Литниковая система

 

ЛИТНИКОВАЯ СИСТЕМА, включающая стояк, горизонтальный литниковый ход и два последовательно расположенных питателя, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества отливок путем уменьшения интенсивности вихревых потоков в полости отливки , площадь выходного сечения первого по направлению течения расплава питателя в 2,0-4,5 раза больше площади сечения второго питателя, а расстояние между вертикальными осями симметрии питателей составляет 0,500 ,85 длины отливки. СО ГС о а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОИ РФ

РЕСПУБЛИК

ЗЬО В22С 908 д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ..

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3521578/22-02 (22) 16. 12.82 (46) 15.09,84. Бюл. Ф 34 (72) В.А.Ефимов, Е.Д.Таранов, Б.С.Гончар, Г.С.Стадник, В.Г.Глущен- ко, И.Н.Примак, В.И.Сафонов и А.Я.Гриценко (71) Институт проблем литья АН УССР (53) 621.746.423(088.8) (56) 1. Василевский П.Ф. Технология стального литья. М., 1974, с.154-155.

2. И.Н.Примак и др. Производство отливок для энергомашиностроения.

Л., 1976, с. 127-128.

„,SUû1113206 А (54) (57) ЛИТНИКОВАЯ СИСТЕМА, включающая стояк, горизонтальный литниковый ход и два последовательно расположенных питателя, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества отливок путем уменьшения интенсивности вихревых потоков в полости отливки, площадь выходного сечения первого по направлению течения расплава питателя в 2,0-4,5 раза больше площади сечения второго питателя, а расстояние между вертикальными осями симметрии питателей составляет 0,500,85 длины отливки. никовой системы.

Форма 1 имеет полость 2 отливки, соединенную двумя питателями Э и 4 с горизонтальным литниковым ходом 5 и стояком 6, в верхней части которого установлена литниковая чаша 7. Площадь выходного сечения первого питателя по направлению течения расплава в литниковом ходе в 2,0-4,5 раза больше площади выходного сечения второго, а расстояние между вертикальными осями сим"етрии питателей составляет 0,50-0,85 длины отливки.

При заливке жидкий металл через литниковую чащу 7 и стояк 6 поступает в горизонтальный литниковый ход 5, а затем через питатели 3 и 4 в полость 2 отливки. Так как площадь первого питатепя по направлениЮ течения расплава в литниковом ходе в 2,04,5 раза больше площади выходного сечения второго, то, соответственно, по данным моделирования, расход жидкого металла в первом питателе в 1,22,4 раза больше, чем во втором. В том случае, когда расстояние между вертикальными осями симметрии равно

0,50-0,85 длины отливки, реализуется вихревая структура течения в полости формы, содержащая по три вихря с каждой стороны литникового хода (фиг.4), при ом при равенстве интегральных параметров заливки их интенсивность вращения меньше, чем в случае применения иных известных конструкций литниковых систем, в частности прототипа, когда образуется один вихрь с большей интенсивностью (фиг.5). Использование предлагаемой конструкции литниковой системы улучшает гидродинамические и тепловые условия формирования отливки, уменьшает размыв формы, способствует удалению земляных и газовых засоров, улучшает качество литья. Отклонение от предлагаемых параметров литниковой системы приводит к большему количеству дефектов в отливке.

В таблице привецена характеристика качества литья при изменен,: параметров предлагаемой конструкции литниковой системы.

1 11132

Изобретение относится к металлургии и литейному производству и может быть использовано преимущественно для получения крупногабаритных стальных отливок, Известны вертикально-щелевые и ярусные литниковые системы для стального литья (13.

При использовании таких литниковых систем жидкий металл поступает в полость формы через вертикальный щелевой питатель либо через два и более ярусных питателя, установленных в торцовой части формы. В этом случае при заливке форм протяженных отливок ухудшается качество готовых иэделий по поверхностным и внутренним дефектам из-за значительного падения температуры на фронте движущегося расплава в полости формы и образования заворотов, неспаев.

Наиболее близкой к изобретению является литниковая система, используемая для изготовления крупных корпусных деталей для энергомашиностро- 25 ения, содержащая стояк, горизонтальный литниковый ход, симметрично расположенный относительно отливки, два последовательно расположенных питателя 23 .

При отливке деталей по такой схеме в полости формы с каждой стороны от литникового хода образуется единый вихревой поток с большой интен1 сивностью вращения, что приводит к снижению качества литья из-за боль- 35 шого количества поверхностных и внутренних дефектов (засоры, газовые раковины и др.).

Цель изобретения — повышение качества отливок путем уменьшения интенсивности вихревых потоков в полости отливки.

Поставленная цель достигается тем, что в литниковой системе, включающей стояк, горизонтальный литниковый

l5 ход и два последовательно расположенных питателя, площадь выходного сечения первого по направлению течения расплава питателя в 2,0-4,5 раза больше площади сечения второго пита- 50 теля, а расстояние между вертикальными осями сомметрии питателей составляет 0,50-0,85 длины отливки.

На фиг.1 изображена предлагаемая литниковая система, вертикальный 55 разрез, на фиг.2 — сечение А-А на фиг. 1, на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1, (литникового хода и щелевого

06 2 питателя); на фиг.4 — распределение вихревых потоков при использовании предлагаемой литнисовой системы, на фиг.5 — распределение вихревых потоков в форме при заливке жидкого металла с использованием известной литОтношение расстояния между вертикапьными осями сим метрии питателей к длине отливки

Качественная

2,0-4,5

0,5-0,85 отливка, соответствует ТУ 15

2,0-4,5

Меньше

2,0

Больше

4,5

То же

Отклонение качества литья от тех- З5 нических условий объясняется большей

Отношение площадей выходного сечения питателей

Характеристика качества литья

Меньше 0 5 Увеличение коБольше 0,85 личества зем— ляных и газовых засоров, неспаи, завороты

0,5-0,85 То же

Меньше 0,5, Больше 0,85

206 4 интенсивностью вихревых потоков, если число питателей больше двух, либо указанные в таблице параметры литниковой системы отличаются от предложенных, но выдерживаются необходимые интегральные характеристики заливки.

С использованием предложенной конструкции литниковой системь1 и базового объекта (прототип) изготовили отливку корпуса турбины ГТН-25. Масса отливки 3,2 т, толщина стенки

0,035 м, длина 2,0 м. В предложенной конструкции литниковой системы площадь первого питателя по направлению течения расплава в литниковом ходе .(0,012 м ) больше площади входного сечения второго (0,0045 м ) в 2,9 раза, а расстояние между их вертикальными осями симметрии составляет

0,7 длины отливки. Известная литниковая система состоит из двух питателей 2> 0,80; подведенных в торец формы, Обе литниковые системы включают два стояка 2 0,80 и два подводящих канала 2 0,80. Время заливки в обоих случаях одинаково (50-ЬО с).

Качество изготовленных опытных отливок соответствуст требованиям технических условий на их изготовление.

За с«с.т создания более благоприятных гидродинамических и тепловых условий заливки повышается размерная точность отливки, уменьшается количество исправляемых дефектов в 1,52,0 раза по сравнению с известной системой.

1113206

° ° ° °

Ф

°

°

° °

Ъ

Ф

Ф

°

S с 1

° °

°

° с

° ° °

°

Ф Ф

° ° г °

> °

°

° В

° м

°,1113206

Составитель Е. Ноткин .Редактор Н.Воловик Техред А.Асталое Корректор C.×åðíè

Закаэ 6502/10 Тиралс 774 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений H открытий

1 13035, Москва, Ж-35 Раушскаа наб., д.4/5

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