ВЕРХНЯЯ ПРИБЫЛЬ СО СФЕРИЧЕСКИМ ВЕРХОМ Российский патент 1997 года по МПК B22D27/06 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к конструкциям центральной прибыли со сферическим верхом, для получения отливок, например, рабочих колес с литой ступицей, имеющих внутреннее отверстие, получаемых в керамических формах для центробежных насосов, и может быть использовано в других отраслях, связанных с литьем.

Известны полушаровые прибыли при соотношении диаметра D и ее высоты H: H D.

Недостатком данной конструкции является образование тепловой зоны газоусадочной пористости в нижней части прибыли на высоте 15 55 мм от плоскости диска рабочего колеса.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является верхняя прибыль, имеющая вид перевернутой груши.

Недостатком данной конструкции является низкий выход годного литья.

При получении рабочих колес центробежных насосов, имеющих ступицу высотой более 15 мм, ступицу изготавливают отдельно, затем сваривают с литой заготовкой рабочего колеса, что вызывает большие трудовые и материальные затраты.

Цель изобретения получение рабочих колес с литой ступицей, имеющей внутреннее отверстие, повышение выхода годного литья, снижение трудоемкости при механической обработке.

Цель достигается тем, что верхняя прибыль со сферическим верхом выполнена в керамической форме и дополнительно содержит Т-образную керамическую перемычку при соотношении центральной ее части A (0,156 0,196)C и перпендикулярно расположенной части b h A, где A диаметр центральной части перемычки в донной части прибыли; C внутренний диаметр ступицы рабочего колеса; b и h ширина и высота перпендикулярной части перемычки.

Сущность изобретения заключается в том, что верхняя прибыль со сферическим верхом при соотношении высоты и диаметра H D, содержащая заливочную воронку, выполнена в керамической форме, дополнительно содержит Т-образную керамическую перемычку при соотношении центральной части A (0,156 0,196)C и перпендикулярно расположенной части b h A, которая соединяет донную часть прибыли с ее сферическим верхом. Заливаемый в прибыль жидкий металл омывает керамическую перемычку и нагревает ее до температуры, близкой к температуре заливаемого металла. Не имея первоначально теплоотвода, разогретая керамическая перемычка создает условия концентрации газоусадочных раковин в центральной зоне прибыли (см. фиг. 2).

Центрально расположенная часть керамической перемычки ограничена с одной стороны 0,156C необходимостью иметь 6 9-слойную керамическую корку, обеспечивающую прочность керамической оболочки, с другой стороны 0,196C - областью распространения усадочной пористости в прибыли от центра к наружному ее диаметру. Сечение перпендикулярно расположенной части керамической перемычки b h A конструктивно обеспечивает замкнутость донной части прибыли с ее сферическим верхом.

В таблице показано влияние размера центрально расположенной части керамической перемычки в верхней прибыли со сферическим верхом на распространение усадочной пористости в ней.

Как видно из таблицы и фиг. 3 увеличение диаметра центрально расположенной части керамической перемычки больше 0,196C ведет к увеличению области распространения усадочной пористости до размеров больше размера внутреннего диаметра ступицы рабочего колеса.

Керамическая перемычка в донной части литниковой воронки перпендикулярно расположена к центрально расположенной керамической перемычке, образует каркас жесткости, удерживающий от проседания керамической корки сферической части прибыли во время прокалки форм, а значит и проседания керамической корки верхнего при заливке диска рабочего колеса.

На фиг. 1 изображена отливка рабочего колеса с литой ступицей, высота которой 25 мм, прибыль полусферическая по известному решению; на фиг. 2 - верхняя часть литой ступицы от рабочего колеса, вырезанная на высоте: низ 15 мм, верх 57 мм, отлитая по заявленному техническому решению; на фиг. 3 верхняя часть литой ступицы от рабочего колеса, вырезанная на высоте: низ 15 мм, верх 57 мм, диаметр центрально расположенной керамической перемычки A 0,44C; на фиг. 4 керамическая форма отливки рабочего колеса с верхней прибылью со сферическим верхом по заявленному техническому решению с Т-образной керамической перемычкой: центральная часть и перпендикулярно расположенная часть; на фиг. 5 вид по стрелке Б на фиг. 4
Верхняя прибыль со сферическим верхом для получения отливок в керамической форме, преимущественно рабочих колес центробежных насосов, содержит собственно прибыль 1 при соотношении высоты и диаметра H D, Т-образную керамическую перемычку 2 при соотношении центральной части перемычки A (0,156 0,196)C и b h A перпендикулярно расположенной части 3, длина ее равна диаметру донной части. Заливку металла в полость керамической формы отливки ведут через литниковую воронку и прибыль 1.

Использование: в литейном производстве, а именно в конструкциях центральной прибыли со сферическим верхом, для получения отливок, например, рабочих колес с литой ступицей, имеющих внутреннее отверстие, получаемых в керамических формах для центробежных насосов. Сущность изобретения: верхняя прибыль имеет Т-образную керамическую перемычку, при этом размеры диаметра торца перемычки в донной части прибыли и ступицы рабочего колеса имеют следующее соотношение: A = (0,156-0,196)C, где A - диаметр торца перемычки в донной части прибыли; C - внутренний диаметр ступицы рабочего колеса, причем ширина и высота горизонтально расположенной части перемычки равно A. Область распространения усадочной пористости в прибыли ограничивают до (0,7 - 0,8)C, что позволяет получать ступицу рабочего колеса из нижней части прибыли. 5 ил., 1 табл.

Верхняя прибыль со сферическим верхом для получения в керамических формах отливок, преимущественно рабочих колес центробежных насосов с центрально расположенным тепловым узлом, содержащая заливочную воронку, отличающаяся тем, что, с целью получения рабочих колес с литой ступицей, имеющей внутреннее отверстие, повышения выхода годного литья, снижения трудоемкости при механической обработке, она снабжена Т-образной керамической перемычкой, соединяющей донную часть прибыли с ее сферическим верхом, причем размеры перемычки и ступицы рабочего колеса имеют соотношение
A (0,156 0,196) C,
b h А,
где A диаметр центральной части перемычки в донной части прибыли;
C внутренний диаметр ступицы рабочего колеса;
b, h ширина и высота перпендикулярной части перемычки.