Установка для плавки и литья в вакууме с применением инертного газа

 

ОП ИСАНИЕ 980951

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.10.80 (21) 2997930/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) N. Кл

В 22 D 18/06

Гееударственн ый комитет

СССР (53) УДК 621.74. .043,3 (088 8) Опубликовано 15.12.82. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 25.12.82 по делам нзебретеннй н открытий г

M. А. Медведев, М. И. Новосельнев. О. Ф. Прин/ечов", В. Г. Сунцов, А. П. Дячук, Я. М. Даскал и Л. М1. ШеЖьфЁ."й -.:;-; к и и и г, г

Николаевский ордена Трудового Красного Зн мени. кораблестроительный инститтст и». адн. С. О. акаройай ст!:::":е а (72) Авторы изобретемия (7l ) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПЛАВКИ И ЛИТЬЯ В ВАКУУМЕ

С ПРИМЕНЕНИЕМ ИНЕРТНОГО ГАЗА

Изобретение относится к литейному производству, а конкретнее к литью металла в вакууме с применением инертного газа.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является установка для литья металла в вакууме с применением инертного газа, содержащая вакуумную камеру с размещенным в ней контейнером для формы, плавильный агрегат и привод перемещения плавильного агрегата в вертикальной плоскости (1) .

Тигель, служащий для передачи металла из ванны плавильного агрегата в форму, находится вне герметичной камеры и для того, чтобы заполнить его металлом необходимо стыковать герметичую камеру с дополнительной загрузочной камерой посредством шиберного устройства. Поэтому эта установка характеризуется сложностью конструкции, малой производительностью, а также недостаточно высоким качеством отливок из-за недостаточной герметизации контейнера для формы.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повы шение производительности процесса.

Эта цель достигается тем, что в установке для плавки и литья в вакууме с применением инертного газа, содержащей вакуумную камеру с размегценным в ней контейнером для формы, плавильную печь и привод перемещения плавильной печи в вертикальной плоскости, вакуумная камера выполнена составной в виде корпуса, подвешенного на поворотном кронштейне, верхней крышки и нижней крышки, связанной с поршневым приводом ее перемещения в вертикальной плоскости, шток которого выполнен полым, а привод перемещения плавильной печи выполнен в виде упругой диафрагмы, шарнирно связанной с двуплечим рычагом, взаимодействующим с плунжером, размешенным в штоке поршневого привода перемещения нижней крышки, при этом плавильная печь размещена в нижней крышке и связана с плунжером его привода.

Для повышения надежности герметиза20 ции контейнера для формы он снабжен крышкой, выполненной с кольцевым клиновидным буртом, а во фланце контейнера выполнен кольцевой паз под упомянутый бурт, в котором размещен легкоплавкий материал.

980951

Формула изобретения

На фиг. 1 представлена установка в момент загрузки тигля и смены контейнера; на фиг. 2 — то же, в момент плавки; на фиг. 3 то же, в момент заливки формы.

Установка состоит из поворотного кронштейна 1, на котором свободно подвешен корпус 2, выполненный с диафрагмой 3, в отверстии которой размещен контейнер 4 с газопроницаемой литейной формой. Корпус 2 стыкуется с жестко закрепленной верхней крышкой 5 и нижней подвижной крышкой 6, образуя герметичную вакуумную камеру. Подвижная крышка 6 жестко закреплена на полом штоке 7 привода ее перемещения в вертикальной плоскости, выполненного в виде цилиндра 8.

На плунжере 9, размещенном в полости штока 7 и шарнирно связанного посредством двуплечего рычага 10 с упругой диафрагмой 11, установлена плавильная печь состоящая из тигля 12 с металлом и индуктора 13. Герметизация контейнера 4 осуществляется самоуплотняющей крышкой

14, свободно подвешенной к верхней крышке 5. Для самоуплотнения контейнера 4 крышка 14 снабжена кольцевым клиновидным буртом 15, а фланец контейнера выполнен с кольцевым пазом, в котором размегцен легкоплавкий материал 16. Замена контейнера 4 в корпусе 2 становится возможной при повороте кронштейна относительно оси 17. Пневмосистема установки состоит из трубопровода 18, служащего для создания вакуума и заполнения инертным газом вакуумной камеры; трубопровода 19, соединенного с самоуплотняющей крышкой 14 и служащего для поддержания вакуума в контейнере 4. Для подачи сжатого воздуха к диафрагме 11 и цилиндру 8 соответственно служат трубопроводы

20 и 21.

Установка работает следующим образом.

При опущенной в крайнее нижнее положение крышке 5 и повернутом кронштейне 1 относительно оси 17 так, чтобы верхняя крышка 5 не мешала извлечению контейнера 4, осуществляется удаление контейнера 4 после заливки его металлом и установка под заливку следующего контейнера. Одновременно с этим производится загрузка шихтой тигля 12. После этого кронштейн 1 поворачивается в исходное положение так, чтобы ось корпуса 2 совпала с осью установки. Затем в цилиндр 8 подается сжатый воздух, шток 7 вместе с крышкой 6 и плавильной печью поднимается. Нижняя крышка 6, прижимаясь к корпусу 2, поднимает его до упора в верхнюю крышку 5, при этом крышка 14 своим буртом 15 устанавливается в паз во фланце контейнера 4. B результате стыковки нижней и верхней крышек с корпусом 2 образуется герметичная полость (для герметизации в местах стыка можно использовать водоохлаждаемую резину), из которой по

l0

25 зо

55 трубопроводам 18 и 19 начинается отсос воздуха для создания вакуума. Одновременно с этим на индуктор 13 подают питание и начинают плавку металла в тигле 12.

После окончания плавки по трубе 20 подают воздух. Диафрагма 11, шарнирно связанная с рычагом 10, поднимает плунжер 9, а вместе с ним и плавильную печь до погружения нижней части контейнера 4 в расплавленный металл. В этот же момент по трубе 18 прекращается отсос воздуха и газов и по ней подается инертный газ, который создает давление в вакуумной камере, необходимое для вытеснения металла из тигля 12 в газопроницаемую форму контейнера 4. При этом в контейнере 4 посредством трубопровода 19 продолжает поддерживаться вакуум, а крышка 14 под действием собственного веса и давления инертного газа погружается своим кольцевым клиновидным буртом 15 в расплав легкоплавкого металла 16, нагретого тепловым излучением из тигля 12, до качания днища канавки во фланце контейнера 4. Для увеличения плотности отливок давление инертного газа в вакуумной камере можно повышать до требуемых величин, но при этом для предотвращения опускания плавильной печи давление воздуха, подводимого трубой 20, должно быть несколько выше, чем давление, созданное инертным газом в вакуумной камере.

После окончательной кристаллизации металла в газопроницаемой форме контейнера 4 трубопроводы 18 и 19 перекрывают, а трубопроводы 20 и 21 связывают с атмосферой, в результате чего плавильная печь, находящаяся на плунжере 9, и крышка 6 опускаются и происходит расстыковка вакуумной камеры.

Годовой экономический эффект от внедрения предлагаемой установки составляет более 200000 тыс. руб.! . Установка для плавки и литья в вакууме с применением инертного газа, содержащая вакуумную камеру с размещенным в ней контейнером для формы, плавильную печь и привод перемещения плавильной печи в вертикальной плоскости, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения производительности процесса, вакуумная камера выполнена составной в виде корпуса, подвешенного на поворотном кронштейне, верхней крышки и нижней крышки с поршневым приводом ее перемещения в вертикальной плоскости, шток которого выполнен полым, а привод перемещения плавильной печи выполнен в виде упругой диафрагмы, шарнирно связанной с двуплечим рычагом, взаимодействующим с плунжером, размещенным в штоке поршневого привода пере980951 мещения нижней крышки, при этом плавильная печь размещена в нижней крышке и связана с плунжером ее привода.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности герметизации контейнера с формой, он снабжен крышкой, выполненной с кольцевым клиновидным буртом, а во фланце контейнера выполнен кольцевои паз под упомянутый бурт, в котором размещен легкоплавкий материал.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии № 1434516, кл. В 3 Г, 1974.

980951

Ь2

Р I .

Составитель P. Толмачева

Редактор М. Дылын Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Заказ 9565/16 Тираж 852 Подписное

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4