Установка для направленной кристаллизации отливок

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19612 19) 01) А ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕК АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВ(54)(57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ НАПРАВЛЕННОИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ОТЛИВОК, содержащая плавильно-заливочную и вакуумнокристаллизационную камеры, литейнуюформу, размещенную на кристаллиэаторе, охватывающий литейную формунагреватель, установленный с возможностью вертикального перемещения,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения качества крупногабаритных отливок путем обеспечения регулирования скорости кристаллизации Вакуумно-кристаллизационная камера выполнена горизонтальнопроходного типа, она снабжена двумякриволинейными направляющими, эквидистантно смонтированными по длине этой камеры, а также тележкой для кристаллизатора с вертикально закрепленными на ней штангами и с приводом перемещения в горизонтальном направлении, нагреватель выполнен с двумя фланцами с отверстиями и смонтирован на и)тангах, а фланцами установлен на криволинейных направляющих2Установка по п,1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что криволинейные направляющие выполнены в виде многоэлементного механизма с возможностью изменения положения элементов один относительно другого в вертикальном направлении.3. Установка по пп,1, и 2, о т - л и ч а ю щ а я с я тем, что элементы криволинейных направляющих выполнены в виде роликов, смонтированных на горизонтальных полуосях с возможностью вращения, закрепленных в вертикальных пазах боковых стенок корпуса вакуумно-кристаллизационной камеры,1196128 3Изобретение относится к металлургии, в частности к устройствамдля направленного затвердеваниярасплавленного металла в литейнойФорме при изготовлении сложнопроФильных отливок относительно большого габарита и веса,Цель изобретения " повышение качества крупногабаритных отливок пу-тем обеспечения регулирования ско"рости кристаллизации,На Фиг.1 схематично представленаустановка, общий вщц на Фиг.2 - вакуумно-кристаллизационная камера установки; на Фиг 3 - конструкция опорного элемента. установка для направленной кристаллизации отливок состоит из плавильно-заливочной камеры 1, вакуумнокристаллизационной камеры 2, которые связаны торцовым шлюзовым затвором 3. Камера 2 содержит корпус, на боковых стенках 4 которого расположены опорные криволинейные направляющие, выполненные в виде перенастраиваемых многоэлементных механизмов, элементами которых являются установленные с воэможностью свободного вращения на горизонтальных полусях 5 ролики 6. Полуоси 5 роликов б расположены в вертикальных удлиненных пазах 7, в которых они закрепляются с возможностью Фиксируемого изменения их вертикального положения один относительно другого с помощью резьбового соединения. Ролики 6 ранноотстоят один от другого на расстоянии меньшем их радиуса, и образую кривую по Форме восходящей параболы Б .1 Устанонка снабжена кристаллизатором 8, размещенным на платформе-тележке 9 с роликами 10, опирающимися на продольные рельсы 11, Один из роликов 10 связан с приводом перемещения в горизонтальном направлении . платформы 9. Кристаллизатор снабжен вертикальными штангами 12, пропущенными через отверстия 13 во фланцах 14 (шириной Б, большей расстоянияа), имеющихся на кольцевом нагревателе 15. Флаицами нагреватель 15 опирается на ролики 6 и охватывает литейную форму 16, установленную на кристаллизаторе 8 с возможностью вертикального перемещения вдоль этой формы 16, Камера 2 связана с атмосферой вторым торцовым шлюзовым зат 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вором 17 для выведения из нее тележки 9.установка для направленной кристаллизации отливок работает следующим образом. В печь, находящуюся в камере 1, загружают металл и при достижении в ней необходимого вакуума, напримерЬ10 мм рт.ст производят планку. Одновременно с расплавлением металла открывают шлюзовой затвор 17 камеры 2 и направляют в нее тележку 9 с кристаллизатором 8, формой 16 и нагревателем 15. Закрынают шлюзовой затвор 17, при этом шлюзовой затвор 3 в камеру 1 закрыт. При перемещении тележки 9 на роликах 1 О по рельсам 11 фланец14 нагревателя 15 катится по свободно вращающимся на полуосях 5 роликам б, которые при перемещении тележки 9 к шлюэовому затвору 3 образуют нисходящую кривую, обеспечивающую опускание нагревателя 15 на форму 16 с охватом ее. Перед шлюзовым затвором 3 форма 16 оказывается полностью охваченной нагревателем 15, тележка 9 устанавливается, нагреватель 15 включается а камера 2 вакуумируется. После этого открывают шлюзовой затвор 3 и тележку 9 с формой 1 б вкатывают н камеру 1 под заливочную печь. При этом с помощью нагревателя 15 форму 16 предварительно нагревают до 1200 С, Заливочную печь наклоняют и литейную Форму 16, находящуюся под ней, заливают жидким металлом. После заливки тележку 9 с формой 16 через открывающийся шлюзовой затвор 3 вводят в камеру 2 и его закрывают, Под действием привода тележка 9 постепенно начинает двигаться к шлюзовому затвору 17. В этот период фпанцы 14 нагревателя 15 скользят по роликам б, образующим восходящую параболическую кривую и, Ролики б вы - - нуждают нагреватель 15 двигаться вверх вдоль штанг 12 перемещая фронт нагрева вдоль формы с кристаллизующимся металлом с переменной скоростью т.е. в первоначальный момент при движении нагревателя по самому крутому участку параболы И нагреватель 15 совершает ускоренное вертикальное движение на подъем, а выходя на пологий участок параболы У нагреватель замедляет свое восходящее движение.3При постоянной скорости перемещения тележки 9 с формой 16 по мере нарастания затвердевшего слоя металла отливки и ухудшения донного теплоотвода от нее в кристаллизатор 8 процесс перемещения фронта нагрева, а следовательно, и нагревателя 15 необходимо замедлять, чтобы не увеличивать бокового теплоотвода от отливки, что может приводить к усадочной пористости,Таким образом, движение нагревателя 5 в установке с изменяемой по параболическому закону скоростью позволяет поддерживать постоянной 196128 4ширину двухфазной зоны жидкотвердого состояния металла в кристаллизующейся отливке. Параболический закон скоростикристаллизации в предлагаемой установке возможно изменять с учетом различных факторов характера сплава,конфигурации отливки, характеристик10 кристаллизатора и т.д. ), изменяяформу криволинейных опорных направляющих, переиастраивая положение ихроликов 6 ( элементов ) один относительно другого в вертикапьном положении",к Патент", г. Ужгород, ул, Проектная илиал 506/11 Тираж 746 ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 113035, Москва, Ж, Подписноекомитета СССРи открытийшская наб д