Литниковая система

Полезная модель относится к литейному производству, в частности к литниковым системам для получения чугунных отливок. Известны литниковые системы, содержащие литниковую чашу, стояк, накопитель, коллектор и питатели. Однако данные литниковые системы не исключают возможности попадания смывов формы в заливаемую отливку, что приводит к дефектности по засорам и снижает качество литой заготовки. Техническим результатом предполагаемой полезной модели является повышение качества чугунных отливок. Данный технический результат достигается решением технической задачи, направленной на локализацию первой порции заливаемого в форму металла в объеме, отдельном от получаемой литой заготовки. Предлагаемая литниковая система включает чашу, стояк, зумпф, питатель постоянного сечения, коллектор-шлакоулавливатель, накопитель-мусоросборник, и дополнительно содержит литниковый ход в нижней полуформе, соединяющий стояк и накопитель-мусоросборник, при этом литниковый ход выполнен расширяющимся от питателя к мусоросборнику в пределах 1,5-2,5 раз от первоначального сечения на границе с питателем. Обе боковые стенки литникового хода имеют уклоны от вертикальной оси на 5-15°, а в своей верхней части боковые стенки выполнены закругленными с радиусом 5-20 мм в зависимости от величины литникового хода и металлоемкости формы. Использование предлагаемой литниковой системы позволит снизить брак отливок по засорам, шлаковым и газовым раковинам.

Полезная модель относится к литейному производству, в частности к литниковым системам для получения чугунных отливок.

Известна литниковая система, содержащая литниковую чашу, стояк, накопитель, коллектор и питатели. Накопитель имеет объем на 15-20% превышающий объем стояка, размещен под коллектором на конце стояка и присоединен к нему по принципу сообщающихся сосудов, что исключает возможность попадания металла в коллектор до заполнения накопителя и стояка А.С. СССР 1201041 Кл. В22С 9/08, 1984 г.

Однако острый угол в верхней полуформе, образованный стояком и коллектором будет обязательно смыт металлом при гидроударе в момент заполнения стояка и мусоросборника при начале поступления металла в пустой коллектор, что приведет к появлению засора в отливке за счет смытого в коллектор фрагмента верхней полуформы.

Наиболее близка к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является литниковая система, содержащая литниковую чашу, стояк, зумпф, коллектор, питатели и накопитель жидкого металла, имеющий объем 1,5-2 смены порций металла, проходящего через стояк и коллектор по пути к накопителю. Питатели подводящие металл в рабочую полость, образуют с коллектором угол 15-45°. Авторское свидетельство СССР 1069925, Кл. В22С 9/08, 1982 г.

Однако недостатком данной литниковой системы является наличие острых углов 15-45° при отводе металла от коллектора в питатели, которые образуют засоры в отливке обламываясь при гидроударе в момент заполнении накопителя.

Техническим результатом предпологаемой полезной модели является повышение качества чугунных отливок.

Данный технический результат достигается решением технической задачи, направленной на локализацию первой порции заливаемого в форму металла в объеме, отдельном от получаемой литой заготовки.

Поставленная техническая задача решается за счет того, что в известной литниковой системе, включающей чашу, стояк, зумпф, питатель постоянного сечения, коллектор-шлакоулавливатель и накопитель-мусоросборник, имеется литниковый ход в нижней полуформе, соединяющий стояк и накопитель-мусоросборник, при этом литниковый ход выполнен расширяющимся от питателя к мусоросборнику в пределах 1,5-2,5 раз от первоначального сечения на границе с питателем. Обе боковые стенки литникового хода имеют уклоны от вертикальной оси на 5-15°, а в своей верхней части боковые стенки выполнены закругленными с радиусом 5-20 мм в зависимости от величины литникового хода и металлоемкости формы.

Сущность предполагаемой полезной модели заключается в том, что литниковая система имеет литниковый ход в нижней полуформе, соединяющий стояк и накопитель-мусоросборник, при этом литниковый ход выполнен расширяющимся от питателя к мусоросборнику в пределах 1,5-2,5 раз от первоначального сечения на границе с питателем. Это необходимо для предотвращения попадания в отливку первой порции металла, содержащего шлаковые включения, смывы со стояка и зумпфа, а также воздух, попадающий в полость формы со струей металла до заполнения стояка. В том случае, если расширение будет меньше чем в 1,5 раза от первоначального сечения на границе с питателем, возможно попадание в отливку первой порции металла, содержащего смывы, более чем в 2,5 раза - экономически нецелесообразно, так как увеличивается металлоемкость формы. Выполнение боковых стенок расширяющимися от низа к верху на угол =5-15° снижает гидроудар, а выполнение их верхней части закругленными с радиусом R=5-20 мм уменьшает вертикальную скорость подъема металла, что полностью предотвращает возникновение засоров в результате разрушения кромок литникового хода и коллектора-шлакоулавливателя от гидроудара. Если угол расширения боковых стенок будет менее 5° - увеличивается гидроудар, более 15° - увеличивается металлоемкость и снижается выход годного. Если радиус закругления будет менее 5 мм увеличивается вероятность разрушения верхних кромок литникового хода в результате гидроудара, если более 20 мм - экономически нецелесообразно из-за увеличения металлоемкости формы. Размещение расширяющегося литникового хода в нижней полуформе предотвращает проникновение шлаковых включений, смывов и эжектируемого воздуха в отливку.

На фиг.1 изображена литниковая система в разрезе литейной формы

На фиг.2 - вид литниковой системы в плане с разрезами литникового хода.

Литниковая система формируется верхней 1 и нижней 2 полуформами и включает в себя: чашу 3, стояк 4, зумпф 5, литник 6, литниковый ход 7, накопитель-мусоросборник 8, коллектор-шлакоулавливатель 9, питатели 10. Заливаемая отливка обозначена под номером 11.

Литниковая система работает следующим образом.

В начальный период заливки, когда стояк еще не заполнен, расплавленный металл, несущий в себе шлак, падая с большой скоростью размывает стенки стояка 4 и захватывает воздух, унося все это в полость формы, а именно - в накопитель 8. При этом расширение литникового хода не допускает подъема металла до шлакоулавливателя 9 и попадание через него и питатели 10 в рабочую полость формы, формирующую литую заготовку 11 до полного заполнения стояка 4 и накопителя-мусоросборника 8. В процессе заполнения накопителя-мусоросборника происходит заполнение стояка и устанавливается ламинарное течение металла в литниковом ходе с уменьшающейся вертикальной

составляющей за счет расширения его сечения по мере подъема уровня металла к разъему формы, чем предотвращается гидроудар.

Для предотвращения возможности размыва кромок сечения литникового хода и шлаковика имеют закругления.

Размещение расширяющегося литникового хода в нижней полуформе, имеющего первоначальное сечение, позволяющего запирать систему уже от стояка, предотвращает проникновение шлаковых включений, смывов материала формы со стояка и инжектируемого воздуха в рабочую полость формы, за счет отведения их в накопитель-мусоросборник.

Использование предлагаемой литниковой системы позволит снизить брак отливок по засорам, шлаковым и газовым раковинам.

1. Литниковая система, включающая чашу, стояк, зумпф, коллектор-шлакоулавливатель, накопитель-мусоросборник, питатели, отличающаяся тем, что дополнительно содержит литниковый ход, выполненный в нижней полуформе, соединяющий стояк и накопитель-мусоросборник.

2. Литниковая система по п.1, отличающаяся тем, что литниковый ход выполнен расширяющимся от питателя к накопителю-мусоросборнику в 1,5-2,5 раза от первоначального сечения у питателя.

3. Литниковая система по п.1, отличающаяся тем, что обе боковые стенки литникового хода имеют отклонение от вертикальной оси на 5-15°.

4. Литниковая система по п.1, отличающаяся тем, что в верхней части боковых стенок литникового хода выполнены закругления с радиусом 20 мм в зависимости от металлоемкости формы и величины литникового хода.