Устройство для направленного затвердевания отливок

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО ЗАТВЕРДЕВАНИЯ ОТЛИВОК, содержащее керамическую форму, установленный в индукторе плавильной печи тигель, имеющий внутреннюю перегородку, разделяющую полость тигля на плавильную полость и сквозную полость, в которой размещена керамическая форма на поддоне-холодильнике, закрепленном на штоке механизма подъема и опускания, и выполненный на верхней части наружной стенки тигля сливной желоб с рабочей поверхностью, расположенной под углом к горизонту, отличающееся тем, что, с целью снижения расхода металла, часть дна тигля, примыкающая к внутренней перегородке, выполнена наклонной под углом v к горизонту, при этом поверхность этой наклонной части тигля расположена в плоскости, касательной к рабочей поверхности дна сливного желоба или выше ее.

Изобретение относится к литейному производству и может найти применение в машиностроении.
Известно устройство для направленного затвердевания отливок, содержащее керамическую форму, установленную на холодильнике и помещенную в нагревательную печь, причем холодильник смонтирован на штоке и связан с механизмом подъема и вытяжки формы, а для плавки и заливки расплава в форму предусмотрена тигельная индукционная печь с механизмом подъема.
Известно также устройство для получения отливок направленной кристаллизацией, содержащее керамическую форму, установленный в индукторе плавильной печи тигель, имеющий внутреннюю перегородку, разделяющую полость тигля на плавильную полость и сквозную полость, в которой размещена керамическая форма на поддоне-холодильнике, закрепленном на штоке механизма подъема и опускания, и выполненный на верхней части наружной стенки тигля сливной желоб с рабочей поверхностью, расположенной под углом к горизонту.
Недостатком известного устройства является повышенный расход металла, связанный с тем, что расплав из тигля после заливки формы не выливается до конца. Использование же оставшегося металла при литье особо ответственных отливок невозможно из-за повышенного загрязнения неметаллическими примесями в результате длительного взаимодействия с тиглем.
Цель изобретения - снижение расхода металла.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем керамическую форму, установленный в индукторе плавильной печи тигель, имеющий внутреннюю перегородку, разделяющую полость тигля на плавильную полость и сквозную полость, в которой размещена керамическая форма на поддоне-холодильнике, закрепленном на штоке механизма подъема и опускания, и выполненный на верхней части наружной стенки тигля сливной желоб с рабочей поверхностью, расположенной под углом к горизонту, часть дна тигля, примыкающая к внутренней перегородке, выполнена наклонной под углом к горизонту, при этом поверхность этой наклонной части тигля расположена на уровне плоскости, касательной к рабочей поверхности дна сливного желоба или выше ее.
На фиг.1 изображен вертикальный разрез устройства; на фиг.2 - вид сверху.
Устройство содержит керамическую форму 1, размещенную на поддоне-холодильнике 2 в сквозной полости 3 тигля 4, плавильную полость 5 тигля 4, индуктор 6 плавильной печи, смонтированный на раме 7 и имеющий обычный механизм наклона для заливки форм, шток 8, на котором находится поддон-холодильник 2, связан с механизмом подъема и опускания 9. Шток 8 и механизм подъема и опускания 9 размещены на каркасе 10, смонтированном на раме 7. В установленном в индукторе 6 тигле 4 выполнена внутренняя перегородка, разделяющая полость тигля 4 на сквозную полость 3 и плавильную полость 5. На верхней части наружной стенки тигля 4 выполнен сливной желоб с рабочей поверхностью, расположенной под углом к горизонту и часть дна тигля 4, примыкающая к внутренней перегородке, также выполнена под углом к горизонту, причем поверхность этой наклонной части тигля 4 расположена на уровне плоскости, касательной к рабочей поверхности дна сливного желоба или выше ее (см. фиг.1, б-б).
Устройство работает следующим образом. В плавильную полость 5 загружают требуемое количество шихты, и начинают плавку. Керамическую форму 1 из прокалочной печи устанавливают на поддон-холодильник 2, помещают в сквозную полость 3 тигля 4 и прижимают к сливному носику при помощи механизма подъема и опускания 9. Форма 1 обогревается в процессе плавки за счет излучения от поверхности сквозной полости 3, что в свою очередь обусловлено теплом, которое выделяется при плавке металла в плавильной полости 5. После окончания процесса плавки отключают индуктор 6 и устройство отклоняют от вертикального положения в сторону сливного желоба при помощи механизма наклона. При этом положение формы 1 относительно тигля 4 остается неизменным. При достижении определенного отклонения устройства от вертикали, в зависимости от степени заполнения тигля 4 металлом, уровень расплава в плавильной полости 5 окажется выше всей рабочей поверхности желоба (выше точки А, фиг. 1) и расплав начнет течь по желобу в форме 1. Для прохождения непрерывной заливки тигель 4 продолжают отклонять от вертикали на все больший угол, поддерживая уровень расплава выше рабочей поверхности желоба. Отклонение устройства от вертикали прекращают после заполнения формы 1 требуемым количеством расплава. Это происходит при угле отклонения равном . При этом из плавильной полости 5 тигля 4 расплав выливается полностью. После этого устройство возвращают в исходное положение, в плавильную полость 5 загружают очередную порцию шихты и начинают плавку. В это же время из сквозной полости 3 вытягивают с определенной скоростью форму 1. От тепла, выделяющегося при плавке, обеспечивается обогрев формы и создаются условия для направленного затвердевания отливки. После вытягивания формы 1 в сквозную полость 3 помещают очередную форму и процесс повторяют.
Использование: в литейном производстве при литье фасонных отливок для снижения расхода металла. Сущность изобретения: устройство содержит установленный в индукторе плавильной печи тигель, выполненный с внутренней перегородкой, образующей с наружной стенкой тигля плавильную полость, керамическую форму, установленную в сквозную полость тигля на холодильнике, закрепленном на штоке механизма подъема и опускания; в сквозной полости тигля выполнен сливной желоб, рабочая поверхность которого расположена под углом к горизонту. Поверхность дна плавильной полости тигля выполнена не ниже плоскости, совпадающей с рабочей поверхностью сливного носика. 2 ил.