Устройство для литья вакуумным всасыванием

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью вакуумным всасыванием в керамические формы. Цель изобретения - повышение качества отливок. В нижнюю камеру 3 в сыпучем наполнителе заформовывают керамический металлоприемник 4 накрывают синтетической пленкой 6 и устанавливает керамическую форму 5, которую также заформовывают в сыпучем наполнителе. Верхнюю 2 и нижнюю камеры герметизируют крышками 7 и 8. Открывают запорные клапаны на трубопроводах 11 и вакуумируют колодки. Открывая клапаны на трубопроводах 9 или 10 и трубопроводе 13, закрывая при этом клапан на трубопроводе 12, осуществляют заливку керамической формы 5. Предварительное вакуумирование керамической формы обеспечивает ее заполнение с высокими скоростями без образования газовых дефектов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Si)S В 22 Л 18/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCKGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П4НТ СССР (21) 4471469/23-02 (22) 09.08.88 (46) 23.06.90. Бюл. № 23 (72) И.В.Ферштатер, С.В.Рабинович, А.Я.Иоффе, В.Л.Ляпустин и В.Н.Тимков (53) 621.74.046 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 996089, кл. В 22 D 18/06, 1981.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1486267, кл. В 22 Л 18/06, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИТЬЯ ВАКУУМНЫМ

ВСАСЫВАНИЕМ (57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью вакуумным всасыванием в керамические формы. Цель изобретения — повышение качества отливок. В нижнюю камеру 3

„„SU„„1572745 А 1

2 в сыпучем наполнителе зафармомывают керамический металлаприемник 4, накрывают синтетической пленкой 6 и ус— танавливают керамическую Аорму 5, которую также заформовывают в сыпучем наполнителе. Верхнюю 2 и нижнюю камеры герметизируют крышками 7 и S.

Открывают запорные клапаны на трубопроводах 11 и вакуумируют колодки.

Открывая клапаны на трубопроводах 9 или 10 и . трубопроводе 13, закрывая при этом клапан на трубопроводе 12, осуцествляют заливку керамической

Аормы 5. Предварительное вакуумиравание керамической Аормы обеспечивает ее заполнение с высокими ско—

Я ростями без образования газовых дефектов. 1 ил., 2 табл.

1572745

Изобретение относится к литейном произгодству, B частности к литью ! вакуумным всасыванием в керамические формы, Р

Целью изобретения является повышение качества отливок.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства непосредственно после заливки сплава в ме—

10 тйллоприемник.

Устройство представляет собой неразъемный кожух 1, который включает верхнюю 2 и нижнюю 3 камеры. В нижней камере заформована в сыпучем наполнителе керамическая оболочковая форма металлоприемника 4. В верхней камере заформована в сыпучий наполнитель керамическая оболочковая форма 5.

Центральная час ть металло приемник а и стояк, находящийся в верхней каме— ре, состыкованы друг с другом. Верхняя камера кожуха изолирована от нижней синтетической пленки 6, причем она проходит через стык оболочек, находящихся в верхней и нижней камерах. Верхняя часть нижней камеры имеет съемную крышку 7, которая имеет возможность закрепления на кожухе. Верхняя часть кожуха снабжена съемной крышкой 8. Нижняя камера связана трубопроводами 9-11 с запорныМи клапанами, соединяющими ее соответственно с сетью сжатого воздуха, с атмосферой и с вакуумной системой.

Верхняя камера через трубопровод 12

35 с клапаном соединяется с нижней камерой и через трубопровод 13 с клапаном с вакуумной системой.

Рабочее окно, перекрываемое крышкой 7, должно быть по габаритным размерам достаточным для установки через него в нижнюю камеру оболочки металлоприемника 4, а сам металлоприемник должен быть выполнен так, чтобы после затвердевания отливки он мог быть извлечен через верхнюю камеру 2.

Устройство функционирует следующим образом.

В нижнюю камеру 3 кожуха устанавливается и заформовывается в сыпучий наполнитель керамическая оболочка металлоприемника 4. Крышка 7 снята, и оболочка металлоприемника устанавливается через открытое рабочее окно. На буртик, имеющийся внутри кожу— ха 1 по разъему камер, и на сыпучий наполнитель, находящийся в нижней камере, прокладывается синтетическая пленка 6. На центральную часть метал лоприемника устанавливается горловиной стояка вниз керамическая оболоч— ковая форма и заформовывается в сыпу— чий наполнитель. Сверху на кожух устанавливается KpbllIIKR 8 и плотно притягивается к кожуху.

В чашу литникового канала, отходя—

mего от металлоприемника 4, заливается сплав. Так как верх литниковой чаши находится выше разъема оболочки, то сплав, прожигая внутри керамических оболочек синтетическую пленку, поднимается по центральной части металлоприемника в нижнюю часть стока обо— лочковой формьr, находящейся в камере 2.

Расположение уровня металла выше разъема оболочки предотвращает про— сос воздуха из полости 3 в форму 5 при дальнейшем всасывании сплава в эту форму. Камера 2 во время этой операции через трубопровод 12 и камеру 3 соединена с атмосферой. Камера 3 кожуха перекрывается крышкой 7, которая плотно скрепляется с ним. В связи с тем, что давление металла в полостях 2 и 3 равное и равно атмосферному, металл после заливки внутри формы не перемещается. Открывается клапан трубопровода 11. В нижней 3 и верхней 2 камерах создается вакуум, причем вакуумирование верхней камеры происходит через трубопровод 12 и поэтому металл не может всасываться в форму 5. Клапан трубопровода 13 при этом закрыт. После достижения равной глубины вакуума в обеих камерах нижнюю камеру соединяют либо с атмосферой через трубопровод 10, либо с сетью сжатого воздуха. При этом клапан трубопровода 12 перекрывается, а клапан трубопровода 13 открывается, Происходит всасывание металла в вакуумированную полость оболочки 5 ° При этом скорость всасывания металла определяется скоростью нарастания перепада давлений в камерах, т.е. степенью открытия дросселей на трубопроводах 9 или 10.

Литниковый канал с чашей освобождает ся от металла и это позволяет в дал нейшем извлечь затвердевшую отливку через камеру 2. После затверждения металла отливка вместе с сыпучим наполнителем вытряхивается из кожуха, с которого снимаются крыш ки 7 и 8.

5

П р и M е р. Пзготавлт»т»пюви опь т- . ную установку, представляющуlo собоч сварной кожух, включаюи»»»й» две камеры. К камере подключены трубопроводы с клапанами. Подключение вакуумной системы осуществляется через ресивер. Керамические оболочки изготавливаются с использованием этилсиликата 40, пылевидного кварца и кварцевого песка. Сушка производится в вакуумно-аммиачных установках, прокаливание — в специальных печах при 540+10 С при продувке подогретым воздухом, Аормовка — кварцевым песком. В устройстве используется син1t 1\ тетическая пленка марки Сэвилен

Верхняя крышка герметизирована рези-, новыми прокладками и прижимается к кожуху накидными болтами с гайками.

Крышка нижней камеры герметизирована шнуровым асбестом и прижимается к кожуху двумя быстродействующими эксцентриковыми зажимами.

Плавка производится в индукционных высокочастотных плавильных установках ИСТ вЂ 0, емкость печи 40 кг, керамические оболочки не подогревают. ся, Отливки изготавливаются методами вакуумного всасывания: без предвари- . тельного вакуумирования полости формы (с использованием известного устройства) и с предварительным вакуумированием формы (с использованием предлагаемого устройства).

В табл. 1 представлены материал, габаритные размеры, толщина стенок и вес отливок; в табл. 2 — полученные результаты.

Заполнение ведется при скоростях нарастания перепада давлений, обеспечивающих высокое качество поверх— ности отливок. Изготовление отливок при более низких скоростях нарастания перепада давления устраняет газовые дефекты, ноодновременно ухудшает качество поверхности отливок до уровня, не отвечающего требованиям технической документации. Скорость на72745 6 растания перепада давлений обеспечивается установкой на трубопроводе, соединяющем нижнюю камеру кожуха с атмосферой, тарированных шайб.

Представленные в табл. 2 данные свидетельствуют о том, что устройство позволяет за счет высоких скоростей .заполнения предварительно вакуумированных форм обеспечить изготовление сложных тонкостенных отливок без газовых раковин.

Предлагаемое устройство позволяет снизить припуски на механическую обработку сложных отливок, снизить вес деталец при изготовлении отливок или l их узлов без последующей механической обработки. При этом применение предлагаемого устройства возможно

20 на плацах, в цехах мелкосерийного производства без изготовления специальных сложных установок типа литья с противодавлением, модернизированных для вакуумирования емкостью с

25 металлом и верхней камерой с формой.

Формул а изобретения

Устройство для литья вакуумным всасыванием, содержащее верхнюю камеру с сыпучим наполнителем и керами. ческой Аормой, соединенную посредством трубопровода и запорного клапана с вакуумной системой, и изолированную от верхней камеры синтетической

35 пленкой нижнюю камеру с сыпучим наполнителем и керамическим металлоприемником, состыкованным с керамическои формой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 40 что, с целью повышения качества отливок, оно снабжено съемными герметичными крышками, установленными на камерах, при этом нижняя камера соединена с вакуумной системой и источ45 ником

»ком сжатого воздуха трубопроводами с запорными клапанами, а верхняя камера дополнительно соединена трубопроводом с запорным клапаном с нижней камерой.

1572745

Таблица

Габаритные размеры, Толщина стеMM нок, мм

Материал

ОтлинВес отливок, г ка

Таблица 2

Еоличест во полученных

Вариант заливки

Температура заливки, ОС

Скорость нарастания пере пада дав лений, кгс/см с г

Количество залитых агрегатов,шт.

ОтливПолученные результаты (по данным рентгеноконтроля) ка отливок, шт.

С использо- 1120 ванием из0,22 вестного устройства

5

6

24

1150 0,22

790 0,4

800 0,36

1620 0,36

160Î

1560

С использо- 1120

0,4

0,4

0,22

Все детали по наличию газовых дефектов соответствуют ОСТУ ванием предлагаемого устройства б

6

24 б

1150 0,22

1610 О, 36

1600 0,4

780 0,4

1560 0,4

800 0,36

3

5

2

3

2

То же

ll

II

ll

11

П р и м е ч а н и е. При оценке качества деталей дефекты, кроме газовых раковин, не учитываются. Средний процент брака по всем видам дефектов (за исключением газовых раковин) составляет для обоих вариантов заливки

10-25Х.

Составитель А.Кузнецова

Техред M,Äèäûê Корректор Н.Король

Редактор И.Горная

Заказ 1607 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1130351 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательским комоинат Патент", . г род у

11 г Уж о л. Гага ина 101

2

4

6

135х55х83

95х90х95

180х45х20

205х80х35

40х32х30

150х45х45

i 10x110x93

2-4

1,5-3

1,5-3

1,5-4

G,5-1,5

1-3

1-3

БрА9ЖЗ

11

09х16Н4БЛ

Ст50

АЛ9

32 НКДЛ

АЛ34

262

115

2 детали имеют газовые дефекты,превышающие допустимые по ОСТУ

То же,4 детали то же, 15 деталей

То же, 6 деталей

Все детали имеют газовые дефекты, превышающие допустимые по ОСТУ

То же