Устройство для получения отливок выжиманием с кристаллизацией под давлением

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к получению отливок литьем выжиманием с кристаллизацией под давлением в формах по выплавляемым моделям. Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства и повышение качества отливок. Устройство для получения отливок содердит установленную в контейнере 1 литейную форму 9 с центральным литником и заливочным отверстием в донной части, размещенным в литнике стержнем 11, камеру выжимания 21, установленную под контейнером 1 с литейной формой 9, и промежуточную плиту 5, соединенную с нижней частью контейнера. Стержень 11 выполнен в виде закрытой снизу оболочки из материала формы и соединен с ней неразъемной в верхней части. Благодаря выполнению стержня из материала формы устраняются условия его отрицательного взаимодействия с металлом при получении отливок из тугоплавких химически активных сплавов. Выполнение стенки стержня меньше толщины формы позволяет устранить возможное нарушение формы под воздействияем гидравлического удара в конце заполнения формы сплавом и тем самым повысить качество отливок. Для улучшения условий затвердевания отливок полость стержня заполнена сыпучим теплоизоляционным материалом, а сама форма помещена в сыпучий теплопроводный материал. 1 з. п. ф-лы. 2 ил.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при получении отливок преимущественно в формах по выплавляемым моделям с кристаллизацией под давлением. Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков, т.е. расширение технологических возможностей, и повышение качества отливок. На фиг.1 представлен общий вид устройства получения отливок выжиманием с кристаллизацией под давлением; на фиг. 2 разрез по А-А литейной формы с контейнером на фиг.1. Устройство для получения отливок выжиманием с кристаллизацией под давлением, преимущественно по выплавляемым моделям, содержит контейнер 1 с кольцевым упором 2 ступенчатого типа, на внутренней поверхности которого выполнена кольцевая герметизирующая канавка 3 и в отверстие которого входит выступ 4 промежуточной плиты 5, облицованной слоем 6 огнеупорного материала и имеющей центральный литниковый ход 7, перекрытый фильтром 8. Литейная форма 9, изготовленная по выплавляемым моделям, установлена в контейнер 1 литниковой воронкой вниз на кольцевой упор 2. В литнике 10 формы 9 размещен стержень 11, выполненный в виде закрытой снизу оболочки из материала формы 9 и соединенный с ней неразъемно в верхней части. При этом толщина стенки стержня 11 меньше толщины стенки формы 9 за счет меньшего числа слоев обмазки. Литник 10 выполнен переменного сечения и имеет утолщения 12, расположенные напротив питателей 13 рабочих полостей 14, оформляющих отливки. Внутри утолщений 12 имеются остроугольные выступы 15. Полость стержня 11 заполнена теплоизоляционным материалом 16, например, вспученным перлитом, а форма 9 помещена в сыпучий теплопроводный материал 17, например, в стальную дробь. Сверху контейнер 1 закрыт крышкой 18 через уплотнение 19, снабженной газопроводом 20. Под контейнером 1 с литейной формой 9 расположена камера выжимания 21, облицованная слоем 22 огнеупорного материала, в которую залит расплав металла 23 и которая снабжена силовым приводом вертикального перемещения (на чертеже не показан). Устройство работает следующим образом. Прокаленная форма 9 со стержнем 11 устанавливается в контейнер 1 и засыпается снаружи стальной дробью 17, а полость стержня 11 вспученным перлитом. Снизу к контейнеру 1 присоединяется промежуточная плита 5, а сверху крышка 18. При получении отливок из титановых сплавов плавильная печь и предлагаемое устройство выжимания располагаются в герметизированной вакуумируемой емкости. В камеру выжимания 21 заливается из плавильной печи доза расплава 23. При достижении расплавом температуры ликвидус камера 21 перемещается силовым гидроцилиндром вверх со скоростью 20 мм/сек, расплав 23 вытесняется через литниковый ход 7, фильтр 8, литник 10 и питатели 13 в рабочие полости 14 формы 9. Первые порции расплава, поступающие в форму 9, заливаются в канавку 3 и герметизируют разъем контейнера 1 и промежуточной плиты 5. В конце выжимания и заполнения расплавом формы 9 в контейнере 1 через газопровод 20 подается сжатый газ аргон под давлением 0,5 МПа, что создает противодействие механическому давлению в жидком расплаве, создаваемому силовым гидроцилиндром при перемещении камеры 21 и сжатии жидкого остатка (механическое давление, создаваемое в жидком расплаве силовым гидроцилиндром составляет 0,52 МПа). Целостность рабочих полостей 14 формы 9 при гидравлическом ударе, возникающем в конце выжимания, и механическом давлении обеспечивается разрушением (трещинообразованием) более тонкостенного и менее прочного стержня 11, а также газовым противодавлением. Благодаря тому, что стержень выполнен из материала формы, устраняются условия его отрицательного взаимодействия с материалом отливки. После заполнения всех рабочих полостей 14 производится выдержка под газовым давлением до полного затвердевания отливок. При этом питание отливок расплавом осуществляется из утолщений 12 под действием газового давления, которое воздействует на расплав через остроугольные выступы 15, а наличие теплоизоляционного 16 и теплопроводного 17 наполнителей способствует улучшению условий питания отливок при затвердевании, повышению их качества. Готовый блок отливок извлекается из контейнера 1, наполнитель 16 и 17 подвергается магнитной сепарации и процесс повторяется. Использование изобретения позволит расширить технологические возможности за счет обеспечения получения тонкостенных отливок из химически активных тугоплавких сплавов и повысить качество отливок.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК ВЫЖИМАНИЕМ С КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ ПОД ДАВЛЕНИЕМ, преимущественно по выплавляемым моделям, содержащее литейную форму с центральным литником и заливочным отверстием в донной части, размещенным в литнике стержнем, на наружной поверхности которого выполнены углубления с остроугольными выступами, образующие прибыли в местах подвода питателей к отливкам, камеру выжимания, установленную под литейной формой, промежуточную плиту с литниковым ходом, соединенную с нижней частью литейной формы, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения качества отливок, стержень выполнен в виде закрытой снизу оболочки из материала формы и соединен с ней неразъемно в верхней части, причем толщина его стенки меньше толщины стенки формы. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что форма помещена в сыпучий теплопроводный материал, а полость стержня заполнена сыпучим теплоизоляционным материалом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2