Способ изготовления радиаторов и устройство для его осуществления

(51)5 В 22 С 9/16 ПАТЕНТУ И ной ап при и мых в сти, н ообменьзовано именяе- шленно Поставленн способе изгот ющем установк формирование итьевых форм хлаждение фор о изобретению тальные трубы уют алюминий ия, а запол асплавленнымупрощеиатора, четувености) и ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР)(56) Авторское свидетельство СССРМ 1539036, кл. В 23 Р 15/26, 1988,Авторское свидетельство СССРМ 1590311, кл, В 23 Р 15/26;1988,- Патент США % 4661184,.кл. В 23 Р 15/26, 1987.Авторское свидетельство СССРМ 162920, кл, В 22 0 19/00, 1963.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАДИАТОРОВ И.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Использование: изобретение относится к теплообменной аппаратуре и может быть . использовано при изготовлении радиаторов, применяемых в различных отраслях промышленности, например автомобильной. Сущность изобретения: способ изготовления рэдиатбров включает установку стальных труб в литьевые формь, формирование ребер путем заполнения литьевых форм расплавленным алюминием или сплавом на его основе, охлаждение форм и выобретение относится к теп паратуре и может быть испо зготовлении радиаторов, и различных отраслях промы пример, автомобильной. Целью изобретения являетсяние технологии изготовления ра повышение качества его работы (за . лйчения теплопередающей спосо прочности,емку изделий. Заполнение литьевых форм расплавленным металлом осуществляют, направляя поток металла из верхней части формы в нижнюю ее часть так, что указанный поток омывает трубы, Устройство для изготовления радиатора включает опору и питьевую форму, состоящую из двух полуформ - подвижной и неподвижной. Каждая из полуформ содержит пазы для установки труб и для формирования ребер. Пазы для формирования ребер. имеют ромбовидный профиль с литейным уклоном на неподвижной полуформе большим, чем на подвижной, оси отверстий .для заливки расплавленного металла расположены перпендикулярно основанию формы и лежат в плоскости ее разьема. На торцах неподвижной полуформы закреплены Г-образные З съемники, каждый из которых содержит ос-нование и выступ. Съемники расположены, так, что их основания являются касательными к отверстиям пазов для размещения труб на торцах полуформ, Выступы сьемников направлены в сторону, противоположную основанию формы. Подвижная полуформа связана с силовым цилиндром. 2 н,з, и 3 з.п,ф-лы, 6 ил., 2 пр. ая цель достигается тем, что овления радиатора, включау труб в литьевые формы, ребер путем заполнения расплавленным металлом, м и выемку изделий, согласв качестве труб используют в качестве металла испольи сплавы на основе алюминение литьевых формметаллом осуществляют,1811434 эуют стальные трубы, в качестве металл используют алюминий и сплавы на основе алюминия, а заполнение литьевых форм расплавленным металлом осуществляют, направляя поток металла из верхней части формы в нижнюю ее часть так, что указанный поток омывает трубы. Таким образом, предложенный способ удовлетворяет критерию изобретения "новизна",В патентной и научно-технической литературе не описано запол.нение литьевых форм при производстве .радиаторов расплавленным металлом так, что поток металла, направленный из верхней части формы в нижнюю ее часть, омывает трубы. Таким образом, предложенное техническое решение удовлетворяет критерию изобретения "су 5 10 15 устройства для изготовления радиатора Известно устройство для изготовления радиатора, включающее опору, литьевую форму, состоящую. из двух полуформ, механизм разьединения полуформ, каждая иэ которых содержит пазы для установки труб и для формирования ребер, отверстия для заливки расплавленного металла.Однако использование этого устройства требует, точной дозировки металла. При разъединении полуформ отливка застрева-. ет в одной из полуформ, что затрудняет ее 25 30 выемку. Все это усложняет технологию изготовления радиатора,Целью изобретения является упрощение технологии изготовления радиатора,Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для изготовления радиатора, включающем опору, литьевую форму, состоящую из двух полуформ, механизм разьединения полуформ, каждая из которых содержит пазы для установки труб и для формирования ребер, отверстия для залив 35 40 ки расплавленного металла, согласно изобретению, пазы для формирования ребер имеют заостренную форму с литейным уклоном на первой полуформе большим, чем на второй, отверстия для заливки расплавленного металла расположены таким образом, что их проекции на основание формы пере 45 50 секаются с осями проекций пазов для установки труб на это же основание, на торцах . первой полуформы закреплены Г-обрезные съемники, каждый иэ которых содержит основания и выступы и расположен таким образом, что основания сьемников являются касательными к отверстиям на торцах полТаким образом, предложенный способ удовлетворяет критерию изобретения "положительный эффект". уформ пазов для размещения труб, э выстуПредложенный способ отличается от пы съемников направлены в стороны,прототипа тем, что в качестве труб исполь- противоположные основанию формы, приФнаправляя поток металла из верхней части формы в нижнюю ее часть так, что указанный поток омывает трубы,В предложенном способе металл заливают в форму через верхнюю ее часть, попадая в форму, он омывает трубы, нагревая их, Далее металл стекает в нижнюю часть формы, постепенно заполняя форму, Когда уровень расплавленного металла достигает труб, они уже нагреваются, Это позволяет устранить указанные выше недостатки при помещении в форму холодных труб, на которых впоследствии затвердевает расплавленный металл, Этот же прием вызывает упрощение способа, если в форму помещают нагретые трубы. Признак "поток расплавленного металла омывает трубы" означает, что струи или капли расплавленного металла попадают на поверхность трубы, затем стекают по ней вниз.Температура расплавленного металла в предложенном способе на 100-20 выше температуры его плавления.Время заполнения формы 35-65 с, причем время ее заполнения до момента контакта верхнего уровня расплавленного металла с первой нижней трубой минималь-. ное время омывания труб расплавленным металлом) 35-50 с.Соотношение масс расплавленного металла и стальных труб 5:0,7.,Количество расплавленного металла, введенного в форму за минимальное время омывания труб, по отношению к общему количеству расплавленного металла - 0,1 - 0,2;В предложенном способе в качестве металла используют алюминий и сплавы, например, дюралюминий. Алюминий и его сплавы обладают высокой теплопроводностью, что позволяет повысить качество работы радиатора,Стальные трубы обладают высокой прочностью, что позволяет повысить прочность конструкции радиатора.Алюминий имеет более высокий коэффициент линейного расширения при повышении температуры, чем сталь, Это приводит к тому, что после ээтвердевания отлиаки контакт между ребрами радиатора и стальными трубами будет обладать повышенной прочностью, что увеличивает прочность конструкции радиатора и улучшает качество его работы за счет улучшения теплообменных свойств,щественные отличия". Предложенный способ может быть реа 20 лизован с помощью другого изобретения -20 25 30 35 40 4550 55 основанию формы чем вторая полуформа выполнена с возможностью перемещения по опоре и связана смеханизмом разъединения полуформ.Механизм раэьединения полуфор может быть выполнен в виде гидро- или пневмоцилиндра, шток которого соединен свторой полуформой,В предпочтительном варианте выполнения устройства выступы Г-образныхсъемников имеют закругленные фаски, выполненные с возможностью контакта при еевозможном перемещении.В предпочтительном варианте выполнения устройства пазы для формированияребер выполнены в первой полуформе с литейным уклоном 6-21, а во второй полуформе - 5-20, с разницей литейных уклонов 1.Разница литейных уклонов может быть ивыше (15).Пазы для формирования ребер имеютзаостренную форму. При этом литейный уклон на первой полуформе меньше, чем навторой.ЪПризнак "паз для формирования реберимеет заостренную форму" означает, что сечение паза в каждой из полуформ плоскостью, параллельной плоскости основания,представляет собой фигуру, ограниченнуюдвумя линиями, пересекающимися в однойточке, которая является для указанных линий наиболее удаленной от оси паза дляустановки труб. При этом указанные линиидолжны быть "сходящимися", т.е. расстояние между этими линиями, измеренное попрямой, параллельной оси паза для установки труб, должно монотонно уменьшаться (но не увеличиваться). Примером такогопаза является "треугольное" (для одной полуформы( или "ромбическое" (для двух полуформ) сечение паза, т.е. сечение,ограниченное двумя пересекающимисяпрямыми (для одной полуформы) или двумяпарами пересекающихся прямых (для двухполуформ). В этом случае литейным уклоном будет угол между парами пересекающихся прямых, Литейный уклон на первойполуформе должен быть больше, чем на второйтак как необходимо, чтобы при возможном перемещении второй полуформыотливка отделилась бы от первой полуформы и передвигалась бы вместе со второйполуформой.Отверстия для заливки расплавленногометалла расположены таким образом, чтоих проекции на основание формы пересекаются с осями проекций пазов для установкитруб на это же основание.Этот признак необходим для обеспечения реализации следующего признака способа: "заполнение литьевых форм расплавленным металлом осуществляют, направляя поток металла из верхней части формы в нижнюю ее часть так, что указанный поток омывает трубы",Основание формы здесь названа та ее часть, которая контактирует с опорой при установке формы на опоре.Под вышеуказанными "проекциями на основание формы" понимаются проекции 10 упомянутых пазов и отверстий на внешнююповерхность основания формы, в понимании этого термина. общепринятого в математике,При этом отверстия для заливки рас плавленного металла сделаны в части формы, противоположной упомянутому основанию (т.е. в "верхней" ее части). На торцах первой полуформы (обоих торцах) закреплены Г-образные съемники.Каждый из них выполняет три функции;а) является держателем для труб при установке труб в литейные формы,б) является съемником для отливки при разъединении полуформ после остыванияотливки,в) является направляющей для второйполуформы при перемещении последней сцелью соединения полуформ.Признак "Г-образный" означает, что съемник выполнен в виде буквы "Г и содержит две части; основание и выступ, Съемники закреплены на первой полуформе, Их число вдвое больше числа отверстий пазов для установки труб, причем указанные отверстия расположены в торцах полуформ, При этом ось каждого отверстия находится на плоскости соединения полуформ и, таким образом, половина каждого отверстия принадлежит первой полуформе,а другая - второй (отверстия предпочтительноявляютсяся круглыми и выполнены симметрично плоскости соединения полуформ, т.е. плоскости их возможного контакта),Число труб (и, следовательно, число паэов для их установки) может быть любым, Предпочтительным является устройство с числом пазов, равным двум. Трубы используются в радиаторах для циркуляции теплоносителя.Для выполнения трех указанных выше функций необходимо, чтобы съемники были расположены таким образом, что основания съемников были бы касательными к отверстиям на торцах полуформ пазов для размещения труб, а выступы съемников были направлены в стороны, противоположные Признак "основания съемников являются касательными к отверстиям" означает,что если спроектировать (в математическом6-21,торов, включающее опору, литьевую форму,Устройство работает следующим обра- состоящую из двух полуформ, содержащих зом. пазы для установки труб и для формироваВключаютпневмоцилиндр 4 иразъеди- ния ребер, механизм разъединения полняют полуформы, отодвигая полуфорМу 3, уформ,отй ича ю щееся тем, что, с целью На основание 10 съемников кладут сталь упрощения технологии изготовления радианые трубы 13. Затем включают пневмоци-торов, одна из полуфарм смонтирована нелиндр 4 и соединяют полуформы 2 и 3. подвижйо на опоре и снабжена Трубы 13 устанавливаются в пазы 6, Затем закреплениймИ на ее торцах Г-образными через отверстия 8 заливают в форму рас- сьемниками, каждый из которых состоит из плавленный дюралюминий, поток которого 10 основания и выступа, обращенного в сторопри перемещении в нижнюю. часть формы ну, противоположную основанию литьевой омываеттрубы 13.Лослезаполненияформы формы, другая полуформа связана с меха- и охлаждения отливкивключают пневмоци-: низмом разъединения полуформ и установлиндр 4 иразъединяютпьлуформы;отодви- лена с возможностью поступательного гая полуформу 3. При этом отливка 16 перемещениянаопоре.литьеваяформавыотрываетсяот полуформы 2 и перемещается полнена с отверстиями для заливки расвместе с полуформой 3 до тех пор, пока ее плавленного металла, оси. которых перемещение не будет ограничено выступа- перпендикулярны основаниюи лежат в пломи 11 Г-образныхсъемников, вследствиече-, скости разъема литейной формы, прй этом го отливка отрывается и от полуформы 3, 20 пазы для формирования ребер имеют ромТакимобразом, изобретения позволяют бовидный профиль.с литейным уклоном на упростить технологию изготовления радиа- неподвижной полуформе большим, чем на . торОв, г 1 овысить качество их работы и проч- подвижной, Е основания съемников разменость;, щены касательно к отверстиям пэзов дляФормула изобретения, 25 размещениятруб.натарцахполуформ.1. Сг особ изготовления радиаторов, 3. Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е евключающий установку труб в литьевые с я тем, что механизм разъединения полформы, формирование ребер путем задол- уформ выполненввидесмонтированногона нения литьевых форм расплавленным ме- опоре силового цилиндра, аток которого соталлом, охлаждение форм и выемку 30 единеисподеижиой.полуормой.иэделий, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с 4. Устройство по.п.2, о т л и ч а ю щ е е целью упрощения технологии изготовления ся тем, чтосымники выполнены с заходнырадиаторов, повышения эффективности ик . ми участками в аиде закругленных фасок, работы и прочности, используют стальные расположенными на выступах, иустановлетрубы, в качестве расплавленного металла 35 ны с возможностью контакта с подвижной используют алюминий или сйлавына его полуформойупомянутымиучастками, основе, а заполнение Литьевых форм рас. Устройство по п.2. о т л и ч а ю щ е е. плавленным металлом осуществляют, зели- с я тем, что неподвижная полуформа выполвая метала в верхйюю часть литьевой ненас лйтеймым уклойоМ в пазах для форформы,формируяпоток,омывающийтрубы, 40 мирования ребер,. равным 5-20 О. а2. Устройство для изготовлейия радиа- подвижная полуформа- с уклоном, равным1811434 Редактор Т. Ивано Н, Милюкова оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аказ 1458 ВНИИПИ Госу Составитель К. ЗубаревТехред М,Моргентал Кор Тираж П твенного комитета по изобретениям 113035, Москва, Ж, Рауаская на писноеоткрытиям при ГКНТ СС4/5