Литниковая система

СОО СОВЕТСКИХ СОИРЮщепги К,БОы 11132 О 6 15 п В 22 с рлПИСАНИЕ РЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(71) Институт проблем литья АН УССР(54)(57) ЛИТНИКОВАЯ СИСТЕМА, включающая стояк, горизонтальный литниковыйход и два последовательно расположенных питателя, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения качестваотливок путем уменьшения интенсивности вихревых потоков в полости отливки, площадь выходного сечения первого по направлению течения расплавапитателя в 2,0-4,5 раза больше площади сечения второго питателя, а расстояние между вертикальными осямисимметрии питателей составляет 0,500,85 длины отливки,никовой системы.Форма 1 имеет полость 2 отливки, соединенную двумя питателями Э и 4 с горизонтальным литниковым ходом 5 и стояком 6, в верхней части которого установлена литниковая чаша 7, Площадь выходного сечения первого питателя по направлению течения расплава в литниковом ходе в 2,0-4,5 раза больше площади выходного сечения второго, а расстояние между вертикальными осями сим"етрии питателей составляет 0,50-0,85 длины отливки.При заливке жидкий металл через литниковую чащу 7 и стояк 6 поступает в горизонтальный литниковый ход 5, а затем через питатели 3 и 4 в полость 2 отливки. Так как площадь первого питатепя по направлениЮ течения расплава в литниковом ходе в 2,0- 4,5 раза больше площади выходного сечения второго, то, соответственно, по данным моделирования, расход жидкого металла в первом питателе в 1,2- 2,4 раза больше, чем во втором. В том случае, когда расстояние между вертикальными осями симметрии равно 0,50-0,85 длины отливки, реализуется вихревая структура течения в полости формы, содержащая по три вихря с каждой стороны литникового хода (фиг.4), притом при равенстве интегральных параметров заливки их интенсивность вращения меньше, чем в случае применения иных известных конструкций литниковых систем, в частности прототипа, когда образуется один вихрь с большей интенсивностью (фиг.5). Использование предлагаемой конструкции литниковой системы улучшает гидродинамические и тепловые условия формирования отливки, уменьшает размыв формы, способствует удалению земляных и газовых засоров, улучшает качество литья. Отклонение от предлагаемых параметров литниковой системы приводит к большему количеству дефектов в отливке. В таблице привецена характеристика качества литья при изменении параметров предлагаемой конструкции литниковой системы,1 11132Изобретение относится к металлургии и литейному производству и можетбыть использовано преимущественнодля получения крупногабаритных стальных отливок,Известны вертикально-щелевые иярусные литниковые системы для стального литья 13.При использовании таких литниковыхсистем жидкий металл поступает в полость формы через вертикальный щелевой питатель либо через два и болееярусных питателя, установленных вторцовой части формы, В этом случаепри заливке форм протяженных отливокухудшается качество готовых иэделийпо поверхностным и внутренним дефектам из-за значительного падениятемпературы на фронте движущегосярасплава в полости формы и образования заворотов, неспаев.Наиболее близкой к изобретениюявляется литниковая система, используемая для изготовления крупных корпусных деталей для энергомашиностроения, содержащая стояк, горизонтальный литниковый ход, симметрично расположенный относительно отливки, двапоследовательно расположенных питателя Е 23.При отливке деталей по такой схеме в полости формы с каждой стороныот литникового хода образуется единый вихревой поток с большой интен 1сивностью вращения, что приводит кснижению качества литья из-за большого количества поверхностных и внутренних дефектов (засоры, газовые раковины и др.).Цель изобретения - повышение качества отливок путем уменьшения интенсивности вихревых потоков в полости отливки.Поставленная цель достигается тем,что в литниковой системе, включающейстояк, горизонтальный литниковый5ход и два последовательно расположенных питателя, площадь выходного сечения первого по направлению течения расплава питателя в 2,0-4,5 разабольше площади сечения второго питателя, а расстояние между вертикальными осями сомметрии питателей составляет 0,50-0,85 длины отливки.На фиг,1 изображена предлагаемаялитниковая система, вертикальный 55разрез, на фиг.2 - сечение А-А нафиг, 1, на фиг. 3 - сечение Б-Б нафиг. 1, (литникового хода и щелевого 06 2питателя); на фиг.4 - распределениевихревых потоков при использованиипредлагаемой литнисовой системы, нафиг.5 - распределение вихревых потоков в форме при заливке жидкого металла с использованием известной литОтношение расстояния между вер- тикапьными осями симметрии питателей к длине отливки 10 0,5-0,85 2,0-4,5 Качественная отливка, соответствует ТУ 15 2,0-4,5 Меньше 2,0Больше4;5 То же 30 Отклонение качества литья от тех- З 5нических условий объясняется большей Отношениеплощадейвыходногосеченияпитателей Характеристика качествалитья Меньше 0,5, Увеличение коБольше 0,85 личества зем -ляных и гдзовых засоров,неспаи, завороты 0 5-0 85 То же Меньше 0,5, Больше 0,85 206 4интенсивностью вихревых потоков, если число питателей больше двух, либоуказанные в таблице параметры литниковой системы отличаются от предчоженных, но выдерживаются необходимыеинтегральные характеристики заливки,С использованием предложеннойконструкции литниковой системь 1 и базового объекта (прототип) изготовилиотливку корпуса турбины ГТН. Масса отливки 3,2 т, толщина стенки0,035 м, длина 2,0 м. В предложеннойконструкции литниковой системы площадь первого питателя по направлениютечения расплава в литниковом ходе(0,012 м) больше площади входногосечения второго (0,0045 м) в 2,9 раза, а расстояние между их вертикальными осями симметрии составляет0,7 длины отливки. Известная литниковая система состоит из двух питателей 2 х 0,80; подведенных в торец формы,Обе литниковые системы включают двастояка 2 х 0,80 и два подводящих канала 20,80. Время заливки в обоихслучаях одинаково (50-ЬО с).Качество изготовленных опытныхотливок соответствуст требованиямтехнических условий на их изготовление,За счет создания более благоприятных гидродинамических и тепловых условий заливки повышается размернаяточность отливки, уменьшается количество исправляемых деФектов в 1,52,0 раза по сравнению с известнойсистемой,,Редактор Н,Воловик Техред А,Асталое Зак ород, ул.Проектная, 4 атент", г.У фил 02/10 Тирам 774 . Подписи ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушскаа наб д.4/