Устройство для литья

 

ОПИСАЛИ

ИЗОБРЕ ГЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскик

Социваистнчееии к + " 16""" (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 29.11.76 (21) 2425805!22-0 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 050479.Бюллетень №

Дата опубликования описания 05.04.

Государственный комитет сссР по делам изобретемнй и открытий (72) Авторы изобретения

В.И.Вершинин, В.В.Янков, A Г.Степин, В.П.Собакин, В.И.Севастьянов н Ю.Н.Бакрин (71) Заявитель (54) УС РОЙСтВО

Изобретение относится к литейному производству и, в частности, к устрой- ствам для литья под всесторонним газовым давлением.

Известно устройство для литья (1), 5 включающее литейную форму и источник приложения к ней избыточного газового давления. . Однако сложная система герметизации не позволяет создавать большие 10 избыточные давления (не выше 50 атм), необходимые для получения отливки без дефектов усадочного происхождения.

Целью изобретения является повыше-15 ние качества отливок.

Указанная цель достигается тем, что устройство для литья снабжено обоймой, пуансоном, подпружиненным разъемным вкладышем для литейной формы, в котором выполнены кольцевая выточка и отверстия для газосброса, и подпятником, при этом источник приложения избыточного газового давления выПолнен в виде контейнера с переохлажденным газом, расположенного в донной части формы. Литейная форма снабжена экэотермическими вставками с теплоизоляционными оболочками, установленными в головной части, и выполнена армированной и с шаровой засыпкой.

На фиг.l изображено устройство; сечением на фиг.2 — литейная форма, сечение. устройство состоит из обоймы 1 с пуансоном 2, имеющим наконечник

3 с уплотнительными кольцами 4 и хвостовиком 5. На ступице пуансона

2 выполнена кольцевая выточка с углублениями для пружин б, сообщенными с отверстиями для гаэосброса.

Ступицей пуансона 2 посредством пружин 6 плотно поджат разъемный вкладыш 7 (в обойме l) с находящимися в нем заливочной чашей 8 и коробкой 9 со съемным днищем. Снизу вкладыш 7 ограничен подпятником

10. В коробку 9 помещена разъемная керамическая форма 11 (ее толщина

2-3 мм), изготовленная, например, методом литья по выплавляемым моделям и армированная, например, металлической сеткой 12.

Для армирующей сетки могут быть использованы, например, стеклянная нить, волокна бора и т.д.

)тля выполнения. внутренней полости отливки в форму 11 помещен полый стержень 13 с армирующей сеткой 14, 3 65547 при этом стержень 13 внутри и форма

11 снаружи заполнены шаровой засыпкой 15 с диаметром шаров не менее

5 мм (для лучшей газопроницаемости).

Стержень 13 в отростках (знаках) имеет заглушки 16 (пробки) с отверстиями. 5

Для организации направленного теплоотвода под донной частью формы

11 помещен контейнер 17 с переохлажденным газом, а в прибыльных частях отливки — экзотермические вставки 10

18 с теплоиэоляционной оболочкой 19, Контейнер 17 может иметь теплоизолирующую оболочку для замедленного испарения содержащегося в нем ереохлажденного газа °

Работа устройства осуществляется следующим образом. Предварительно конусная поверхность и поверхность стыка вкладыша 7 и 11oG20 пятника 10, а также пОверхность стыка половинок вкладыша 7 и конусная поверхность обоймы 1 протерты мастикой (смесь, например, солидола с графитом) .

Сборка формы 11 происходит в сле- 25 дующей последовательности. Предварительно изготавливаются элементы стенки формы 11 и стержня 13 путем окунания модели для формы и стержня в гидролизованнйй этилсиликат и в кипя- З() щий слой песка, и в промежуточных стадиях надевается сетка. Наружные слои формы 11 и внутренние слои стержня 13 выполняются иэ более крупнозернистых фракций песка. Половинки формы 11 собираются совместно со стержнем 13., в котором уже засыпан шаровой слой 15 и вставлены заглушки 16.

Далее коробка 9 поворачивается на 4

180 и ставится на специальную плиту, снимается днище коробки, в коробку 9 ставится форма 11 со стержнем 13, вставляются экзотермические вставки

l8 с теплоизоляционной оболочкой

19, после чего осуществляется засып- 45 ка шарами, а сверху помещается контейнер 17.

Далее ставится и закрепляется днище коробки 9, коробка 9 кантуется на 180О, перемещается в одну 50 иэ половинок вкладыша 7, вставляется,чаша 8 и затем примыкается вторая половинка вкладыша. Затем в обойму

1 помещается подпятник 10, собранный вкладыш с формой пуансона 2 под- 55 жимается с усилием к конусной части обоймы 1. При хорошем качестве стыкующихся поверхностей мастика входит в микровпадины в металле, благодаря чему поверхность стыка хорошо герметиэируется.

Затем пуансон 2 поднимается в верхнее крайнее положение, ставится металлопроводящая трубка, через которую в чашу 8 заливается нужная порция металла, после чего металлопрово- 65 дящая трубка убирается, и пуансон

2 с предварительно ввернутым HcLKo» нечником 3 опускается в нижнее крайнее положение (пневмоцилиндром, на фигурах не показанным), после чего он запирается выдвижной балкой (на фигурах не показана) .

При входе наконечника 3 в отверстие вкладыша 7 камера за счет колец

4 запирается. К этому времени металл из чаши В полностью перетекает в форму

11, и с наружной и. внутренней поверхностей будущего контура отливки образуется твердая корочка 20, а жидкая фаза 21 за счет действия экзотермических вставок 18 находится в перегретом состоянии. Нижние слои металла более интенсивно охлаждаются эа.. за счет испарения газа в контейнере

17, которое происходит в результате теплового воздействия уже нагретой формл 11.

Испаряющийся газ легко проходит через шаровую засыпку 15 и оказывает на поверхность корочки 20 и жидкой фазы всестороннее давление, при этом за счет герметизации камеры (внутренней полости вкладыша 7) в ней развиваются значительные давления, воздействие которых на Формирующуюся отливку проявляется в том, что жидкая фаза загоняется в междендритные пустоты усадочного происхождения формирующейся твердой корочки 20.

Если обеспечить достаточно хорошую герметизацию камеры и увеличить содержание газа в контейнере 17, то в камере могут развиться значительные давления.

Это обстоятельство положительно влияет на свойства литого металла, получаумого в описываемом устройстве.

С повышением давления повышается степень переохлаждения кристаллизующегося сплава, что приводит к измельчению структуры и улучшению однородности строения литого металла и его прочности. Поэтому возможность достигать высоких давлений на кристаллизующийся металл составляет одно из преимуществ предлагаемого устройства.

Использование теплоты испарения переохлажденного газа позволяет эффективно снимать избыточное теплосодержание с кристаллизующейся отливки, что в сочетании с направленным теплоотводом (из-за подогрева прибылей) и высокими давлениями повышает возможность получения качественного литого металла, а также улучшает условия тепловой и силовой работы.

Наличие шарового слоя с увеличенным диаметром шаров (дробь при литье в корковые формы имеет диаметр 23 мм) и небольшая толщина керамичес655475

f8 гУ

Фиг. 2

ЦНИИПИ Заказ 1407/7 Тираж 944 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кой формы 11 и стержня 13 обеспечивают высокую гаэопроницаемость формы

1l в целом, что позволяет до безопасных пределов снизить градиенты быстро нарастающего давления по толщине формы 11 и стержня 13 в условиях быстрого испарения газа в контейнере 17. удержание давления в камеРе осуществляется наконечником пуансона

2 и уплотнительными кольцами 4, а удержание половинок вкладыша 7 во 10 взаимно поджатом обоймой 1 состоянии осуществляется действием пружин 6 на вкладыш 7. При этом часть r.рорвавшегося через зазор между кольцом

4 и стенкой отверстия во вкладыше 7 газа попадает в кольцевую выточку и далее через гнезда для пружин 6, через наклонные отверстия и зазор между обоймой и пуансоном — наружу, не создавая избыточного давления под 20 ступицей пуансона, имеющей несравненно большую площадь поперечного сечения, чем наконечник.

С учетом указанных преимуществ описываемое устройство можно использовать для литья деталей со сложными наружными и внутренними контурами иэ цветных, желеэоуглеродистых и других тугоплавких cïëàâoâ.

Формула изобретения

1. Устройство для литья, включающее литейную форму и источник приложения к ней избыточного газового давления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества отливок, оно снабжено обоймой, пуансоном, подпружиненным разъемным вкладышем для литейной формы, в котором выполнены кольцевая выточка и отверстия для гаэосброса, и подпятником, при этом источник приложения избыточного газового давления выполнен в виде контейнера с переохлажденным газом, расположеннîro в данной час- т и фонемы .

2. Устройство для литья по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что литейная форма снабжена экзотермическими вставками с теплоизоляционными оболочками, Установленными в головной части,и.выполнена армированной и с шаровой засыпкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство

9410865, кл. В 22 D 27/10, 1972.