УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВКИ НАПРАВЛЕННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ Российский патент 1997 года по МПК B22D27/04 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения отливок в оболочковых керамических формах способом плавки и направленной кристаллизации.

Известно устройство для получения отливки в керамической форме направленной кристаллизацией, содержащее закрепленные на позиции заливки корпус, открываемый снизу, соединенный с вакуумной системой и охватываемый плавильным индуктором, а на позиции кристаллизации индуктор для подогрева прибыльной части формы, а также позицию выгрузки-загрузки, механизмы регулирования положения индукторов относительно формы, установленное под индуктором вертикально подвижное приспособление для размещения и фиксации формы и механизм подъема приспособления (см. например, авт. свид. СССР N 1631826, кл. B 22 D 27/04, 1989).

Данное устройство является наиболее близким аналогом к изобретению. Производительность обусловлена расположением всех элементов устройства на позиции выгрузки-загрузки и поочередным включением их в процесс получения отливки.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в обеспечении возможности одновременного введения в работу всех позиций устройства. Получаемый при этом технический результат сводится к разделению технологического времени по позициям устройства на одинаковые временные (цикловые) промежутки времени. Это устранит разницу во времени проведения смежных операций, простой и холостую работу на отдельных позициях устройства.

Поставленная задача во всех случаях использования изобретения достигнута тем, что устройство, содержащее закрепленные на позиции заливки корпус, открываемый снизу, соединенный с вакуумной системой и охватываемый плавильным индуктором, а на позиции кристаллизации индуктор для подогрева прибыльной части формы, а также позицию выгрузки-загрузки, механизмы регулирования положения индукторов относительно формы, установленное род индуктором вертикально-подвижное приспособление для размещения и фиксации формы и механизм подъема приспособления, снабжено системой транспортировки формы, выполненной в виде поворотного стола, кинематически связанного с механизмом подъема и дополнительно, по крайней мере двумя, приспособлениями; позиции заливки, кристаллизации и выгрузки-загрузки расположены последовательно, а приспособления равномерно на столе, при этом индукторы, вакуумная система и механизм подъема сблокированы с возможностью одновременного включения индукторов и вакуумной системы.

В частных случаях изобретения устройство может быть снабжено общим для индукторов блоком конденсаторов, соединенным с ними в единый контур.

На фиг. 1 показан общий вид устройства; на фиг. 2 вид сверху; на фиг. 3 разрез А-А по фиг. 2; на фиг. 4 разрез Б-Б по фиг. 2; на фиг. 5 разрез В-В по фиг. 2; на фиг. 6 индукционная схема; на фиг.7 схема блокировки.

Устройство содержит подъемно-поворотный стол 1 шагового кругового перемещения с равнорасположенным на нем в количестве не менее трех крышками 2, конструктивно одинаковыми и охлаждаемыми. (В конкретном примере выполнения показано четыре крышки). На крышках 2 закреплены одинаковые водоохлаждаемые приспособления 3 6 для размещения и фиксации на них литейных керамических форм 7 с прибыльной частью 8 и полостью 9 над ней для шихтовой заготовки 10. Каждое приспособление 3 6 закреплено на крышке 2, которая соединена самоустанавливающимися элементами 11 с поворотным столом 1. Приспособление 3 в конкретном примере выполнения устройства предназначено для приема на поворотный стол 1 подготовленной к началу процесса литейной формы 7 на место предварительно удаленной с него залитой литейной формы 7, прошедшей все операции процесса. Приспособление 4 для литейной формы 7 при ее вакуумировании, расплавлении шихтовой заготовки 10 и заливки, а смежные приспособления 5 и 6 для направленной кристаллизации при подогреве прибыльной части 8. Над столом 1 стационарно размещен герметичный, открываемый снизу корпус 12, в полости которого расположено приспособление 4, при этом нижняя часть корпуса 12 выполнена с водоохлаждением 13, соединена с патрубком 14 вакуумной системой (на фиг. не показана) и герметично состыкована с одной из крышек 2, а верхняя часть корпуса 12 выполнена из электроизоляционного визуально-прозрачного материала, например, кварцевого стекла 15. Верхнюю часть корпуса 12 охватывает плавильный индуктор 16, имеющий механизм 17 регулирования его положения относительно литейной формы 7. Над приспособлениями 5 и 6 расположены охватывающие прибыльные части 8 индукторы 18 для подогрева последних, имеющие механизмы 19 регулирования их положения. В общем случае количество индукторов 18 для подогрева прибыльной части 8 пропорционально времени кристаллизации отливки и обратно пропорционально времени расплавления шихтовой заготовки 10. Это правило определяет количество крышек 2 на столе 1 и соответственно количество приспособлений для размещения и фиксации литейных форм 7. Индукторы 16, 18 имеют общий блок конденсаторов 20 и составляют единый контур, а индуктор 16 и вакуумная система выполнены с возможностью одновременного включения в процесс от подъемного механизма 21 и механизма 22 поворота стола 1 посредством конечного выключателя 23, 24.

Установленный стационарно штырь 25 и закрепленные на столе 1 втулки 26 обеспечивают механическую блокировку поворота стола, а срабатывание конечных выключателей 23, 24 фиксирует верхнее и нижнее положение стола. Управление и контроль осуществляют посредством пульта 27. Поворотный стол 1 с приспособлениями 3 6 и индукторы 16, 18 образуют позиции 28-30 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

В определенный момент времени на каждом из приспособлений 3 6 расположена литейная форма 7, проходящая через ту или иную операцию, связанную с получением отливки, а стол 1 поднят в верхнее положение и неподвижен. При этом на приспособлении 3 проводят замену литейной формы 7, прошедшей все операции процесса, другой, подготовленной к проведению процесса. В это время на следующем приспособлении 4 в корпусе 12 ведут одновременно вакуумирование ранее загруженной формы 7, расплавление шихтовой заготовки 10 индуктором 16 и заполнение ее расплавом формы 7. В это ж время на приспособлениях 5 и 6 ведут индукционный подогрев прибыльной части 8 и направленную кристаллизацию. По завершении операций на всех приспособлениях 3 6 при указанном расположении элементов стол 1 опускают вниз и поворачивают приводом 22 на угол, кратный числу приспособлений и крышек 2 на нем. В результате ранее загруженная на приспособлении 3 литейная форма 7 перемещается под корпус 12, предыдущая, находившаяся на приспособлении 4 в первый из индукторов 17, следующая перед ней, совместно с приспособлением 5 во второй индуктор 18, а бывшая в нем на приспособлении 6 залитая форма 7 на удаление из устройства. Далее стол 1 поднимают и цикл повторяется.

В результате одновременного проведения вакуумирования и нагрева заготовки максимально сокращается время проведения технологической операции на одной позиции, а также общее количестве позиций установки, увеличивается рациональный коэффициент загрузки всех механизмов, ликвидируются простои. Введение поворотно-подъемного устройства сокращает транспортное время, ликвидирует ручной труд и повышает степень автоматизации установки. Совокупные признаки повышают производительность установки, сокращают ее стоимость, занимаемую площадь, вредное воздействие на обслуживающий персонал.

Изобретение относится к устройствам для получения отливки направленной кристаллизацией способом литья в керамические оболочковые формы. Задача изобретения - создание возможности одновременного введения всех технологических операций. Для этого на подъемно-поворотном столе смонтированы приспособления для установки и фиксации литейных форм, образующие совместно с последовательно расположенными вакуумируемым корпусом с охватывающим его плавильным индуктором и индукторами для подогрева прибыльной части форм позиции заливки и кристаллизации форм, а между ними расположена позиция выгрузки-загрузки. Вакуумная система корпуса и индукторы сблокированы с механизмами поворота и подъема стола для одновременного включения в работу индукторов и вакуумной системы. При нижнем положении стола производят поворот стола на одну позицию, далее стол поднимают и ведут одновременно все необходимые операции, после чего стол опускают и цикл повторяется. Количество позиций кристаллизации выбирают в зависимости от времени ее проведения. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство для получения отливки направленной кристаллизацией, содержащее поворотный стол с равномерно расположенными на нем приспособлениями для размещения и фиксации литейной формы, плавильный индуктор на позиции заливки, и нагреватель прибыльной части литейной формы на позиции кристаллизации, а также позицию загрузки-выгрузки, последовательно расположенную с позициями заливки и кристаллизации, отличающееся тем, что оно снабжено механизмом подъема поворотного стола, корпусом, открываемым снизу, установленным на позиции заливки, вакуумной системой, соединенной с корпусом, при этом корпус установлен с возможностью контакта с приспособлениями для размещения и фиксации литейной формы и расположения внутри плавильного индуктора, а нагреватель прибыльной части литейной формы выполнен в виде по меньшей мере одного индуктора нагрева, охватывающего литейную форму и снабженного механизмом вертикального регулирования его положения, причем индукторы сблокированы с вакуумной системой и механизмом подъема поворотного стола. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено общим для индукторов блоком конденсаторов, соединенным с ним в единый контур.