Способ центробежного литья полых отливок в стационарных формах и устройство для его осуществления

 

„„980941

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.01.81 (21) 3238720/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Кл.з

В 22 D 13/04

Гоеударетееииый комитет

СССР (53) УДК 621.746..042 (088.8) Опубликовано 15.12.82. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 25.12.82 по делам изооретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. П. Поручиков, P. И. Силин и В. М. Миля

Уральский ордена Трудового Красного Знамени поли институт им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ ПОЛЫХ ОТЛИВОК

В СТАЦИОНАРНЫХ ФОРМАХ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления отливок типа втулок, полых прокатных валков, бандажей, обечаек с фасонной наружной и внутренней поверхностью и др.

Известен центробежный способ получения полых отливок, заключающийся в том, что сплав заливают во вращающуюся форму. Под действием центробежных сил жидкий металл распределяют слоем определенной толщины по поверхности вращающейся формы и при кристаллизации его получают полую отливку. Существенными признаками этого способа является то, что каждый сплав подают на внутреннюю поверхность вращающейся формы. Под 15 действием центробежной силы он распределяется в форме равномерным слоем.

При этом вращательное движение расплаву сообщается от внутренней поверхности формы за счет сил трения (1).

Указанный способ производства отливок требует применения громоздких машин с мощными двигателями, особенно при получении крупных отливок; большая частота вращения наружных быстроохлаждающихся слоев жидкого сплава и более низкая частота медленно охлаждающихся внутренних слоев часто приводит к образованию в отливке слоистых структур с неравномерными механическими свойствами по сечению и высоте отливок; в ряде случаев наблюдается интенсивное окисление составляющих сплава.

Известен и другой способ придания вращения сплаву, заливаемому в форму, путем тангенциального подвода сплава в форму.

Этот способ изготовления полых валков отличается тем, что вращательное движение металлу сообщается за счет тангенциального подвода металла (2) .

Упомянутый способ имеет следующие недостатки: тангенциальный подвод не обеспечивает скорость вращения металлу, которая необходима для удаления неметаллических включений из поверхностного слоя отливки; кроме того, вращательное движение расплава прекращается до того как он затвердевает по всему сечению отливки; неблагоприятное распределение скоростей вращения оказывает существенное влияние на равномерность кристаллической структуры в отливке: низкий выход год980941

I I oc TB B. 1å H í à H цель достигается те м, ч !х> устройство для центробежного литья полых отливок и стационарных формах. содержащее форму, заливочную воронку, стержни, образующие между собой литниковые каналы, снабжено приводом для вращения центрального стержня и подшипником, причем на этом стержне выполнены рассекатели и он установлен на подшипнике с возможностью вращения относительно форM I>l .

Кроме того, в нижней части формы выполнено кольцеобразное углубление, заполненное неспекающимся порошком, а на стержне соответственно — кольцеобP33H6IH BbICTI> II.

На чертеже изображено устройство, общий вид.

Устройство состоит из заливочной воронки 1, формы 2, стержней 3 и 4 с рассекателями 5, закрепленных в подшипниках, между которыми образованы литниковые каналы 6 и 7 для подачи расплава в по40

Фор чули изобретени !

4.Способ центробежного литья полых отливок в стационарных формах, включающий заливку расплава в форму с воздействием на него силового центробежного поля, orëè÷àþè èéñ÷ тем, что, с целью улучшения качества отливок и повышения производительности труда, заливаемый расплав до его поступления в форму подвергают центрифугированию в литниковой системе, причем угловую частоту вра1цения слоев расплава в форме уменьшают в направлении от внутреннего к наружному слою по закону = иХо — КБ ° где «>, — угловая частота вращения внутреннего слоя расплава;

55 -угловая частота вращения слоя расплава, расположенного на расстоянии 6 от наружной поверхности стержня;

К -коэффициент. ного из-за расхода .четалла на литниковую систему и прибыли.

Для решения поставленной задачи cor l IcHo способу центробежного литья полых отливок в стационарных формах, включак>щему заливку расплава и воздействие на него силового центробежного поля, заливаемый расплав до его поступления в форму под«ергают центрифугированию в литниковой системе, причем угловую частоту вращения слоев расплава в форме уменьшают «направлении от внутренне!х> к и»ружному слов по закону = I>

ГДЕ ч>1> — УГЛО«аЯ ЧаетОта ВР !П1ЕНИH ВНУТреннего слоя расплава;

4т — угловая частота вращения сг!1>я расплава, расположепногo на расстоянии 8 от наружной поверхности стержня;

К вЂ” коэффициент.

1Ь«естно также устройств!> для це!пробежного литья, которое содержит изложницу, стержень, в котором сифонная литпиковая система в виде уссченн1>г!> !юлогo конуса, расширяющеп>ся книзу, расположен» в стержне и снаожена калиброванным кольцевым отверстием для управления скоростью заливки (3) .

Недостатком указанного устройства я«ляется то, что для вращения изложницы необходимы громоздкие и IHI>ol.остоя!цпс машины. Кроме того, кристаллизация расплава протекает в практически безградиентном силовом центробежном поле, вследствие чего слабо проявляется эффект центрифугирования, а наличие нераздельного стержня затрудняет извлечение отливки из формы и удорожает продукцию.

Целью изобретения является улучшение качества отливок и повышение произ«о,.!«тель«ости трчда. лость 8 формы, загворов 9, роликов 10, подшипников 1! и механизча вращения стержней.

Устройство работает следующим обра5

Раси, а В подается В за;1 и Вочную ВОрОн ку l, откуза от стекает на поверхность «ра-! ца ющегося стержня 4. Под действием гравитационных и центробежных сил расH;IB B, па ходя!пийс я в литии ковых ка налах 6, вовлекается во вра>пение и перечещаетса

«нижнк>ю часть л>ггниковой системы, где поток разделяется на части с помощью рассекателей 5. Рассекатели предотвра1цаIoT проскальзывание рас11лава Но отношеHHIo к !ювсрхности вращающихся стержней

1 > вслсдствие чего угловая частота вращения рж «лава становится равной угловой частоте вращения стержня. Затем через каналы 7 расплав поступает в рабочую полость 8 стационарной формы 2.

I«Iÿ предотвращения вытекания рас! !EBB из формы в нижней части ее предусмотрен затвор, выполненный в виде кольцеобразноп> углубления, заполненного огнеуIIoð«ым порошком 9. Крломе того, с целью сохранения возможности вращения стерж25 ней в случае прихвата их формой при загвердс«апии расплава, форма установлена па ролики 10.

Использование предлагаемого устройства обеспечи«ает умень«и>ние массы вращающихся частей, вследствие чего снижается расходуемая моlöíîсть, обеспечивается формирование !!потной отливки с однородными свойствами в условиях больп>ой угловой частоты «р»щения внутренних слоев. При этом также существенно уменьшается окисление составляющих сплава. Все это способствует улучшению качества отливок и повышению производительности труда и обеспечивает экономический эффект

8,0 млH. руо. в гoд..

98094!

Составитель Э. Померанец

Редактор М. Дылын Техред И. Всрес Корректор А..Чзятко

Заказ 9565I I 6 Тираж 352 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау шская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2. Устройство для центробежного литья полых отливок в стационарных формах. содержащее форму, заливочную воронку, стержни, образующие между собой литниковые каналы, отлачающеес» тем, что, с целью улучшения качества отливок и повышения производительности труда, оНо снабжено приводом для вращения центрального стержня и подшипником, причем на этом стержне выполнены рассекатсли и он установлен на подшипнике с возчожносTûî вращения относительно формы.

3. Устройство по п. 2, отлапающс««» тем, что в нижней части форчы Hhlil()ëí«HH кольцсооразнос углубление, заполненное нсспсl"IK)HI lìoÿ порошком, à H;I центральном стержне ooTBcòoTBåíío кольцеобразный выступ.

Источники инфор" ации, принятыс во вничанис при экспертизе

1. Юлин (.. Б. 1(снт(зобсжнос лигь«..Ч., Ч ° -. !о 2

2. Бсцглык Л. (.. Чугунные прокатные валки. Ч., Йсталлургиздат, 1 .)55, с. 88.

:3. Лвторс„лс свидетельство (.(.(.1

Vo =).)4 I; .3 В 2 з () I Çt04 с!Т8