Способ получения отливок с полостью @ -1

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК С ПОЛОСТЬЮ R-1, включающий установку трубки в литейную форму, заливку в нее расплава и подачу газа в раеплАв через трубку, отличающийс я тем, что, с целью эконокии расплава и повышения качества отливок, трубку помещают в формобразукицую полость литейной формы. 2.Способ по п. 1, отличаюI , и и с я тем, что в формообразующую полость помещают трубку с полым телом на конце с газонепроницаемыми стенками, ограничивающими объем в заданном месте и пределах. 3.Способ по п. 2, отличаю§ щ и и с я тем, что газ подают под давлением большим, чем гидроста (Л тическое давление расплава над ниж- . ним уровнем полого тела.

СО1ОЭ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (1)) (ll) SU йэ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 779934/22-02 (25) 2984043/22-02 (22) 24.05.62 (23) 23.09.80 по пп, 2 и 3 (46) 15.10. 85. Бюл. Ф 38 (75) Б.В.Рабинович (53) 621.744.3(088.8) (56) Ямшанова П.И. Искусственное давление в прибылях отливок. М.—

Свердловск, 1949, с. 31-62, фиг. 12, 21,34.

Десницкий В.П Производство легированных стальных отливок для энергомашиностроения. М.-Л., 1961, с. 121-127, рис. 55-57,59. (54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК С ПОЛОСТЬЮ Р-1, включающий установку трубки в литейную форму, заливку в (5!)4 В 22 С 9/24 В 22 D 27/! 3 нее расплава и йодачу газа в расплав через трубку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью экономии расплава и повышения качества отливок, трубку помещают в формобразующую полость литейной формы.

2. Способ по п. 1, отличаю(и и с я тем, что в формообразующую полость помещают трубку с полым телом на конце с гаэонепроницаемыми стенками, ограничивающими объем в заданном месте и пределах.

3. Способ по п. 2, о т л и ч а юшийся тем, что газ подают с

Ю под давлением большим, чем гидроста— тическое давление расплава над никним уровнем полого тела. С:

942320

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано при изготовлении отливок в литейных формах.

Известны способы ввода газа в 5 жидкий металл, например в прибыль, с целью питания отливок под давлением, при этом в прибыли образуется газо-усадочная полость.

Согласно одному из способов в 1О полость формы помещают коробочку-патрон с газотворным веществом, которое разлагается с выделением газа после заполнения формы металлом под действием тепла $1 ). Образующийся гаэ 15 выходит через трещины, возникаюшие в патроне, и оказывает давление на металл.

Из-за одновременного протекания процессов, всплывания и скапливания 20 газа вверху прибыли, опускания уровня жидкого металла и затвердевания отливки газо-усадочная полость получается в виде опрокинутого конуса, влиять на форму которой не представ- 25 ляется возможным. Кроме того, способ не позволяет надежно обеспечить нужный момент начала подачи газа и ее продолжительность, а также регулировать давление газа в процессе питания отливки в зависимости от темпа ее затвердевания.

В результате того, что способ неуправляем, он не обеспечивает стабильных результатов и получение от35 ливок сопровождается браком.

Недостаток, вызванный трудностью управления подачей газа, при введении в жидкий металл газообразующего вещества для создания повышенного 40 давления над уровнем питающего расплава, устранен в способах подвода газа под регулируемым давлением от сети, Наиболее близким техническим 45 решением и по достигаемому эффекту является способ, включающий установку трубки в литейную форму, заливку в нее расплава и подачу газа в расплав через трубку f2), 50

Однако при этом способе невозможно воздействовать на форму газоусадЬчной полости, что приводит к большим материальным и трудовым затратам в процессе производства 55 отливок °

Цель изобретения — экономия расплава и повышение качества отливок.

Цель достигается тем, что в способе, включающем установку трубки в литейную форму, заливку в нее.расплава и подачу газа в расплав через трубку, трубку помещают в формообразующую полость литейную формы. В фор.— мообразующую полость помещают трубку с полым телом на конце с гаэонепроницаемыми.стенками, ограничивающими объем в заданном месте и пределах.

Газ подают под давлением большим, чем гидростатическое давление расплава над нижним уровнем полого тела.

Размещение в формообращующей полости полого тела позволяет удерживать от всплывания в жидком металле газ, который вводят в расплав по мере уменьшения его объема при охлаждении и затвердевании, стенками полого тела и, таким образом, формировать в отливке полость, место расположения и форма которой будут соответствовать месту расположения и форме полого тела. Стенки полого тела выполняют из материала, газонепроницаемого в среде расплава при рабочем давлении газа Для пористого материала должно соблюдаться условие:

М э пS P>-1ó, где P2 — давление газа; — сила поверхностного натяжения на границе раздела расплав — газ; — радиус поры в материале стенки; — краевой угол смачивания; — высота уровня металла над полым телом;

à — удельный вес расплава.

Величина давления газа большая, чем гидростатическое давление расплава над нижним уровнем полого тела, необходима для преодоления сопротив— ления введению газа, создаваемого давлением столба жидкого металла в отлив ке на уровне ввода газа. Заданное давление обеспечивает перемещение расплава к формирующимся областям отливки, которые расположены выше уровня питающего расплава, и прижимает металл к стенкам формы. В результате внешние очертания отливки сохраняют очертания формы.

Таким образом, совмещение процессов принудительного формирования полости в отливке и ее питания дает воэ3 9423 можность получать отливку с полостью без прибыли и холодильников, а уменьшение высоты усадочной полости в прибыли позволяет уменьшить ее объем.

В результате экономятся материаль5 ные и трудовые затраты.

На фиг. 1-4 показаны примеры получения .отливок с полостью, объем которой равен объему усадо 1ной раковины; на фиг. 5-7 — изображено получение отливки с полостью, объем которой больше объема усадочной раковины; на фиг. 8 и 9 — показано формирование полости в прибыпи.

Для получения массивной отливки с полостью, объем которой равен объему усадочной раковины (фиг. 1-4) в полость формы 1 до заливки помещают полое тело 2 с газонепроницаемыми в расплаве стенками, соединенное с трубкой 3. Полое тело может быть выполнено либо в виде жесткой открытой снизу оболочки (фиг. 1-2), либо в виде замкнутой оболочки, способной изменять свою форму и объем 25 (фиг. 3-4). Таким полым телом может быть свободный "мешок" или тело со стенками, способными растягиваться.

После заполнения полости формы металлом и отключения литниковой сисI темы, полость полого тела 2 соединяют с источником газа через трубку 3. По мере уменьшения объема расплава при охлаждении и затвердевании в полое тело 2 поступает под давлением газ, замещая .расплав. В затвердевающей отливке обеспечивается процесс самопитания и образуется центральная полость. Таким образом, можно получить отливку без прибыпи и внутренних холодильников, которые применяют в известных способах.

Предлагаемым способом можно получать отливки и с полостью, объем которой больше объема усадочной раковины (фиг. 5). Отличие данного варианта от предыдущего в том, что форму не доливают, при этом объем залитого металла равен объему металла в отливке, увеличенному на объем

20 4 усадки (фиг. 5). После отключения литниковой системы полое тело 2 соединяют с источником газа. Поступающий в полое тело под давлением газ вытесняет расплав. При этом происходит окончательноЕ заполнение формы (фиг. 6). Последующее вытеснение металла газом обеспечивает процесс самопитания отливки. В затвердевшей отливке (фиг. 7) odpaзуется полость, обьем которой больше объема усадочной раковины.

Предлагаемый способ получения полости в отливке можно применять также для формирования усадочной полости в прибыли работающей под давлением газа (фиг. 8). В прибыль устанавливают полое тело 2 в виде открытого снизу цилиндра с ооотношением Д/Н w 1. Объем, ограниченный его стенками, равен суммарной объемной усадке прибыпи и отливки. После заполнения формы металлом в полое тело 2 через трубку 3 подают газ (фиг.8)

В затвердевшем металле газоусадочная полость имеет плоскую форму соот-. ветствующую телу 2 (фиг. 9), благодаря чему можно соответственно уменьшить высоту прибыли.

Примеры расчета давления газа.

Давление газа Р1 : Ь, где Ъ вЂ” расстояние от нижней кромки полого тела до верхнего уровня жидкого металла в форме;. у — плотность расплава. Например, 1 = 50 см, тогда:

1) при заливке сплава на основе

At-М Р = 50.2,43 0,120 (кгс/см )1

2) при заливке стали Р1350.7,3 Ъ

Ж, 365 (кгс/см )

3) при заливке бронзы РЗ50 8,0>i 0,40 (кгс/см ).

Использование предлагаемого способа получения полости в отливке обеспечивает воэможность отливки деталей беэ прибыпей и холодильникбв; возможность совмещения операций получения полости в отливке беэ песчаньм стержней и питания отливки; возможность уменьшения высоты прибыли.. !

942320

Редактор Л. Письман Техред М.Надь

Корректор B. Гирняк

Заказ 7019/1 Тираж 746

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4