Способ центробежной заливки форм и устройство для его осуществления

Комитет Российской Федераци ие патентам и.товарным знаке(76) Зубарев Сергей Андреевич(54) СПОСОБ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ ЗАЛИВКИ ФОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕО ОСУЦЕСТВЛЕНИЯ(57) Сущность изобретения; способ центробежной заливки форм включает вращение плавильного тигля с совмещенной литейной формой, ось которой совпадаетс йаправлением центробежной силы и одновременно с вращением происходит плавное увеличение радиуса со скоростью, меньшей скорости перетекания расплавленного металла из тигля в полость литеинои формы Устройство для осуществления способа состоит из рамы 1, в нижней части совмещенной с осью 2 вращения, проходящей через станину 3; тигля 4, совмещенного с формой 5, и имеет два прилива 6 дпя перемещения по направляющим 7, совпадающим с рамой 1; на опорной плоскости установлены две стойки 8, которые замыкают коромысло с прижимным винтом 9 для торможения или создания упругого перемещения тигля 4 с формой 5 по направляющим 7 имеется тормозное устройство 1 О, функцию которого могут выполнять пружина тормозные колодки и другие устройства 1 ил.Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам центробежного литья в формы, изготовленные по выплавляемым моделям, и может быть ис-пользовано при изготовлении отливок высо ,кой.степени сложности из черных и цветных металлов и сплавов вточном машиностроении, приборостроении, а также в ювелирной промышленности.Известен способ центробежной залив ки форм Я включающий вращение вокруг вертикальной оси тигля и формы, установленной вертикально на диске-роторе, для создания вращения расплавленного металла, наклонение тигля, совмещенного с фор- Ф мой, до горизонтального положения, для обеспечения заливки металлом спирально- винтового литьевого канала формы, сбечещенного с направлением вращения диска ротора, и полостей формы, 20Недостатком способа является сильное ударное воздействие расплавленного металла о форму в момент заливки, что ограничивает массу одновременно заливаемого металла, а следовательно производитель .ность.Известно устройство для реализации вышеописанного способа Я, включающее установленные на диске-роторе с вертикальной осью вращения тигель и форму, 30 главный литьевой. канал которой выполнен в виде спирально-винтовой линии, совпадающей с направлением вращения диска-ротора, а литьевые входы в полость формы расположены на удаленной от оси враще ния стенке главного литьевого канала.Данное устройство за счет создания винтового вращения металла несколько умейьшает ударную силу расплавленного металла о форму при горизонтальном,ее на клоне, однако это приводит к увеличению силы грения струи о стенки канала, замедлению скорости заполнения полостей, в результате чего увеличивается количество эасоров от смывов формы и недоливов. Спи рально-винтовой канал ограничивает габариты получаемых отливок,Наиболее близким по технической сущности является способ центробежной за ливки форм по выплавляемым моделям 2), включающий вращение тигля с совмещен ной С ним формой относительно горизонтальной оси, заливку формы за счет центробежной силы и веса расплавленного 55 металла. Недостатком этого способа является либо ударное воздействие металла о стенку формы при больших радиусах вращения, либо недолив тонкостенных элементов формы при малых радиусах вращения. Устройство для реализации данного способа 21 состоит из рамы, закрепленной на станине с воэможностью вращения в плоскости, перпендикулярной оси врашения, тигля, совмещенного с формой, привода вращения,Недостатком устройства является стационарный радиус вращения тигля и совмещенной с ним формы, большая металлоемкость, .Целью изобретения является уменьшение силы удара металла о форму при заливке и расширение номенклатуры получаемых отливокУказанная цель достигается тем, что в способе центробежной заливки форм, включающем вращение плавильного тигля с совмещенной литейной формой, ось которой совпадает .с направлением центробежной силы, одновременно с вращением происходит плавное увеличение радиуса со скоростью, меньшей скорости перетекания расплавленного металла из тигля в полость совмещенной литейной формы,В устройстве для реализации данного способа, состоящем из рамг, закрепленной в станине с возможностью вращения в плоскости, перпендикулярной оси вращения, тигля, совмещенного с формой, новым является то, что тигель с формой установлены на направляющих рамы с возможностью перемещения и подпружинены относительно последних.Данное изобретение решает задачу уменьшения силы, возникающей от удара расплавленного металла в момент центробежной заливки формы и расширение номенклатуры получаемых отливок,Иэ техники известны способы, решающие эту задачу; Например, в аналоге Ц уменьшение силы удара осуществлено путем применения спирально-винтового движения металла, Примером также может быть способ гашения удара путем перемещения вдоль оси действия силы удара. Это "отдача", возникающая при выстреле из пушки, В этом случае направление движения снаряда противоположно движению пушки,В предлагаемом изобретении использован способ гашения удара за счет перемещения - "отступления" формы от заливаемого металла, т.е. в направлении движения металла, причем "отступление" формы продолжается в течение всего периода заливки расплавленного металла,Из перечисленного выше можно сделать вывод; что новый технический эффект, т.е, увеличение напора струи жидкого металла с одновременным исключением удара2303430 Формуле изобретения 2. Устройство для центробежной залив 40 ки форм; содержащее раму, имеющую воэможность вращения в плоскости,перпендикулярной оси вращения, и тигель,совмещенный с формой, отличающеесятем, что тигель с формой установлены на45 направляющих рамы, при этом тигель сформой установлены посредством и,:за"- вов на направляющих с воэможностью г:- ремещения .вдоль них и подпружине:.:,относительно последних,50 Составитель С,ЗубаревТехред М,Моргентал Корректор Л:Филь Редактор С.Кулакова Тираж Подписное Н ПО" Поиск" Роспатента113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4% Заказ 3296 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ее о стенки формы, не следует явным образом из уровня техники.Практически способ осуществляют следующим образом,При вращении плавильного тигля с совмещенной литейной формой с радиусомвращения, близким к "0", происходит увеличение его адиуса вращения и перетеканиерасплавленного металла из тигля в полостьлитейной формы.Расплавленный металл перемещается всвободном пространстве, ограниченномтиглем и полостЬю Формы, тигель и совмещенная с ним Форма по направляющим поддействием веса и силы центробежного давления. За счет противодействия пружиныили любого другого тормозного устройствасоздается условие, при котором скоростьувеличения радиуса вращения тигля и совмещенной литейной формы меньше скорости перетекания расплавленного металлаиз тигля в полость литейной формы, Вращение плавильно-заливочного узла производится до полной кристаллизации блокаотливок, а увеличение радиуса вращенияможет быть прекращено сразу после заполнения полости литейной формы, чтаопреде-.ляется по времени.На чертеже показано устройство дляцентробежной заливки форм.Рама 1 с торцов выполнена кольцевымиэлементами (на чертеже не показано), внижней части совмещена с осью 2 враще, ния, проходящей через станину 3. Тигель 4совмещен с формой 5 и имеет два прилива6 для перемещения по направляющим 7,1. Способ центробежной заливки форм, включающий вращение плавильного тигля с совмещенной литейной формой, ось которой совпадает с направлением центробежной силы, отличающийся тем, что одновременно с вращением тигля производят плавное увеличение радиуса его вращения со скоростью, меньшей скорости перетекания металла из тигля в полость формы,совпадающим с рамой 1. На опорной плоскости тигля 4 установлены две стойки 8, "оторые замыкают коромысло с прижимным винтом 9. Для торможения или создания 5 упругого перемещения тигля 4 с формой 5по направляющим(7) имеется тормозное устройство 10, функцию которого могут выполнять пружина, тормозные к;лодки и другие устройства,10 Устройство работает следующим образом.После расплавления металла в тигле 4на не 1 о устанавливают форму 5, с 5 еспечи 15 еая крепление посредством ст-,ек 8 и коромысла с прижимным винтом Г,;.;гель 4 ссовмещенной литейной фо,;.5 Й 5 приводится во вращение(40 - 7; ,.мин) относительно станины 3 в; лскости,20 перпендикулярной оси вращ ;, за счетчего перемещается (от 400 дс:300 мм) понаправляющим 7, преодолевак: ."противление тормозного устройства 10. Одновременно расплавленный металл перетекает иэ25 тигля 4 в полость формы 5. После кристаллизации отливки ее извлекают из формы 5.Путем регулирования угловой скорости вращения, степени увеличения радиуса, харак-,тера торможения достигаются оптимальные30 условия заливки формы,(56) Авторское свидетельство СССРМ 481365, кл. В 22 О 13/06.Богословский С.Д. Литье мелких сталь 35 ных деталей по выплавляемым моделям,Машиностроение, 1982, с,42,