УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК НАПРАВЛЕННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ Российский патент 1995 года по МПК B22D27/04 

Изобретение относится к литейному производству, преимущественно для получения отливок направленной кристаллизацией в вакууме, и может быть использовано для изготовления отливок методом литья по выплавляемым моделям.

Целью изобретения является повышение производительности и качества, снижение энергозатрат на единицу литья, упрощение и повышение надежности установки за счет уменьшения числа перестановок литейных форм, связанных с их нагревом-остыванием.

На фиг.1 изображена вакуумная камера, продольный разрез; на фиг.2 то же, вид в плане; на фиг.3 разрез в плоскости шлюзовой камеры.

Установка содержит вакуумную горизонтальную камеру 1, механизм 2 вертикального перемещения форм, механизм 3 периодического поворота секции направляющей, электропечь 4 подогрева форм с проемом и дверцей 5, откатную стенку 6, электропечь 7 нагрева форм до рабочей температуры с проемом и дверцей 8, плавильно-заливочное устройство 9 с механизмом загрузки шихты (на чертежах не показан), платформу 11 с приводами горизонтального 12 и вертикального 13 перемещений и установленными на ней емкостью 14 для жидкометаллического охладителя и емкостью для поврежденных форм (на чертежах не показана), неподвижные секции 16 и поворотную секцию 17 направляющих для кареток 18 с подвесками 19 форм, несущий вал 20, рычаг 21, шток 22 и поворотный цилиндр 23. Шлюзовая камера 24 с направляющими 25 для кареток, вакуумным затвором 26 и вакуумной дверцей 27. По оси шлюза расположено поворотное погрузо-разгрузочное устройство 28 в виде взаимно перпендикулярных направляющих.

Работа установки начинается с создания в камере 1 разрежения при закрытом затворе 26. Затем включают на нагрев печи 4 и 7. Три каретки 18 последовательно загружают в направляющие поворотного устройства 28 и на них навешивают подвески 19 с формами. Осуществляют поворот устройства 28 так, чтобы его направляющая с кареткой оказалась в плоскости шлюзовой камеры 24, и загружают литейные формы по направляющим 25 в шлюзовую камеру 24. Закрывают дверцу 27 и вакуумируют шлюз. При достижении необходимого разрежения открывают затвор 26 и совмещают поворотную секцию 17 с направляющей 25 при помощи рычага 21, штока 22 и поворотного цилиндра 23. Затем открывают дверцу 5 печи 4 подогрева форм и перемещают каретку 18 с формами из шлюзовой камеры 24 в вакуумную камеру 1 на поворотную секцию 17, которую затем поворачивают на угол 90^о при помощи механизма 3, и формы вводят в печь 4, закрывая дверцу 5. Закрывают затвор 26 и осуществляют напуск воздуха в шлюзовую камеру 24. Открывают дверцу 27, поворачивают устройство 28 и той направляющей к шлюзу, на которой имеется очередная каретка с формами, и повторяют уже известные операции по загрузке шлюза литейными формами и его вакуумированию. По достижении в печи 4 заданной температуры дверцу 5 и дверцу 8 открывают и подогретые формы перемещают из печи 4 в печь 7. Закрывают дверцу 8, поворачивают секцию 17 на угол 90^о, открывают вакуумный затвор 26 и повторяют уже известные операции по доставке форм из шлюза в печь 4. Загружают шихту в плавильное устройство 9 и расплавляют металл. Перемещают платформу 11 так, чтобы емкость для поврежденных форм заняла положение под литейными формами. Производят заливку металла, делают выдержку и перемещают платформу 11 так, чтобы под залитым металлом формами оказалась емкость 14 с жидкометаллическим охладителем. Посредством привода 13 поднимают емкость 14 до устранения зазора между ней и печью 7. Затем механизмом 2 опускают залитые формы с заданной скоростью в охладитель. Печь 7 временно отключают и на большой скорости поднимают закристаллизовавшиеся отливки в ее пространство, открывая одновременно дверцу 8. Каретку с формами перемещают на поворотную секцию 17, которую тут же поворачивают на 90^о и перемещают в камеру 24 по направляющим 25. Дверцу 5 открывают, поворачивают секцию 17, и подогретые формы из печи 4 загружают в печь 7. Дверцы 8 и 5 закрывают. Печь 4 временно отключают для снижения температуры перед загрузкой холодных форм. Вакуумный затвор 26 закрывает в шлюз воздух, открывают дверцу 27 и перемещают каретку с горячими отливками из шлюза на свободную (от предыдущей загрузки) направляющую устройства 28. Устройство 28 поворачивают так, что очередная направляющая с литейными формами оказывается против шлюза. Каретку с формами перемещают в шлюзовую камеру и далее процесс повторяется.

Таким образом, за счет введения в установку механизма для периодического поворота секции направляющей, размещенной в вакуумной камере, а также за счет расположения шлюзовой камеры под углом 90^о к горизонтальной оси вакуумной камеры и за счет размещения печи предварительного подогрева литейных форм внутри вакуумной камеры, устраняется одна из печей подогрева, сокращается количество перестановок горячих форм, что уменьшает длительность технологического цикла и устраняет крайне нежелательное остывание разогретых литейных форм, т. е. повышается производительность, качество, а также снижаются энергозатраты на единицу литья.

В результате установки механизма для периодического поворота секции направляющей с внешней стороны вакуумной камеры, поворота секции на угол 90^о от рычага, жестко сидящего на несущем валу и шарнирно связанного со штоком цилиндра, а также размещения печи предварительного подогрева форм на откатной стенке упрощается установка, что повышает надежность в работе и удобство в обслуживании.

Использование: в литейном производстве при изготовлении отливок по выплавляемым моделям. Установка снабжена механизмом для поворота относительно вертикальной оси секции направляющей, размещенной в вакуумной камере, чем обеспечивается взаимодействие направляющих вакуумной камеры с направляющими шлюзовой камеры, печь 4 предварительного нагрева форм установлена в вакуумной камере на одном уровне и в одной плоскости с печью 7, что в совокупности с размещением шлюзовой камеры перпендикулярно оси вакуумной камеры позволяет уменьшить число перестановок горячих литейных форм, исключить их подстывание и обойтись одной печью для подогрева форм. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК НАПРАВЛЕННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ, содержащая вакуумную горизонтальную камеру, в которой размещены плавильно-заливочное устройство для выплавки и заливки металла, привод вертикального перемещения литейных форм, печь для нагрева литейных форм до рабочей температуры, платформа с приводами вертикального и горизонтального перемещения с установленными на ней емкостью для жидкометаллического охладителя и емкостью для поврежденных литейных форм, а также секции направляющих с размещенными на них каретками с приводами горизонтального перемещения и подвесками для литейных форм, шлюзовую камеру с направляющими для кареток, а также печь предварительного нагрева литейных форм и поворотное погрузо-разгрузочное устройство, отличающаяся тем, что она снабжена механизмом для периодического поворота вокруг вертикальной оси секции направляющей, размещенной в вакуумной камере и достаточной по длине для размещения на ней каретки с подвесками литейных форм, при этом шлюзовая камера установлена в проеме вакуумной камеры перпендикулярно к ее горизонтальной оси, а печь подогрева предварительного подогрева литейных форм размещена внутри вакуумной камеры на одном уровне и в одной плоскости с печью для нагрева литейных форм до рабочей температуры, причем их проемы с дверцами обращены навстречу друг другу. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что механизм для периодического поворота секции направляющей смонтирован в проеме вакуумной камеры с ее внешней стороны, а торец выступающего их механизма несущего вала жестко соединен с секцией направляющей внутри вакуумного объема, при этом ось несущего вала проходит через точку пересечения осевых линий направляющих, расположенных в шлюзовой и вакуумной камерах. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что несущий вал установлен с возможностью поворота на 90^o посредством рычага, жестко связанного с валом и шарнирно со штоком цилиндра. 4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что печь предварительного подогрева литейных форм смонтирована на откатной стенке.