Центробежная литейная установка

 

пвтвятна-тяхвнчюск&я ф»олмю .tg, ЧЬ А

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сюфз Соввтсиии

Сецмаиистичесии к

Респубиик

«н655469 (63) Дополнительное к авт. свид-ву—

{22) Заявлено 01.0775 {23) 2150248/22-02 с присоединением заявки 3É—

{23) Приоритет— (53) М. Кл.

В 22 D- 13/10

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДН 621. 74.042 (088.8) Опубликовано050479 бюллетень %13

Дата опубликования описания 050479 (72) Автор изобретении

А.И.Траченко (71) Заявитель (54) ЦЕНТРОБЕЖНАЯ ЛИТЕИНАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к литейному производству, в частности к оснастке для центробежного литья.

Известна литейная песчаная форма, включающая опоку, песчаную формовочную .смесь или песчаный стержень, которая, с целью регулирования скорости охлаждения отливки путем создания циркуляции газовой среды, снабжена каналом (1).

Недостатком этой формы является ограниченная область ее применения, так как она стационарна и неподвижна и неприменима как вращающаяся центробежная форма. 15

Известна также центробежная литейная форма, включающая корпус, крышку, футеровочный слой и систему сквозных продольных вентиляционных каналов, выполненных в крышке, футеровочном слое и торцевой стенке корпуса формы, ориентированных по периметру крышки и торцевой стенки корпуса формы (2).

Существенными недостатками такой формы являются низкая скорость охлаждения отливки, малая эффективность вывода из формы образующихся газов, повышенный нагрев корпуса формы и увеличенное сцепление футеровки с поверхностью корпуса формы при удалении закристаллизовавшейся отливки соВМесТНо с футеровкой, так как все процессы в течение заливки металла в полость формы и во время кристаллизации отливки протекают самопроизвольно, без воздействия какими-либо средствами охлаждения извне.

Целью изобретения является повышение скорости охлаждения отливки, интенсификация вывода газов из формы и уменьшение нагрева установки.

Поставленная цель достигается тем, что центробежная литейная установка, включающая корпус, форму и футеровку, с системой сквозных вентиляционных каналов в футеровке и форме, снабжена системой подающих хладагент сопел, закрепленных вне формы, со стороны ее торца, выходные отверстия сопел и входные отверстия сквозных вентиляционных каналов расположены соосно,, а поперечные сечения выходных отверстий сопел меньше поперечных сечений входных отверстий вентиляционных каналов.

На фиг.l изображена центробежная литейная установка в рабочем

65546

3 состоянии, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-A фиг.l, Предлагаемая центробежная лиreAная установка состоит из изложницы 1 со сквозными отверстиями 2 и 3, толкателя 4, крышки 5 со сквозными отверстиями 6 и 7, футеровки 8 с вен- 5 тиляционными каналами 9 и 10, подающих хладагвнт сопел 11, закрепленных в направляющих 12 вне формы, со стороны ее торца. Сквозные отверстия

2 и 7 и канал 9 образуют нерхний )0 сквозной. продольный вентиляционный канал Б, а сквозные отверстия 3 и 6 и канал 10 образуют нижний сквозной продольный канал В центробежной фор мы. Для упрощения чертежей количест- 15 во сквозных продольных вентиляционных каналов и сопел н центробежной форме ограничено двумя, однако при проектировании технологических процессов необходимо руководствоваться конкретными производственными услониями и технологи вескими соображениями при выборе количества вентиляционных каналов, их величины и формы с тем, чтобы обеспечить наиболее благоприятные условия для оптимального осуществления технологического процесса. Скноэные отверстия могут быть выполнены также в цилиндрической части корпуса, изложницы 1 (на фиг.l и 2 этот вариант не представлен).

В предлагаемой установке возможно также применение одного подающего хладагент сопла 11.

В качестве футеровки 8 могут быть использованы различные материалы: З5 заранее изготовленные песчано-керамические стержни, футеронка, изготвнленная из жидкоподвижных составов огнеупорных материалов, насыпная футеровка из литейных кнарценых пес- 40 ков с изготовлением граничащего с корпусом формы слоя иэ крупнозернистых материалов, например металлической.дроби, гранулированного шлака и др. При этом важно, чтобы по грани- «5 це раздела (рабочая поверхность корпуса формы — слои футеровки) имелись свободные пространства, образующие совместно со сквозными отверстиями в стенках корпуса формы сквозную вентиляционную систему центробежной формы. Последовательность сборки предлагаемой центробежной литейной установки следующая. В корпусе изложницы 1 устанавли" вают в исходное положение толкатель

4, затем футеровку 8, например, путем установки заранее изготовленных песчано-керамических стержней, закрепляют крышку 5 на корпусе изложницы 1 бО и сопла ll — н направляющих 12. В . качестве направляющих 12 для закрепления сопел 11 можно использовать ограждение центробежной формы, например переднюю торцевую дверцу.. При

9 4 монтаже сопел 11 в направляющих 12 очень важна ориентировка сопел 11 относительно центробежной формы, т,е, выходные отверстия 13 сопел 11 и входные отверстия 7 и 6 сквозных вентиляционных каналов Б и В должны быть соосно сцентрированы, причем для обеспечения лучших условий подачи хладагента из сопел 11 в каналы

Б и В поперечные сечения выходных отверстий 13 сопел ll должны быть меньше поперечных сечений входных отверстий 6 и 7 скнозных продольных нентиляционных каналов Б и В.

Центробежная литейная установка работает следующим образом.

Центробежную форму приводят во вращение с заданной угловой скорос-, тью, после чего подают хладагент через сопла 11, например сжатый воздух от существующих в цехах пневмосетей, затем заливают жидкий металл 14 в полость центробежной формы. B качестве хладагента может быть применен не только воздух, но и различные газовые смеси, отдельные газы, а также вышеперечисленные агенты совместно с другими веществами, например воздушно-водяная смесь (пар).

В процессе вращения центробежной формы сквозные вентиляционные каналы

Б и В поочередно подвергаются воздействию потоков хладагента, поступающего через неподвижно закрепленные сопла 11.

Проходя по каналам Б и В центробежной формы и непосредственно соприкасаясь,с футеровкой 8, потоки воздуха интенсивно охлаждают ее и тем саум ускоряют процесс кристаллизации металла 14 центробежной отливки.

Известно, что самым большим недостатком центробежной отливки в футерованные формы является низкая производительность из-за медленного процесса кристаллизации металла. Так, например, время эатвердевания канализационных и водопроводных труб в футерованной изложнице в 3-4 раза больше, чем в металлической. Предлагаемый способ позволяет существенно повысить произнодительность центробежной отливки в футерованные формы.

Двигаясь цо каналам Б и В центробежной формы, потоки сжатого воздуха предохраняют корпус изложницы 1 от повышенного нагрева ее горячими потоками образующихся в форме газов и тем самым значительно снижают напряжения в стенке изложницы, так как уменьшается перепад температур по толщине стенки между внутренней и внешней понерхностями изложницы.

При этом в предлагаемой установке значительная часть тепла отводится сжатым воздухом по каналам и только незначительная часть - сквозь стенку

6554

Формула изобретения

А юаРи гспм

Составитель Т.Кибовский

Техред Э.чужих Корректор Л. Веселовская

Редактор Ж.Рожкова

Тираж 944 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5,Заказ 1407/7

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная, 4 изложницы, тогда как в известной установке все тепло отводится только сквозь стенку изложницы.

В известной установке большой перепад температур по толщине стенки не устраняется в силу того, что внутренняя нагреваемая поверхность изложницы имеет повышенную температуру, а внешняя (охлаждаемая) пониженную, при этом разность температур (перепад) по толщине стенки даже увеличивается и, следовательно, напряжения возрастают.

Таким образом, предлагаемая установка позволяет уменьшить напряжения изложницы и тем самым ее деформацию (коробление) и увелинить долговечность корпуса центробежной формы.

Потоки сжатого .воздуха, двигаясь с большой скоростью по каналам Б и В центробежной формы, ускоряют вентиляцию формы, так как при этом имеет .место отсос из футеровки образующихся газов в полость каналов Б и В и выброс их из формы. Эффективность вывода газов повышается. В известной установке отмеченный эффект не достигается, так как образующиеся газы 25 удаляются иэ формы без принудительного воздействия извне, только за счет своих внутренних возможностей, обусловленных силами упругости разогретых газов. 30

В результате того, что проходящие по каналам Б и В потоки сжатого воздуха интенсивно охлаждают соприкасающиеся с поверхностью изложницы 1 слои футеровки 8, происходит уменьшение объема разогретой футеровки 8, ее линейных размеров, благодаря чему сила сцепления ее с поверхностью изложницы 1 уменьшается., 69 6

Уменьшение силы сцепления футеров" ки 8 с поверхностью изложницы 1 дает возможность уменьшить мощность выталкивающего устройства, т.е. уменьшить усилие толкателя 4 при выбивке центробежной отливки иэ формы, упростить конструкцию центробежной установки, сделать ее более компактной, в особенности, когда для выбивки используются пневматические цилиндры. Все это известные установки не обеспечивают в силу того, что футеровка принудительно не охлаждается, а охлаждается только корпус изложницы с внешней поверхности.

Центробежная литейная установка, включающая корпус, форму и футеровку, с системой сквозных вентиляционных каналов в футеровке и форме, о т л и ч а .ю щ а я с я тем, что, с целью повышения скорости охлаждения отливки, интенсификации вывода газов из формы и уменьшения нагрева установки, она снабжена системой подающих хладагент сопел, закрепленных вне формы, со стороны ее торца, выходные отверстия сопел и входные отверстия сквозных вентиляционных каналов расположены соосно, а поперечные сечения выходных отверстий сопел меньше поперечных. сечений входных отверстий вентиляционных каналов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

985628, кл. Ц 22 D 27/04, 1949.

2. Авторское свидетельство СССР

9501829,кл. В 22 0 13/00, 1974.