоящие из стояка, вертикальных шлаковиков, соединенных от стояка до полости формы вертикальной щелью, с подводом сплава через наклонный стояк.

B таких литниковых системах эффективность очистки достигается за счет применения металлоемких шлаковиков для снижения сКО рости и турбулентности потока. Подобные конструкции не позволят получить качественные отливки при изготовлении крупных высоких деталей в кокиль, где в первоначальный момент действуют повышенные скорости, которые неизбежно приводят к гидравлическому прыжку и турбулентности потока с образованием и переносом включений в форму..

Известны такие вертикально-щелевые литпиковые системы, в которых для повышения шлакозадержания сплав подводят из стояка через щель по касательной к поверхности вертикального шлаковика. Здесь сплав образует центробежное закручивание с вертикальной осью вращения. Для повышения очистки расплава в таких системах используют эффект центробе>кного закручивания с вертикальной осью вращения, при котором расплав очищается за счет сии>кения давления в центре шлаковика и скорости в шлаковике. Известные литниковые системы применяют для получе5 ния небольших отливок. Применение таких систем дает неудовлетворительные резулыаты при заливке металлоемких высоких деталей в кокиль, TBK как из-за высокой химической активности расплава к кислороду расплав в ча10 ше, в литниковых каналах и полости формы вспенивается с образованием шлаковых включений.

Известная вертикально-щелевая литниковая система не обеспечивает эффективной очистки

15 расплава в первоначальный, наиболее опасный момент.

С целью устранения указанных недостатков и повышения эффективности очистки расплава от шлака, пены и захвата воздуха в литни20 ковой системе за счет образования многократного эффекта восходящего потока и центробежного закручивания сплава с горизонтальной осью вращения все элементы предлагаемой литниковой системы расположены кас25 кадно и в нижней части снабжены металлоприемниками, имеющими форму тел вращения, например цилиндра.

Металлоприемники устанавливают горизонтально, перпендикулярно потоку металла.

30 Последний подводят в металлоприемник по

505499 наклонной плоскости, касательной к поверхности металлоприемника.

Это позволяет эффект центробежного закручивания с восходящим потоком использовать многократно для повышения эффективности очистки сплава в литниковой системе и погасить энергию потока сплава, обеспечивая ламинарный подвод в форму.

На чертеже изображена предлагаемая литпиковая система.

Литниковая система содержит плоский наклонный стояк 1, соединенный щелевым вертикальным каналом а с вертикальным шлаковиком 2 и металлоприемником 3 шлаковика.

Шлаковик 2 каналом б соединяется со вторым вертикальным и лаковиком 2 и металлоприемником 5 ылаковика наклонной плоскостью, касательной к поверхности металлоприемника.

Шлаковик 4 сообщается через вертикальный расширяющийся канал в с боковой вертикальной прибылью 6 и металлоприемником

7 прибыли 6 наклонной расширяющейся плоскостью.

Прибыль 6 вертикальным каналом r соединяется с отливкой 8. Металлоприемники вертикальных шлаковиков выполнены бочкообразной или цилиндрической формы.

Поедпочтительное соотношение между диаметром Д металлоприемника и высотой Н перепада 1: 1,5 — 6, а между диаметром металлоприемника и его длиной 1:0,5 — 3, Выбранные соотношения позволяют создать центробежное закручивание сплава с восходящими потоками на различных по весу и габаритам отливках и обеспечить ламинарность потока в металлоприемниках.

Расчет металлоприемников, как и всех элементов литниковой системы, на допустимые критические скорости потока оплава производится через критическое число Рейнольдса.

Литниковая система работает следующим образом.

5 Расплав ло наклонному стояку 1 и каналу а поступает в металлоприемник 3. За счет формы металлоприемника при его заполнении и перетекании из него расплава в пем образуется центробежное закручивание сплава с гори10 зонтальной осью вращения и с восходящим кверху потоком.

После заполнения металлоприемника 3 расплав по каналу б поступает в металлоприемник 5, где возникает такое же закручи15 вание, как в металлоприемнике 3. Заполнив металлоприемник 5, расплав направляется в металлоприемник 7, образуя в нем центробежное закручивание с восходящим потоком.

Последовательная установка металлоприем20 ников вертикальных шлаковиков многоступенчатыми перепадами позволяет многократно использовать энергию потока для повышения эффективности очистки расплава в первоначальный момент заполнения и обеспечить

25 ламинарный подвод сплава в форму.

Формула изобретения

Вертикально-щелевая литниковая система, 30 включающая последовательно расположенные стояк, шлаковик и прибыль, соединенные щелевыми вертикальными каналами, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности очистки расплава от неметалли35 ческих включений, элементы литииковой системы расположены каскадно и в нижней части снабжены горизонтально установленными металлоприемниками, имеющими форму тел вр ащения.

505499

Составитель Е. Ноткин

Техред М. Семенов

Корректор 3. Тарасова

Редактор 3. Горбунова

Типография, Hp. Сапунова, 2

Заказ 977(3 Изд. № 292 Тираж 1002 Подписное

ЦНИИПИ l осударственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4/5