Устройство для литья с кристаллизацией под давлением
Полезная модель предназначена для литья по выплавляемым моделям с кристаллизацией под давлением при изготовлении тонкостенных деталей сложной конструкции.
Устройство содержит два поворотных стола для подачи контейнеров с керамическими формами на позицию заливки и возврата их в исходное положение, шарнирно закрепленные на вертикальных стойках и металлоприемник, установленный на нижнем столе, причем контейнер состоит из корпуса, крышки и горловины с опорным кольцом, с наружной стороны которого выполнена кольцевая проточка.
Использование двух поворотных столов и наличие проточки на наружной поверхности опорного кольца позволяет свести к минимуму продолжительность технологического цикла заливки одной плавки готового сплава и снизить потери давления в процессе заполнения формы.
Полезная модель предназначена для литья по выплавляемым моделям с кристаллизацией под давлением при изготовлении тонкостенных деталей сложной конструкции.
Известна установка для литья по выплавляемым моделям с кристаллизацией под давлением (ЛВМКД), (см. Информационный листок №20-90 Новосибирского ЦНТИ), состоящая из цельносварной станины, насосной станции, гидроцилиндра, неподвижного стола для установки контейнера с формой ЛВМ, подвижного стола с металлоприемником, электрошкафа и дистанционного пульта управления.
Недостатком устройства является то, что контейнер для форм выполнен цилиндрической формы, что неприемлемо в условиях многономенклатурного производства и снижает металлоемкость керамических форм.
Известно также устройство для литья с кристаллизацией под давлением (см. патент РФ №2116865, МПК B 22 D 18/02), содержащее металлоприемник, установленный на нижнем столе, контейнер с керамической формой, закрепленный на верхнем столе, при этом металлоприемник выполнен в виде основания и съемного стакана, между дном которого и дном основания размещен теплоизоляционный слой из огнеупорного материала, а контейнер выполнен из корпуса, крышки и горловины с разъемом по основанию горловины, при этом на крышке выполнен выступ по всему периметру полости корпуса, в корпусе стакана и в дне основания металлоприемника выполнены отверстия для выхода газа, а на горловине контейнера установлено опорное кольцо, имеющее уклон на наружной поверхности.
Устройство решает проблему повышения металлоемкости литейных форм, то есть частично сокращает продолжительность разливки готового сплава и обеспечивает удобство заливки, но имеет ряд существенных недостатков, основными из которых являются: длительность операции
установки форм и удаления их с позиции заливки; потери давления на преодоление сил сопротивления движению по горловине и стенкам рабочей полости металлоприемника в процессе заполнения формы.
Техническая задача - сокращение продолжительности технологического цикла заливки и разливки одной плавки готового сплава и уменьшение потерь давления в процессе заполнения формы.
Поставленная задача решается тем, что устройство для литья с кристаллизацией под давлением, содержащее верхний и нижний стол, нижний столы, контейнер с керамической формой, состоящий из корпуса, крышки и горловины с опорным кольцом, металлоприемник, облицованный внутри стержневой смесью, устанавленный на нижнем столе соосно с горловиной контейнера, снабжено поворотными столами, шарнирно закрепленными на вертикальных стойках, при этом в опорном кольце горловины с наружной его стороны выполнена кольцевая проточка.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено устройство для литья с кристаллизацией под давлением, на фиг.2 - вид А.
Устройство содержит поворотные столы - левый 1 и правый 2, шарнирно закрепленные на вертикальных стойках 3 и 4, контейнер 5 с заформованной в него керамической формой 6, установленный на поворотном столе 1 с помощью центрирующих штырей 7, металлоприемник 8, установленный на нижнем столе 9 с возможностью вертикального перемещения посредством штока гидроцилиндра 10.
Контейнер выполнен разъемным и состоит из корпуса 11 и крышки 12 с горловиной 13, которая на выходе имеет опорное кольцо 14, в котором по наружному диаметру выполнена кольцевая проточка 15 для сбора срезанного слоя стержневой смеси.
Заходная часть полости металлоприемника 8 на уровне расплава имеет диаметр равный диаметру опорного кольца 14 горловины контейнера, а выше уровня расплава имеет уклон, расширяющийся в сторону горловины.
При этом контейнер 5 фиксируется от вертикального перемещения вверх прижимами 16, закрепленными на верхнем столе 17.
Устройство работает следующим образом.
На поворотные столы 1,2 устройства устанавливаются контейнеры 5 с заформованными керамическими формами 6. Контейнеры закрепляются на поворотных столах 1,2 центрирующимися штырями 7. После установки контейнера 5 один из поворотных столов поворачивают на 90° от исходного положения и фиксируют прижимами 16 к верхнему столу 17 устройства. Затем на нижний стол 9 устанавливается металлоприемник 8 в который заливается расплав, с образованием полости над расплавом в заходной его части не менее 30 мм.
В практической работе обычно эта высота колеблется в пределах 30-40 мм, поэтому диаметр D в полости металлоприемника следует выполнять на высоте 30 мм от верхней его плоскости. Таким образом, уклон с расширением в заходной части полости металлоприемника 8 в предлагаемом устройстве выполнен начиная от высоты 30 мм в сторону горловины контейнера 18.
После выдержки расплава до заданной температуры в пределах 30 с начинается процесс литья путем подъема нижнего стола 9 штоком гидроцилиндра 10 установки.
После соприкосновения торца горловины контейнера 18 с уровнем расплава в металлоприемнике 8 начинается заполнение формы 6 и кристаллизация отливки под давлением.
После выдержки отливки под давлением нижний стол 9 опускается, при этом происходит отрыв прессостатка, металлоприемник 8 удаляется вместе с прессостатком на участок выбивки, а на его место устанавливается новый. Поворотный стол 1 поворачивают на 90° в исходное положение, а контейнер 5 перемещают на позицию заливки (поворотом левого поворотного стола 1 на 90°) и фиксируют прижимами 16. После заливки расплава в металлоприемник 8 происходит процесс литья в керамическую форму 6,
заформованную в контейнер 5, и установленную на поворотном столе 1. Одновременно контейнер с залитой керамической формой снимается с поворотного стола 2 и на его место устанавливается новый.
В то время когда стол 1 находится на позиции заливки на столе 2 происходит съем залитой формы и установка контейнера с незалитой формой.
Таким образом, на позиции заливки находятся поочередно поворотные столы 1 или 2 устройства.
При емкости печи ИСТ 016 150 кг и металлоемкости керамической формы 30 кг продолжительность одной заливки расплава для высоколегированных сталей составляет 3 минуты из них 1,5 минуты - необходимая выдержка отливки под давлением до конца затвердевания. Таким образом продолжительность разливки одной плавки (150 кг) составит 5×3=15 минут, что не повлияет на угар легирующих, легкоокисляющихся элементов.
Наличие поворотных столов и кольцевой проточки в опорном кольце горловины контейнера позволяет снизить давление на расплав в металлоприемнике без снижения качества отливок, а также сократить продолжительность технологического цикла заливки керамической формы и разливки одной плавки готового сплава.
1. Устройство для литья с кристаллизацией под давлением, содержащее верхний стол, металлоприемник, установленный на нижнем столе, контейнер с керамической формой, состоящий из корпуса, крышки и горловины с опорным кольцом, отличающееся тем, что оно снабжено поворотными столами, шарнирно закрепленными на вертикальных стойках.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в опорном кольце горловины с наружной его стороны выполнена кольцевая проточка.
