Устройство для получения отливок направленным затвердеванием

(71) Белорусский ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехническийинститут(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 694283, кл. В 22 Ь 27/04, 1974.2. Авторское Свидетельство СССРУ 674828, кл. В 22 Р 27/04, 1979.(54)(57) ЩТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯОТЛИВОК НЬПРАВЛЕННЫИ ЗАТВЕРДЕВАНИЕИпреимущественно штамйов, содержащее,пористую литейную форму с керамичес".,кой облицовкой и имеющую наружное: герметизирующее покрытие, и емкость ;для охлаждающего агента, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью интенсификации процесса охлаждения. нижнего торца отливки, в литейной форме на уровне нижнего торца отлив . ки и вокруг нее размещена влагонепро ницаемая диафрагма, а.наружное герме тизирующее покрытие расположено с боковык сторон литейной формы и выполнено из резины, причем емкость для охлаждающего агента снабжена для фиксации литейной формы винтовым .прижимом и вертикальной перегород.кой С отверстиями, а также патрубком : для подачи хладагента и сливным патрубком, размещенным на уровне нижнего торца отливки.112511Изобретение относится к литьюдеталей направленным эатвердеваниеми может найти применение при получе .нии литых штампов с повышенным качеством рабочей поверхности,Известно устройство для полученияотливок, содержащее литейную форму,выполненную из капиллярно-пориетогоматериала со средствами подачи жидкого хладагента 1 1 1. 10Недостатком устройства являетсянизкая эффективность направленностидействия охлаждающего агента,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому эффекту 15к изобретению является устройстводля получения отливок направленнымзатвердеванием, содержащее пористуюлитейную форму с керамической обли-;цовкой и имеющее наружное герметизи; 20рующее покрытие, и емкость дляохлаждающего агента 23.Недостатками известного устройстваявляются низкая эффективность охлаж сдения, вызванная большим термическим,25сопротивлением литейной формы.и отсутствие строгой направленности охлаждения,Целью изобретения является интен-сификации процесса охлаждения нижне- З 0го .торца отливки,Поставленная цель достигаетсятем., что в устройстве для полученияотливок направленным затвердеванием,преимущественно штампов, содержащем 35пористую литейную форму с керамичес"кой облицовкой и имеющую наружноегерметиэирующее покрытие и емкостьдля охлаждающего агента, в литейнойформе на уровне нижнего торца отливки и вокруг нее размещена влагонепроницаемая диафрагма, а наружное герметизирующее покрытие расположенос боковых сторон литейной формы и выполнено из резины, причем емкость 45для охлаждающего агента снабженадпя фиксации литейной формы винтовымприжимом и вертикальной перегородкойс отверстиями, а также патрубкомдля подачи хладагента и сливным пат.рубкам, размещенным на уровне нижнего торца отливки.На фиг. 1 показана литейная форма,размещенная в емкости для охлаждающего агента, продольный разрез; на 55фиг. 2 - то же , вид сверху.Литейная форма содержит нижнююпористую полуформу 1 с керамической 00 Ъоблицовкой 2 и диафрагмой 3, расположенной на уровне нижнего торцаотливки, верхнюю полуформу 4 с литниковой системой и стержнем легкоотделяемой прибыли. Диафрагма 3с отверстием под дно керамическойоблицовки в нижней полуформе препятствует проникновению охлаждающегоагента в форму выше уровня торца отливки 5, Литейная форма перед заливкой помещается в емкость 6 такимобразом, что ее торец ниже диафрагмы 3 прижимается с помощью винта 7к перегородке с отверстиями 8 дляохлаждающего агента 9 из емкости 6и, тем самым, герметизируется с нейдо уровня диафрагмы. Герметизациябоковых вертикальных плоскостей литейной формы до уровня диафрагмы состенками устройства осуществляетсяс помощью пневморезиновых уплотнителей 10,Охлаждение отливки происходитследующим образом.В емкость 6 подается через патрубок 11 хладагент 9, который протекает через отверстия 8 в перегородкеи пористую форму,Прошедший через пористую формуохлаждающий агент удаляется черезсливной патрубок 1.2 на уровне нижнеготорца отливки. Попадание охлаждающегоагента в другие части формы практически исключено вследствие разделения нижней полуформы, находящейсяв охлаждающем агенте, от остальнойформы диафрагмой 3 и стенками емкости 6,В процессе протекания жидкогоохладителя через пористую литейнуюформу происходит интенсивный теплоотвод от поверхностного слоя нижнеготорца отливки. Интенсификация охлаждения обеспечивается за счет конвективного отвода тепла непосредственножидким охладителем. При этом интен- .сивно охлажпается только повеохностьнижнего товпа отливки, в то время какостальные части отливки охлаждаютсясравнительно медленно эа счет низко-.го коэффициента аккумуляции тепламатериала формы.Интенсивное охлажцение поверхностного слоя нижнего торца отливки увеличивает толщину мелкозернистого слоя, измельчает его структуру, уменьшая размер зерна, повышает плотность металла, его твердость, прочностьПодписно тета СССР открытий аб., д. 4/53 з Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,3и износостойкость, что несомненноположительно сказывается на качествеповерхности нижней части отливки,используемой в качестве рабочейприизготовлении технологическойоснастки, например,.пресс-форм, коки"лей, кузнечных штампов. Кроме того, исключается. возможность попадания охпадителя (воды) 10 в литейную .форму до заливки ее метаплом, а также проникновение .его на поверхность незакристаллизовавижйся отливки. Это повышает .качество поверхности отливки, так как образовавшаяся за расчетное врем выдержки жидкого металла в форме твердая кор-ка не взаимодействует с материалом керамической облицовки и является достаточнонадежным барьером для га- щ зов охладителя, поступй 10 щих со стороны опорного. слоя формы при охлаж- : ,дении. 4Улучшение качества поверхностного слоя нижней части отливки обеспечивается также прекращением принудительного охлаждения его после завершения процесса первичной кристаллизации отливки. Дальнейшее охлаждение затвердевшей отливки происходит самопроизвольно.Осуществление интенсивного отвода тепла в направлении от прибыпьной части отливки к ее нижней .поверхнос- ти (гравюре штампа) позволяет уменьшить массу прибыци на 153.Металлографические исследования показывают значительное Изменение структуры рабочей поверхности литых штампов и повышение их прочностных свойств, что обеспечивает увеличение их стойкости на 25-50 Х.Ожидаемый экономический эффект при этом составляет около 20 тыс.руб. на годовую программу изготовления 10 наименований литого штампового инструмента.