Литниково-питающая система для литья под низким давлением крупногабаритных отливок из алюминиевых сплавов

 

Использование: для литья крупногабаритных отливок из алюминиевых сплавов сложной конфигурации под низким давлением при наличии в отливке большого числа массивных тепловых узлов. Сущность изобретения: литниково-питающая система состоит из стояка металлопровода 1, коллектора 2, выполненного в виде неравнобокой трапеции и равномерно сужающимся к торцам, питателей нижнего яруса 3, бобышек 4 и питателей верхнего яруса 5. При этом бобышки 4 расположены вертикально на верхней горизонтальной плоскости коллектора 2 и связаны, по меньшей мере, с одним ярусом питателей 3. Причем соотношение ллощадей поперечных сечений стояка-металлопровода, коллектора, питающих бобышек и питателей составляет 1:(0,8...0,9):(2.. 3):4 min. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

;СО

М

1 бд

ОО (21) 4702486/02 (22) 11.04.89 (46) 15.07.93. Бюл, ЬЬ 26 (71) Харьковский научно-исследовательский институт технологии машиностроения (72) А.А.Яковлев, Г.К.Загороднюк, И;П,Хвостак, Ю.Н.Цопик, В.Д.Асеев, Л,В.Шаульский и Е.В.Бутырский (56) Галдин Н.М. Литниковые системы для отливок из легких сплавов. - М.: Машиностроение, 1978, с. 132-133 (рис, 75, lV, а), Дубицкий Г,M. Литниковые системы, — M„

С.: Машгиз, 1962, с. 128 — 132;

Борисов Г.П. Давление в управлении литейными процессами. ИПЛ АН УССР, Киев:

Наукова думка, 1988, с. 150; (54) ЛИТНИКОВО-ПИТАЮЩАЯ СИСТЕМА

ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД НИЗКИМ ДАВЛЕНИЕМ

КРУПНОГАБАРИТНЫХ ОТЛИВОК ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

„„ Ы,, 1827318 А1 (si)s В 22 С 9/08. В 22 0 18/04 (57) Использование: для литья крупногабаритных отливок из алюминиевых сплавов сложной конфигурации под низким давлением при наличии в отливке большого числа массивных тепловых узлов. Сущность изобретения: литниково-питающая система состоит из стояка металлопровода 1, коллектора 2, выполненного в виде неравнобокой трапеции и равномерно сужающимся к торцам, питателей нижнего яруса 3, бобышек 4 и питателей верхнего яруса 5. При этом бобышки 4расположены вертикально на верхней горизонтальной плоскости коллектора 2 и связаны, по меньшей мере, с одним ярусом питателей

3. Причем соотношение площадей поперечных сечений стояка — металлопровода, коллектора, питающих бобышек и питателей составляет 1:(0,8...0,9):(2...3):4 min, 4 ил.

1827318

Изобретение относится к литейному производству и в частности к литниковым системам для литья крупногабаритных отливок из алюминиевых сплавов сложной конфигурации под низким давлением, при наличии в отливке большого числа массивных тепловых узлов.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет получения отливок сложной конфигурации и повышения их качества, На фиг,1 изображен общий вид установки и отливки с ЛПС с двухсторонним подводом металла; на фиг.2 — отливка с подводом к ней ЛПС; на фиг.3 — отдельные элементы

ЛПС; питателей (сечение А — А), коллектора (сечение Б — Б), стояка-металлопровода (сечение С вЂ” С); на фиг,4 — двухъярусная литниково-питающая система в сборе.

Литниково-питающая система содержит стояк-металлопровод 1, коллектор 2, выполненный в сечении в виде неравнобокой трапеции и равномерно сужающейся к торцам, питатели нижнего яруса 3, бобышки

4, и питателей верхнего яруса 5. Полость отливки 6 заполняется расплавом из двух идентичных ветвей, расположенных симметрично относительно вертикальной оси отливки ЛПС расположена в стержнях 7, Причем соотношение площадей,поперечных сечений стояка-металлопровода, коллектора, питающих бобышек и питателей составляет 1:(0,8...9):(2...3):4min. Стояк-металлопровод 1 представляет собой расширяющийся по вертикали конус, который переходит в коллектор 2, а на его верхней плоскости расположены вертикально питающие бобышки, сужающиеся в верхней части, Питатели нижнего яруса 3 сообщаются одновременно как с коллектором 2, так и с бобышками 4. Питатели верхнего яруса 5 сообщаются только лишь с бобышками 4.

Работа литниково-питающей системы заключается в следующем.

Расплав металла направляется по расширяющемуся в вертикальном направлении конусу стояка-металлопровода 1, при этом первоначальная скорость его течения снижается за счет свойств диффузора и поступает в коллектор 2, выполненный в сечении в виде неравнобокой трапеции и равномерно сужающимся к торцам нижней плоскостью. Такое выполнение способствует снижению пульсации скорости течения расплава, возникающей в результате изменения направления его течения, По мере заполнения коллектора 2 и подъема в нем уровня расплава до питателей нижнего яруса 3 начинается заполнение металлом полости отливки 6. При этом нижняя часть

50 емОй горячим расплавом прибыли, которая при помощи питателей нижнего и верхнего ярусов подпитывает массивные тепловые узлы отливки. увеличенная площадь питателей и приложение избыточного давления к расплаву позволяет значительно увеличить зону действия прибыли. Наиболее теплоемким узлом ЛПС является сопряжение коллектора 2, питателя нижнего яруса 3 и бобышки 4, Таким образом, кристаллизация происходит в следующей последовательнополости отливки заполняется с повышением геометрического напора на водосливе, управление которым осуществляется путем регулирования избыточного давления P. С момента полного "затопления" питателей нижнего яруса 3 спивной процесс течения расплава переходит в напорное течение расплава в питателях с выходом струи в полость отливки 6 под затопленный уровень. Таким образом, конструкция узла коллектор-питатель нижнего яруса способствует спокойному заполнению полости отливки в начальный период заливки, По мере заполнения полости отливки 6 расплав заполняет и полости бобышек 4, сужающихся по вертикали к верхней своей части. Трапецеидальное сечение коллектора связано с конфигурацией бобышек, что способствует снижению пульсации скорости расплава при его подъеме в их полости.

При достижении расплавом уровня питателей верхнего яруса 5 повторяется процесс, аналогичный процессу заполнения полости отливки 6 посредством питателей нижнего яруса 3, Полное заполнение полости отливки 6 заканчивается истечением расплава из питателей как нижнего яруса 3, так и верхнего яруса 5 под заполненный уровень. В период заливки сечвние питателей исключа3О ет возможность возникновения инверсии потока струи металла, а соотношение площадей поперечных сечений элементов ЛПС способствует стабилизации средней скорости заполнения расплавом полости отливок

6 и постепенному спокойному вытеснению воздуха и газов из ее полости.

В процессе затвердевания и кристаллизации Отливки 6 положительну О функцию выполняют бобышки 4 и питатели 3 и 5, посредством которых при постоя ном при токе горячего расплава из тигля установки по стояку-металлопроводу 1 и коллектору 2 под избыточным давлением Р осуществляется процесс межкристаллитной фильтрации расплава, что обеспечива. ет компенсацию объемной усадки металла и улучшение его физико-механических свойств, Бобышка, питатели в данном процессе выполняют роль постоянно обогаща1827318 сти: отливка 6, питатели 5 и 3, бобышка 4, коллектор 2 и верхняя часть стояка-металлопровода 1, что соответствует выполнению условий направленности кристаллизации при использовании заявленной ЛПС для 5 литья под низким давлением.

С использованием данной конструкции

ЛПС расширяются технологические воэможности получения крупногабаритных отливок сложной конфигурации их алюминиевых 10 сплавов, уменьшается ликвация и неоднородность литого металла, что способствует повышению качества отливок в 1,2-1,3 раза, снижается количество дефектов по газовым раковинам и усадочной пористости, улучша- 15 ются физико-механические свойства металла.

Формула изобретения

Литниково-питающая система для литья под низким давлением крупногабаритных отлиаок из алюминиевых сплавов, содержащая стояк-металлопровод, питающую бобышку и пи атель, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет получения отливок сложной конфигурации и повышения их качества, она снабжена коллектором, выполненным в сечении в виде неравнобокой трапеции и равномерно сужающимся к торцам, дополнительными бобышками и дополнительными питателями, расположенными по крайней мере в один ярус, при этом бобышки расположены вертикально на верхней горизонтальной плоскости коллектора и связаны по меньшей мере с одним ярусом

-питателей, причем соотношение площадей поперечных сечений стояка-металлопровода, коллектора, питающих бобышек и питателей составляет 1;(0,8...0,9);(2...3);4 в!и, 1827318 3 1"»

Составитель А.Яковлев

Редактор В.Трубченко Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л.Пилипенко

Заказ 2342 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101