Устройство для заливки форм
ОПИСАН ИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских Социалистических Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— ° (22) Заявлено 01.12.77 (21) 2548834/22-02 с присоединвнием за явки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.05.80. Бюллетень № 20 (45) Дата опубликования описания 30.05.80 (51) М.Кл.з В 22 С 9/08 В 22 D 25/00 Государственный комитет (53) УДК 621.746.22 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изо бр етеяи я В. Л. Ляпустин, С. В. Рабинович, И. Б. Ферштатер и Ж. В. Токарев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЛИВКИ ФОРМ F,: ZF : F„= 0,5: 1: 2, 30 Изобретение относится к литейному производству, в частности к устройствам для заливки форм, преи мущественно получаемых в формах, изготовленных по выплавляeMbIIM моделям .и заливаемых сплавами на основе алюминия. Известно устройство, которое включает литейную форму, устанавливаемую на площадку с подъемником, над которой .на специальных опорах устанавливают металлическую литниковую чашу ic присоединенными к ней стальными трубками с внутренним диаметром 12 — 16 ям, отпущенными в стояки, соединенные вертикальными щелями с полостью литейной формы. Верхние концы трубок снабжены тлробками. Трубки установлены так, что они,на 20 — 25 мм не доходят до дна стоячков формы и.перед заливкой, нагреваются электроконтактным способом;до 500 — 800 С. Литниковую чашу яагревают перед заливкой на 200 †2 С горелками. Сплав заливают в чашу ковшами или из тигля. Затем извлекают пробки из трубок. В,момент,,когда н ижние концы трубок погружаются в жидкий сплав на ,глубину 100 — 150 мм, форма, установленная на гидравлической, площадке, начинает опускаться и заполняется последовательно снизу вверх (1). Однако такое устройство обладает следующ1ими,недостатками: узкая область примен ен ия (только для получения тонкостенных панелей); прудность управления про.цессом заливки ввиду большой выcîòû падения .металла; при падении первых порцпй металла не исключается его разбрызгивание ,при ударе о дно стояков, окисление и образова ние вторичных шлаковых включений; необходимость подогрева стальных трубок 10 до высокой температуры; низкая скорость залввки (6,5 — 8,5 см!мин); не обеспечивается отделение окислых включений от сплава; гидравлический подъемник н е обеспечивает плавного опускания формы, особенно 15 в,конце заливки,,когда вес ее значительно возрастает. Известно также устройство для залотвкп форм, содержащее воронку с прикрепленной к ней глуходонной трубкой со щелями 12). 20 Недостатком такого устройства являются ограниченные,воз можности его использования. Целью изобретения является расширение технологических возможностей устрой25 ства. Поставленная цель достигается тем, что щели расположены вертикально по периметру трубки, при этом 737105 4X EF„, 4X9 .;0,1 192х0 2 — 0004Ь: =80 . (8) 15 6, Определяем среднюю по продо.лжителыности,заливки скорость истечения .металла через щели по уравнению расхода (Vr) 2000 р X F X 1 Xó 72X6; . 2,42 = 19,2 см/с. (6) где F„— площадь сеченная трубки; EF — суммарная площадь щелей; F„— площадь сечения стояка. На чертеже изображено устройство для зал ивки форм,,изготовляемых,по выплавляемым моделям, общий вид. Достижение цели изобретения рассмотрим .на примере заливки, одной из серийных деталей из алюминиевого оплава в формах, изготовленных по выпла вляемым моделям. Данные для расчета: Вес заливаемого металла в форму (Q), кг 2 Диаметр стояка (DÄ), мм 43 Высота стояка (Н), мм 300 Диаметр титановой трубки (0,), мм 21 Высота щелей (Н,„), мм 90 Ширина щелей (b), мм 1 Количество щелей (п) 8 Продолжительность заливки формы ®, с 6 Расчет параметров: 1. Площадь сечения стояка (F„) тЮ,, 3,14 >< 4,3 F„= —" = = 14,5 см- . (!) 2. Площадь сечения титановой трубки (ч,) 3,14X2,1 - F, = — =3,46 см- . (2) 3. Площадь сечения щелей (1 ",) ZF H X bXn =9Х8Х0,1 = 7,2 см- . (3) 4. Определяем соотношение площадей сечений элементов F, KF : F„= 3,46: 7,2: 14,5=0,5: 1: 2. (4) 5. Определяем среднюю скорость подъема металла в стояке HÄ 30 V„= " == — = 5 см/с. (5) 6 у — удельный вес жидкого алюминия (гlсм ) 7. Определим характер течения металла в щелях, используя для этого критерий Рейнольдса где d — пр иведенный диа,метр трубопровода для,некруглого сечения, принимаемый ра вным в нашем случае J тде П вЂ” периметр;сечения щели, см V — — коэффициент кинематической вяз1д .коспи, принимаемый равным 0,0048 стоксам. Получаем Таким образом, .прои заливке металла че,рез титановую трубку, снабженную в нижней части щелям и, обеспечивается ламинарный поток расплавленного металла,в стояк, :исключающий образование вторичных шлаковых,включений в виде пленок окиси алюминия. К роме тото, узкие щели выполняют роль фильтра, задерживают окисные плены 25 .и газовые пузыри подобно сетчатым металлическим .или пканевым фильтрам. Выполнение соотношения (4), соответст.вующего расширяющейся литниковой системе, способствует спокойному заполнению металлом стояка и полости формы. Высокие скорости заливки,,подъема металла (5 см/с и выше),:не ухудшают качест ва отливок при применении устройства. На чертеже изображено предлагаемое З5 у строиство. Устройство состоит из опоки 1, формы Z, изготовленной по выплавляемым моделям, наполн ителя 8, металлической трубки 4 с воронкой 5. По диаметру трубка 4 снабже4р на узкими, вертикальными щелями б, не доходящими до ее дна 7. Устройство работает следующим образом. В опоку 1 устанавливают форму 2, за45 сьппают,наполнитель 8. В стояк формы 2 опускают трубку 4 так, чтобы воронка 5 опиралась на верхнюю плоскость стояка. Металл из ковша заливают в трубку 4. Первые порции металла ударяются в дно 7 и 5р заполняют объем от дна до начала щелей б, который в .последующем выполняет роль зумпфа для гашения кинетической энергии падающей струи металла, Затем металл через щели б заполняет стояк формы 2, под55 нимается .в нем снизу вверх и постепенно заполняет полоспи, .в которых .формируется отливка. После оконча,ния заливки трубу 4 с воронкой 5 извлекают IHI3 стояка формы 2, 6р устана вл ивают в новую форму и цикл повторяется. Ожидаемый экономический эффект в результате внед рения изобретения в пересчете на 1 т отливок:,из алюминиевых спплавов 65 за счет снижен ни брака по неметалличе737105 F,:EF:F„=05:1:2, Составитель Г, Лебедев Техред В. Серикова Корректор С. Файн Редактор 3. Ходакова Заказ 561/705 Изд. № 304 Тираж 889 Подписное НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Тин. Харьк. фил. пред. «Патент» аким включениям на 30 в/о составляет 0,4 тыс. руб. Ф о р мул а,и во б р етени я Устройство для заливии форм, преимущественно полученных IIO выплавляемыммоделям, содержащее воронку с прикрепленной к ней глуходонной трубкой со щеляIMM, ломещаемой в стояк, о т л и ч а ю щ е е - 10 с я тем, что, с целью рас1пирения технологических возможностей, щели расположены вертикально по периметру трубки, при этом где F, — площадь сечения трубки; ZF — сумм,ар,ная площадь щелей; F„— площадь сечения стояка. И сточники информации, принятые во внимание при экспертизе: ! 1. Храмов В, Д. Направленное затвердевание отливок. — «Передовой научно-технический и производственный опыт», № М-57-106/15, ЦИТЭИН, 1957. 2. Авторское свидетельство СССР № 544499,,кл. В 22 С 9/08, 1973.
