обогреваемая прибыль
Классы МПК: | B22C9/08 устройства для подвода расплавленного металла, например входные отверстия литников, кольцевые питатели, шлакоуловители |
Автор(ы): | Ярополов И.И., Савельев Н.А. |
Патентообладатель(и): | Акционерное общество "Армалит" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1994-11-08 публикация патента:
20.07.1997 |
Изобретение относится к линейному производству, в частности к конфигурации обогреваемых прибылей, применяемых для мелких и средних отливок из цветных сплавов и легированных сталей. Сущность изобретения: прибыль имеет сложную поверхность, ограничивающую по высоте отдельные полости, объемы которых соответствуют объему металла, необходимому для компенсации отливки при определенном металлостатическом напоре. Форма отдельных объемов может быть любой. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5
Формула изобретения
1. Обогреваемая прибыль для отливок, отличающаяся тем, что она имеет сложную поверхность, ограничивающую по высоте отдельные полости, объемы которых соответствуют объему металла, необходимому для компенсации усадки отливки при определенном металлостатическом напоре. 2. Прибыль по п. 1, отличающаяся тем, что отдельные полости имеют любую форму. 3. Прибыль по п. 1, отличающаяся тем, что объем прибыли равен объему металла, необходимому для компенсации усадки отливки.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к литейному производству, в частности к конфигурации обогреваемых прибылей. Эффективность работы прибылей зависит в основном от способности прибыли оставаться в жидком состоянии длительное время, а центральной части отливки обеспечивать свободное поступление жидкого металла к любой затвердевающей части отливки. Оценка качества питания отливки определяется отношением действительного давления (силы весового давления) металла в прибыли Pp над питаемым узлом, на котором установлена прибыль, к давлению Pпит необходимому для обеспечения расхода сплава из прибыли, обеспечивающему полную компенсацию усадки затвердевающей отливки (стенок и узла питания). Если при оценке процесса питания Pp/Pпит![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084022/8805.gif)
Для обогрева прибыли используют либо экзотермические, либо теплоизоляционные материалы. Задачей изобретения является повышение выхода годного литья. Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана обогреваемая прибыль конической формы; на фиг. 2 прибыль сложной формы, состоящей из отдельных частей; на фиг. 3 пример обогрева прибыли экзотеплоизоляционными материалами; на фиг. 4 часть затвердевшей отливки; на фиг. 5 часть фасонной отливки с прибылью. Прибыль состоит из конического резервуара 2 с основанием, выполненным по конфигурации питаемого узла отливки 1 и вертикальной части 3, форма которой зависит от расхода металла на компрессию усадки отливки при затвердевании с желаемой высотой металлостатического напора, установленной на коническую часть. Прибыль обогревается пакетами 4 с экзотермической или пакетами 5 с экзотеплоизоляционной смесью (фиг. 3). Возможно применение пакета с экзотеплоизоляционной смесью. Для удержания смеси в пакетах над узлом питания установлена модель прибыли 6, которая в зависимости от формы прибыли может быть выполнена из различных материалов: материала, из которого выполнена модельная оснастка, в этом случае она должна удаляться вместе с моделью, из пенопласта сжигается в процессе заливки металла модель прибыли; сжигаемая тонкостенная модель прибыли может быть выполнена из бумаги или пластмассы. Постоянные модели прибылей могут быть облицованы пакетами из фольги. Как видно из фиг. 1 и фиг. 2, на питаемый узел отливки 1 Dотл устанавливается конический резервуар 2 металла объемом V1, служащий для питания верхней части отливки в конце затвердевания. На него устанавливается вертикальная часть 3 прибыли объемом V2, создающая металлостатическое давление при затвердевании отливки. Объем металла прибыли Vпр равняется сумме объемов части прибыли Vпр=V1+V2 и должен быть равен объему, расходуемому для компенсации металла при затвердевании. Vпр
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084022/8805.gif)
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084014/183.gif)
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084307/949.gif)
где e - коэффициент объемной усадки. При неравномерном расходовании металла из прибыли на компенсацию усадки затвердевающей отливки, а также для регулирования металлостатического напора в определенные периоды процесса затвердевания отливки, часть прибыли 3 может иметь форму, показанную на фиг. 2. Объем части прибыли 3 V2 будет состоять из комбинации отдельных различной формы объемов
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084307/2084307-2t.gif)
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084307/2084307-3t.gif)
Форма объемов прибыли зависит от потребности металла на компенсацию объемной усадки при затвердевании, отливки в различные периоды времени. Полное расходование металла прибыли на компенсацию металла при затвердевании отливки возможно только в том случае, если металл в резервуаре 2 прибыли участок (фиг. 1) будет затвердевать после полного затвердевания отливки 1. Процесс питания отливки, обогреваемой прибылью (фиг. 1) предложенной формы, разделяется на три непрерывно протекающих периода. Первоначально отливка питается под действием столба жидкого металла, находящегося в стояке и литниковой воронке. Время продолжительности питания отливки металлом будет продолжаться до затвердевания тонкого сечения питателя. За данный период времени происходит остывание тонких стенок отливки, снимается температура перегрева, нагревается экзотеплоизоляционный материал облицованной прибыли до ее воспламенения. Второй период связан с расходованием металла прибыли (прибылей) на компенсацию затвердевающего металла в стенках и узлах отливки. В этот период в результате воспламенения экзотермического материала жидкий металл в прибыли перегревается, особенно в вертикальной части 3 прибыли (фиг. 1, фиг. 2). За счет повышенного металлостатического давления перегретый металл поступает в центральную часть узла. За счет теплосилового воздействия изменяется граница между затвердевшим металлом и жидким, ускоряется затвердевание отливных снизу за счет отвода теплоты затвердевшими стенками отливки. Изменяется характер затвердевания узла и температурный градиент. Окончание данного периода характеризуется изменением фронта затвердевания на плоскопараллельный. Жидкий металл в прибыли по мере расходования опускается по высоте с желаемой скоростью. В третий период происходит окончательное затвердевание термического узла под прибылью и прибыли. Верхняя часть узла под прибылью будет затвердевать плоскопараллельно без усадочных дефектов под металлостатическим давлением h= Pp
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084022/8805.gif)
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084038/948.gif)
максимальный объем металла прибыли будет равен объему питаемой части отливки, умноженной на коэффициент объемной усадки и гарантированного запаса, который образуется за счет расходования металла из стояка;
расчета времени затвердевания стенок и узлов отливки;
температура нагрева металла прибыли;
расчета веса экзотермического материала. Пример расчета сложной прибыли. Для цилиндрической отливки диаметром 100 мм и высотой 150 мм объем отливки V 1177500 мм3 и объем прибыли Vпр= V
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084014/183.gif)
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084307/949.gif)
где
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084307/949.gif)
Объем прибыли Vпр состоит из отдельных объемов. Vпр=V1+V2
где V1 объем сплава конической части 2 прибыли,
V2 объем сплава части 3 прибыли, состоящей из отдельных полостей объемом
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084307/2084307-4t.gif)
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084307/2084307-5t.gif)
После заполнения формы сплавом и загорания экзотермического материала 4 облицовки прибыли перегретый сплав из прибыли 3 (объем
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084307/2084307-6t.gif)
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084307/2084307-7t.gif)
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084307/2084307-8t.gif)
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084307/2084307-9t.gif)
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084307/2084307-10t.gif)
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084307/2084307-11t.gif)
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084014/963.gif)
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084014/183.gif)
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084014/183.gif)
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084307/949.gif)
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084014/963.gif)
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084307/2084307-12t.gif)
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084014/963.gif)
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084307/2084307-13t.gif)
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084307/2084307-14t.gif)
В дальнейшем затвердевает часть бобышки. На чертеже показана пунктирной линией. В этот период затвердевает радиусный переход от стенки к бобышке и сама бобышка на высоту 40 мм от низа. Тогда объем полости прибыли
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084307/2084307-15t.gif)
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084307/2084307-16t.gif)
Затем при уменьшенном металлостатическом напоре затвердевает участок бобышки, ограниченный штрихпунктирной линией. Питание участка происходит от части объема прибыли
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084307/2084307-17t.gif)
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084307/2084307-18t.gif)
Окончательное затвердевание осуществляется под воздействием конусообразной части прибыли объемом V1 при металлостатическом напоре Pp 0,01 МПа. Зная объемы выбранных отдельных полостей, определяют их размеры и расположение по высоте, с учетом обеспечения максимального гидростатического напора и перегрева сплава и прибыли экзотеплоизоляционным материалом.
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084307/2084307-19t.gif)
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084304/8856.gif)
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084307/2084307-20t.gif)
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084304/8856.gif)
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084307/2084307-21t.gif)
![обогреваемая прибыль, патент № 2084307](/images/patents/388/2084304/8856.gif)
Класс B22C9/08 устройства для подвода расплавленного металла, например входные отверстия литников, кольцевые питатели, шлакоуловители
фильтр для фильтрации металла - патент 2419506 (27.05.2011) | ![]() |
литниковая система - патент 2405650 (10.12.2010) | |
металлоприемник для центробежного литья с вертикальной осью вращения - патент 2402403 (27.10.2010) | |
литейная форма и способ литья - патент 2395363 (27.07.2010) | ![]() |
литейная форма - патент 2388569 (10.05.2010) | |
питающий элемент для литья металлов - патент 2379152 (20.01.2010) | |
литейная форма с термитной прибылью - патент 2372164 (10.11.2009) | |
литниковая система - патент 2357832 (10.06.2009) | ![]() |
щелевая литниковая система - патент 2341351 (20.12.2008) | ![]() |
литниково-питающее устройство для литья по выплавляемым моделям - патент 2330744 (10.08.2008) | ![]() |