КОРПУС ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЫ СО ВСТРОЕННЫМ ХОЛОДИЛЬНИКОМ Российский патент 2022 года по МПК B22C9/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Данное изобретение направлено в целом на литейные формы, а конкретнее на корпуса литейных форм с встроенными холодильниками.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] В литейном производстве используют литейные формы, например, песчаные формы, оболочковые формы и т.п. для получения отливок из металлов и других материалов, имеющих самые разнообразные размеры, геометрические формы и степени сложности. Некоторые отливки, например, для изготовления корпусов клапанов, имеют очень специфические формы, которые требуют поддержания высокого уровня качества. Для улучшения контроля процесса литья и поддержания высокого уровня качества можно использовать холодильники в литейных формах для более быстрого охлаждения расплавленного металла, которое обычно выполняют для сведения к минимуму или устранения усадочных дефектов в металлических отливках всех типов. Типичный холодильник представляет собой элемент из металла или другого приемлемого материала, встроенный в корпус литейной формы в пределах полости литейной формы, и образующий часть полости литейной формы в зоне, в которой желательно ускоренное охлаждение отливки. Холодильник встраивают в корпус литейной формы, когда изготавливают корпус литейной формы.

[0003] Однако при попытках встроить обычные холодильники в корпуса литейных форм, создаваемые с помощью трехмерной печати, например, трехмерной печати из песка, возникают различные проблемы. В трехмерной печати из песка создают трехмерную модель целой литейной формы или конкретного корпуса литейной формы и разделяют ее на множество слоев. Затем выкладывают тонкий слой песка, такого как кварцевый песок, который может быть смешан с подходящим активатором, представляющий первый слой указанной модели. Затем на зоны, которые должны образовывать твердые структуры для этого конкретного слоя, наносят связующий материал. Затем второй тонкий слой песка, представляющий второй слой модели, выкладывают поверх первого слоя, и на зоны, которые должны образовывать твердые структуры для этого конкретного слоя, наносят связующий материал. Этот процесс продолжается слой за слоем, образуя готовую литейную форму или модель корпуса литейной формы.

[0004] С помощью этого способа трехмерной печати из песка нельзя выполнить корпус литейной формы вокруг типичного холодильника, поскольку размещение холодильника создает препятствия для оборудования, используемого в процессе трехмерной печати из песка. Таким образом, вместо того чтобы выполнить корпус литейной формы вокруг холодильника, необходимо за пределами корпуса литейной формы изготовить холодильник формы, близкой к заданной, выполнить в корпусе литейной формы полость для размещения холодильника и вставить указанный холодильник в существующую песчаную литейную форму, полученную способом трехмерной печати. Однако при этом возникают различные проблемы, например, поддержания размерных допусков холодильника и полости, образуемой в корпусе литейной формы, необходимого для того, чтобы холодильник надлежащим образом вошел в указанный корпус песчаной литейной формы, полученный способом трехмерной печати, и для того, чтобы надлежащим образом выровнять холодильник с нужной поверхностью отливки. Кроме того, может вызывать затруднения размещение и закрепление холодильника внутри полости так, чтобы холодильник не перемещался и не выпадал во время процесса отливки.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] В соответствии с одним типовым аспектом данного изобретения, корпус литейной формы для использования в литейной форме содержит полость литейной формы, полость холодильника, наполнительный канал и материал холодильника, имеющий теплопроводность, большую теплопроводности корпуса литейной формы, расположенный внутри указанной полости холодильника. Полость холодильника выполнена смежно с полостью литейной формы и отделена от указанной полости литейной формы стенкой холодильника. Наполнительный канал сообщается с полостью холодильника и с внешней поверхностью корпуса литейной формы.

[0006] Кроме того, в соответствии с любым одним или большим количеством предшествующих типовых аспектов данного изобретения, указанный корпус литейной формы может дополнительно включать любую одну или большее количество следующих предпочтительных форм в любой комбинации.

[0007] В одной предпочтительной форме корпус литейной формы представляет собой один из корпуса песчаной литейной формы и корпуса песчаной литейной формы, полученного способом трехмерной печати.

[0008] В другой предпочтительной форме материал холодильника представляет собой один из металлических гранул, цирконового песка, хромитового песка, керамических гранул или оливинового песка.

[0009] В другой предпочтительной форме корпус литейной формы содержит вторую полость холодильника, второй наполнительный канал и второй материал холодильника. Вторая полость холодильника выполнена смежно с полостью литейной формы и отделена от указанной полости литейной формы второй стенкой холодильника. Второй наполнительный канал сообщается со второй полостью холодильника и с внешней поверхностью корпуса литейной формы. Второй материал холодильника расположен внутри второй полости холодильника и имеет теплопроводность, большую теплопроводности корпуса литейной формы.

[0010] В другой предпочтительной форме второй материал холодильника представляет собой один из металлических гранул, цирконового песка, хромитового песка, керамических гранул или оливинового песка.

[0011] В другой предпочтительной форме указанный второй материал холодильника отличается от первого материала холодильника.

[0012] В другой предпочтительной форме корпус литейной формы содержит газоотводный канал, имеющий первый конец, сообщающийся с полостью холодильника, и второй конец, сообщающийся с внешней поверхностью литейной формы, для отвода газов из полости холодильника в атмосферу.

[0013] В соответствии с другим типовым аспектом данного изобретения, способ изготовления корпуса литейной формы для использования в литейной форме включает следующие этапы: выполнение полости литейной формы; выполнение полости холодильника, смежной с полостью литейной формы, и отделенной от полости литейной формы стенкой холодильника; выполнение наполнительного канала, сообщающегося с полостью холодильника и с внешней поверхностью корпуса литейной формы; и наполнение полости холодильника материалом холодильника, имеющим теплопроводность, большую теплопроводности корпуса литейной формы.

[0014] Кроме того, в соответствии с любым одним или большим количеством предшествующих типовых аспектов данного изобретения, указанный способ может дополнительно включать любую одну или большее количество следующих предпочтительных форм в любой комбинации.

[0015] В одной предпочтительно форме корпус литейной формы получен способом трехмерной печати из песка.

[0016] В другой предпочтительной форме материал холодильника представляет собой один из металлических гранул, цирконового песка, хромитового песка, керамических гранул или оливинового песка.

[0017] В другой предпочтительной форме указанный способ включает следующие этапы: выполнение второй полости холодильника, смежной с полостью литейной формы, и расположенной на расстоянии от первой полости холодильника, причем вторая полость холодильника отделена от полости литейной формы второй стенкой холодильника; выполнение второго наполнительного канала, сообщающегося со второй полостью холодильника и с внешней поверхностью корпуса литейной формы; и наполнение второй полости холодильника материалом холодильника, имеющим теплопроводность, большую теплопроводности корпуса литейной формы.

[0018] В другой предпочтительной форме второй материал холодильника представляет собой один из металлических гранул, цирконового песка, хромитового песка, керамических гранул или оливинового песка.

[0019] В другой предпочтительной форме указанный второй материал холодильника отличается от первого материала холодильника.

[0020] В другой предпочтительной форме указанный способ включает этап выполнения газоотводного канала, имеющего первый конец, сообщающийся с полостью холодильника, и второй конец, сообщающийся с внешней поверхностью литейной формы, для отвода газов из полости холодильника в атмосферу.

[0021] В соответствии с другим типовым аспектом данного изобретения, комплект литейной формы включает множество корпусов литейной формы и материал холодильника. По меньшей мере один из указанных корпусов литейной формы содержит полость литейной формы, полость холодильника, выполненную смежно с полостью литейной формы и отделенную от указанной полости литейной формы стенкой холодильника, и наполнительный канал, сообщающийся с указанной полостью холодильника и с внешней поверхностью указанного корпуса литейной формы. Материал холодильника, который необходимо поместить внутрь полости холодильника через наполнительный канал, имеет теплопроводность, большую теплопроводности корпуса литейной формы.

[0022] Кроме того, в соответствии с любым одним или большим количеством предшествующих типовых аспектов данного изобретения, указанный комплект литейной формы дополнительно включает любую одну или большее количество следующих предпочтительных форм в любой комбинации.

[0023] В одной предпочтительной форме корпуса литейной формы представляют собой один из корпуса песчаной литейной формы и корпуса песчаной литейной формы, полученного способом трехмерной печати.

[0024] В другой предпочтительной форме указанный по меньшей мере один из корпусов литейной формы содержит вторую полость холодильника, выполненную проксимально к полости литейной формы, и расположенную на расстоянии от первой полости холодильника, причем вторая полость холодильника отделена от полости литейной формы второй стенкой холодильника, и второй наполнительный канал, сообщающийся с второй полостью холодильника. Указанный комплект литейной формы также включает второй материал холодильника, который необходимо поместить внутрь второй полости холодильника, имеющий теплопроводность, большую теплопроводности корпуса литейной формы.

[0025] В другой предпочтительной форме указанный материал холодильника представляет собой один из металлических гранул, цирконового песка, хромитового песка, керамических гранул или оливинового песка, и второй материал холодильника представляет собой один из металлических гранул, цирконового песка, хромитового песка, керамических гранул или оливинового песка.

[0026] В другой предпочтительной форме указанный второй материал холодильника отличается от первого материала холодильника.

[0027] В другой предпочтительной форме указанный по меньшей мере один из корпусов литейной формы содержит газоотводный канал, имеющий первый конец, сообщающийся с полостью холодильника, и второй конец, сообщающийся с внешней поверхностью литейной формы, для отвода газов из полости холодильника в атмосферу.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[0028] Фиг. 1 представляет собой вид в перспективе типовой литейной формы, имеющей несколько корпусов литейной формы с встроенными полостями холодильников;

[0029] Фиг. 2 представляет собой вид сверху одного из указанных корпусов литейной формы по Фиг. 1;

[0030] Фиг. 3 представляет собой вид в разрезе корпуса литейной формы по Фиг. 2 вдоль линии A-A;

[0031] Фиг. 4 представляет собой вид в разрезе корпуса литейной формы по Фиг. 2 вдоль линии B-B;

[0032] Фиг. 5 представляет собой вид в разрезе другого корпуса литейной формы по Фиг. 1 вдоль линии C-C; и

[0033] Фиг. 6 представляет собой вид в разрезе другой типовой литейной формы, имеющей несколько корпусов литейной формы и встроенную полость холодильника.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0034] Примеры, описанные в данном документе, представляют преимущества традиционного холодильника при устранении необходимости изготовления холодильника формы, близкой к заданной, встраиваемого в корпус литейной формы, такой как корпус песчаной литейной формы, полученный способом трехмерной печати. В примерах, описанных в данном документе, отсутствует любая необходимость изготовления холодильника формы, близкой к заданной, посредством процедуры механической обработки, и помещения указанного холодильника в полость, выполненную в корпусе литейной формы. Напротив, литейные формы, корпуса литейных форм и способы, описанные в данном документе, вместо типичного холодильника используют карман или полость холодильника, наполненную материалом холодильника, таким как металлические гранулы, керамические гранулы или специальные пески, который дает идеальные тепловые свойства. Это позволяет с помощью модели корпуса литейной формы получить способом трехмерной печати полость холодильника и создать стенку холодильника или барьер из песка между поверхностью отливки и полостью холодильника. Кроме того, это сводит к минимуму потребность в хранении заготовок холодильников и может позволить уменьшить затраты и количество персонала.

[0035] Согласно Фиг. 1, типовая литейная форма 10 имеет внешнюю поверхность 20, включающую всю наружную поверхность литейной формы 10, и содержит первый и второй корпус 100, 200 литейной формы. Хотя для простоты показана литейная форма 10, имеющая два корпуса литейной формы, следует понимать, что литейная форма 10 может иметь любое количество корпусов литейной формы, необходимое для получения конкретной отливки.

[0036] Первый корпус 100 литейной формы может быть изготовлен с помощью любой желаемой технологии изготовления и может представлять собой корпус песчаной литейной формы или корпус песчаной литейной формы, полученный способом трехмерной печати, изготовленный с помощью технологии трехмерной печати из песка, описанной выше. Как можно видеть на Фиг. 2-4, первый корпус 100 литейной формы имеет полость 105 литейной формы, выполненную в первом корпусе 100 литейной формы, создающую по меньшей мере часть внешней поверхности отливки, и может содержать выступы 140, которые могут входить в углубления 240 во втором корпусе 200 литейной формы, выравнивая первый корпус 100 литейной формы и второй корпус 200 литейной формы во время процесса отливки. Как лучше всего видно на Фиг. 3, в первом корпусе 100 литейной формы выполнена также полость холодильника 110, смежная с полостью 105 литейной формы. Полость 110 холодильника отделена от полости 105 литейной формы стенкой 115 холодильника так, что площадь стенки 115 холодильника между полостью 110 холодильника и полостью 105 литейной формы представляет собой площадь встроенного холодильника. Толщину стенки 115 холодильника можно определить на основании конкретной модели и применения с учетом различных факторов, таких как теплопроводность материала, использованного для первого корпуса 100 литейной формы, теплопроводность материала 130 холодильника, используемый материал отливки, желаемая эффективность холодильника и т.п.

[0037] Материал 130 холодильника расположен в полости 110 холодильника, и для того, чтобы обеспечить желаемую эффективность холодильника, материал 130 холодильника имеет теплопроводность, большую теплопроводности материала, использованного в первом корпусе 100 литейной формы, чтобы отводить тепло через стенку 115 холодильника и охлаждать отливку на площади холодильника. Материал 130 холодильника действует в качестве теплоотвода, отводя тепло через стенку 115 холодильника в материал 130 холодильника, что создает эффект быстрого охлаждения в локализованной зоне, аналогичный обычному холодильнику. Некоторые примеры материалов, которые могут работать в качестве материала 130 холодильника, представляют металлические гранулы, такие как шарики от подшипников, цирконовый песок, хромитовый песок, керамические гранулы, оливиновый песок, другие специальные пески или любой другой материал, который обеспечивает желаемые свойства теплопроводности.

[0038] Для предоставления пути наполнения полости 110 холодильника материалом 130 холодильника в первом корпусе 100 литейной формы может быть выполнен наполнительный канал 120, сообщающийся с полостью 110 холодильника и с внешней поверхностью 125 первого корпуса 100 литейной формы. Как более подробно обсуждается ниже, в первый корпус 100 литейной формы также могут быть встроены идентификаторы 300, смежные с каждым соответствующим наполнительным каналом 120, которые можно использовать для идентификации конкретного материала 130 холодильника, предназначенного для использования в каждой полости холодильника.

[0039] Во время процесса отливки может быть необходимо отводить расширяющиеся газы, образующиеся в полостях холодильников от повышенных температур. В случае невозможности отвода газов из конкретной полости холодильника через наполнительный канал, например, полости 110 холодильника, в первом корпусе 100 литейной формы может быть выполнен газоотводный канал 135, имеющий первый конец, сообщающийся с полостью 110 холодильника, и второй конец, сообщающийся с внешней поверхностью 20 литейной формы 10, для отвода газов из полости 110 холодильника в атмосферу.

[0040] Как лучше всего видно на Фиг. 4, если в первом корпусе 100 литейной формы желательна дополнительная площадь холодильника, в первом корпусе 100 литейной формы может быть выполнена также вторая полость 145 холодильника, смежная с полостью 105 литейной формы и расположенная на расстоянии от полости 110 холодильника. Вторая полость 145 холодильника отделена от полости 105 литейной формы второй стенкой 150 холодильника так, что площадь второй стенки 150 холодильника между второй полостью 145 холодильника и полостью 105 литейной формы представляет собой площадь второго встроенного холодильника. Толщину второй стенки 150 холодильника можно определить на основании конкретной модели и применения с учетом различных факторов, таких как теплопроводность материала, использованного для первого корпуса 100 литейной формы, теплопроводность второго материала 160 холодильника, используемый материал отливки, желаемая эффективность холодильника и т.п.

[0041] Второй материал 130 холодильника расположен во второй полости 145 холодильника, и для того чтобы обеспечить желаемую эффективность холодильника, второй материал 160 холодильника имеет теплопроводность, большую теплопроводности материала, использованного в первом корпусе 100 литейной формы, чтобы отводить тепло через вторую стенку 150 холодильника и охлаждать отливку на площади холодильника. Второй материал 160 холодильника действует в качестве теплоотвода, отводя тепло через вторую стенку 150 холодильника во второй материал 160 холодильника, что создает эффект быстрого охлаждения в локализованной зоне, аналогичный обычному холодильнику. Некоторые примеры материалов, которые могут работать в качестве второго материала 160 холодильника, представляют металлические гранулы, такие как шарики от подшипников, цирконовый песок, хромитовый песок, керамические гранулы, оливиновый песок, другие специальные пески или любой другой материал, который обеспечивает желаемые свойства теплопроводности. Хотя второй материал 160 холодильника может быть таким же, как материал 130 холодильника, второй материал 160 холодильника может отличаться от материала 130 холодильника, обеспечивая другую эффективность холодильника для второй площади встроенного холодильника, образованной второй стенкой 150 холодильника по сравнению с площадью встроенного холодильника, образованной стенкой 115 холодильника.

[0042] Для предоставления пути наполнения второй полости 145 холодильника вторым материалом 160 холодильника в первом корпусе 100 литейной формы может быть выполнен второй наполнительный канал 120, сообщающийся с второй полостью 145 холодильника и с внешней поверхностью 125 первого корпуса 100 литейной формы.

[0043] В этом конкретном примере, поскольку отвод газов из второй полости 145 холодильника через второй наполнительный канал 155 невозможен, в первом корпусе 100 литейной формы может быть выполнен также второй газоотводный канал 165, имеющий первый конец, сообщающийся с второй полостью 145 холодильника, и второй конец, сообщающийся с внешней поверхностью 20 литейной формы 10, для отвода газов из второй полости 145 холодильника в атмосферу.

[0044] Второй корпус 200 литейной формы также может быть изготовлен с помощью любой желаемой технологии изготовления и может представлять собой корпус песчаной литейной формы или корпус песчаной литейной формы, полученный способом трехмерной печати, изготовленный с помощью технологии трехмерной печати из песка, описанной выше. Как показано на Фиг. 5, второй корпус 200 литейной формы также имеет полость 205 литейной формы, выполненную во втором корпусе 200 литейной формы, создающую по меньшей мере часть внешней поверхности отливки, и может содержать углубления 240, в которые могут входить выступы 140 на первом корпусе 200 литейной формы, выравнивая первый корпус 100 литейной формы и второй корпус 200 литейной формы во время процесса отливки. Во втором корпусе 200 литейной формы также выполнена полость холодильника 210, смежная с полостью 205 литейной формы. Полость 210 холодильника отделена от полости 205 литейной формы стенкой 215 холодильника так, что площадь стенки 215 холодильника между полостью 210 холодильника и полостью 205 литейной формы представляет собой площадь встроенного холодильника. Толщину стенки 215 холодильника можно определить на основании конкретной модели и применения с учетом различных факторов, таких как теплопроводность материала, использованного для второго корпуса 200 литейной формы, теплопроводность материала 230 холодильника, используемый материал отливки, желаемая эффективность холодильника и т.п.

[0045] Материал 230 холодильника расположен в полости 210 холодильника, и для того, чтобы обеспечить желаемую эффективность холодильника, материал 230 холодильника имеет теплопроводность, большую теплопроводности материала, использованного во втором корпусе 200 литейной формы, чтобы отводить тепло через стенку 215 холодильника и охлаждать отливку на площади холодильника. Материал 230 холодильника действует в качестве теплоотвода, отводя тепло через стенку 215 холодильника в материал 230 холодильника, что создает эффект быстрого охлаждения в локализованной зоне, аналогичный обычному холодильнику. Некоторые примеры материалов, которые могут работать в качестве материала 230 холодильника, представляют металлические гранулы, такие как шарики от подшипников, цирконовый песок, хромитовый песок, керамические гранулы, оливиновый песок, другие специальные пески или любой другой материал, который обеспечивает желаемые свойства теплопроводности. Хотя материал 230 холодильника может быть таким же, как материал 130 холодильника и/или второй материал 160 холодильника, второй материал 230 холодильника может отличаться от материала 130 холодильника и/или второго материала 160 холодильника, обеспечивая другую эффективность холодильника для площади встроенного холодильника, образованной стенкой 215 холодильника.

[0046] Для предоставления пути наполнения полости 210 холодильника материалом 230 холодильника во втором корпусе 200 литейной формы может быть выполнен наполнительный канал 220, сообщающийся с полостью 210 холодильника и с внешней поверхностью 225 второго корпуса 200 литейной формы, которая в показанном примере также представляет собой часть внешней поверхности 20 литейной формы 10. Как более подробно обсуждается ниже, во второй корпус 200 литейной формы также могут быть встроены идентификаторы 300, смежные с наполнительным каналом 220, которые можно использовать для идентификации конкретного материала 230 холодильника, предназначенного для использования в полости 210 холодильника. В показанном примере, поскольку наполнительный канал 220 сообщается с внешней поверхностью 20 литейной формы 10, наполнительный канал 220 можно использовать для отвода газов из полости 210 холодильника в атмосферу, и отдельный газоотводный канал не нужен. Аналогичным образом, во втором корпусе 200 литейной формы может быть выполнен также литниковый канал 250, сообщающийся с полостью 205 литейной формы и с внешней поверхностью 225 второго корпуса 200 литейной формы, которая в показанном примере также представляет собой часть внешней поверхности 20 литейной формы 10, образующий отверстие, через которое расплавленный материал можно заливать в литейную форму 10 во время процесса отливки.

[0047] Фиг. 6 показывает другую типовую литейную форму 30, имеющую внешнюю поверхность 40, включающую всю наружную поверхность литейной формы 30, и содержит первый и второй корпус 400, 500 литейной формы. Снова, хотя для простоты показана литейная форма 30, имеющая два корпуса литейной формы, следует понимать, что литейная форма 30 может иметь любое количество корпусов литейной формы, необходимое для получения конкретной отливки. Кроме того, литейная форма 30 и корпуса 400, 500 литейной формы могут быть изготовлены с помощью любой желаемой технологии изготовления и могут представлять собой корпус песчаной литейной формы или корпус песчаной литейной формы, полученный способом трехмерной печати, изготовленный с помощью технологии трехмерной печати из песка, описанной выше. Однако пример, показанный на Фиг. 6 может лучше подходить для традиционных технологий изготовления песчаных литейных форм.

[0048] Как можно увидеть на Фиг. 6, первый корпус 400 литейной формы имеет полость 405 литейной формы, выполненную в первом корпусе 400 литейной формы, создающую по меньшей мере часть внешней поверхности отливки, и может содержать выступы 430, которые могут входить в углубления 520 во втором корпусе 500 литейной формы, выравнивая первый корпус 400 литейной формы и второй корпус 500 литейной формы во время процесса отливки. Полость 410 холодильника также выполнена в первом корпусе 400 литейной формы смежно с полостью 405 литейной формы, расположена рядом с линией раздела литейной формы 30 и сообщается с внешней поверхностью 420 первого корпуса 400 литейной формы. Полость 410 холодильника отделена от полости 405 литейной формы стенкой 415 холодильника так, что площадь стенки 415 холодильника между полостью 410 холодильника и полостью 405 литейной формы представляет собой площадь встроенного холодильника. Толщину стенки 415 холодильника можно определить на основании конкретной модели и применения с учетом различных факторов, таких как теплопроводность материала, использованного для первого корпуса 400 литейной формы, теплопроводность материала 425 холодильника, используемый материал отливки, желаемая эффективность холодильника и т.п.

[0049] Материал 425 холодильника расположен в полости 410 холодильника, и для того, чтобы обеспечить желаемую эффективность холодильника, материал 425 холодильника имеет теплопроводность, большую теплопроводности материала, использованного в первом корпусе 400 литейной формы, чтобы отводить тепло через стенку 415 холодильника и охлаждать отливку на площади холодильника. Материал 425 холодильника действует в качестве теплоотвода, отводя тепло через стенку 415 холодильника в материал 425 холодильника, что создает эффект быстрого охлаждения в локализованной зоне, аналогичный обычному холодильнику. Некоторые примеры материалов, которые могут работать в качестве материала 425 холодильника, представляют металлические гранулы, такие как шарики от подшипников, цирконовый песок, хромитовый песок, керамические гранулы, оливиновый песок, другие специальные пески или любой другой материал, который обеспечивает желаемые свойства теплопроводности.

[0050] Второй корпус 500 литейной формы также имеет полость 505 литейной формы, выполненную во втором корпусе 500 литейной формы, создающую по меньшей мере часть внешней поверхности отливки, и может содержать углубления 520, в которые могут входить выступы 430 на первом корпусе 400 литейной формы, выравнивая первый корпус 400 литейной формы и второй корпус 500 литейной формы во время процесса отливки.

[0051] Для предоставления пути наполнения полости 410 холодильника в первом корпусе 400 литейной формы во втором корпусе 500 литейной формы может быть выполнен наполнительный канал 510, сообщающийся с полостью 410 холодильника, когда литейная форма 30 закрыта, и с внешней поверхностью 515 второго корпуса 500 литейной формы, которая в показанном примере также представляет собой часть внешней поверхности 40 литейной формы 30. Наполнительный канал 510 также может иметь сужающуюся форму, позволяющую отводить газы из литейной формы. В показанном примере, поскольку наполнительный канал 510 сообщается с внешней поверхностью 40 литейной формы 30, наполнительный канал 510 можно использовать для отвода газов из полости 410 холодильника в атмосферу, и отдельный газоотводный канал не нужен. Аналогичным образом, во втором корпусе 500 литейной формы может быть выполнен также литниковый канал 525, сообщающийся с полостью 505 литейной формы и с внешней поверхностью 515 второго корпуса 500 литейной формы, образующий отверстие, через которое расплавленный материал можно заливать в литейную форму 30 во время процесса отливки. Как более подробно обсуждается ниже, во второй корпус 500 литейной формы также могут быть встроены идентификаторы 300, смежные с наполнительным каналом 510, которые можно использовать для идентификации конкретного материала 425 холодильника, предназначенного для использований в полости 410 холодильника.

[0052] Литейные формы, использующие описанные выше встроенные холодильники, могут быть представлены также в виде комплектов литейных форм. Например, может быть представлен комплект литейной формы, содержащий первый и второй корпус 100, 200 литейной формы, описанные выше, и различные пакеты материалов холодильника, таких как материалы 130, 160, 230 холодильника, описанные выше, наполняющие полости 110, 145, 210 холодильника через наполнительные каналы 120, 155, 220. Первый и второй корпус 100, 200 литейной формы может содержать идентификаторы 300, смежные с наполнительными каналами 120, 155, 220, идентифицирующие, какой материал 130, 160, 230 холодильника идет в какой наполнительный канал 120, 155, 220, и комплект литейной формы может содержать инструкции, указывающие, какой материал холодильника следует использовать и в каком количестве для наполнения каждой полости холодильника. Идентификаторы 300 могут представлять собой любой распознаваемый текст или символ и могут быть встроены в первый или второй корпус 100, 200 литейной формы разнообразными способами, например, путем прессования или травления идентификаторов 300 непосредственно на корпусах литейной формы, печати идентификаторов 300 непосредственно на корпусах литейной формы, печати идентификаторов 300 на этикетках, приклеиваемых к корпусам литейной формы, и т.п.

[0053] Хотя данное изобретение описано со ссылкой на конкретные примеры, которые предназначены только для иллюстрации, а не для ограничения данного изобретения, специалисту в данной области техники будет очевидно, что в описанные варианты реализации изобретения можно внести различные изменения, дополнения или удаления от идеи и объема данного изобретения.

Изобретение относится к области литейного производства. Тело литейной формы со встроенным холодильником для использования в литейной форме содержит литейную полость, первую полость холодильника, первый наполнительный канал и первый материал холодильника. Первая полость холодильника выполнена смежно с литейной полостью и отделена от нее стенкой холодильника. Первый наполнительный канал сообщается с первой полостью холодильника и с внешней поверхностью тела литейной формы. Первый материал холодильника, теплопроводность которого больше, чем теплопроводность тела литейной формы, помещен внутрь первой полости холодильника через первый наполнительный канал. Тело литейной формы представляет собой тело песчаной литейной формы и может быть получено способом трехмерной печати. Обеспечивается упрощение встраивания холодильника в тело литейной формы при сохранении точности размеров литейной полости. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Тело литейной формы со встроенным холодильником для использования в литейной форме, содержащее

литейную полость;

первую полость холодильника, выполненную смежно с указанной литейной полостью и отделенную от нее первой стенкой холодильника;

первый наполнительный канал, выполненный сообщающимся с первой полостью холодильника и с внешней поверхностью тела литейной формы,

первый материал холодильника, помещенный внутри первой полости холодильника через первый наполнительный канал, при этом первый материал холодильника имеет теплопроводность, большую, чем теплопроводность тела литейной формы.

2. Тело литейной формы по п. 1, отличающееся тем, что представляет собой одно из тела песчаной литейной формы и тела песчаной литейной формы, полученного способом трехмерной печати.

3. Тело литейной формы по любому из пп. 1, 2, отличающееся тем, что в качестве первого материала холодильника используют один из следующих материалов: металлические гранулы, цирконовый песок, хромитовый песок, керамические гранулы или оливиновый песок.

4. Тело литейной формы по любому из пп. 1-3, дополнительно содержащее:

вторую полость холодильника, выполненную смежно с литейной полостью и расположенную на расстоянии от первой полости холодильника, при этом вторая полость холодильника отделена от литейной полости второй стенкой холодильника;

второй наполнительный канал, выполненный сообщающимся с второй полостью холодильника и с внешней поверхностью тела литейной формы;

второй материал холодильника, помещенный внутрь второй полости холодильника через второй наполнительный канал, при этом теплопроводность второго материала холодильника больше теплопроводности тела литейной формы.

5. Тело литейной формы п. 4, отличающееся тем, что в качестве второго материала холодильника используют один из следующих материалов: металлические гранулы, цирконовый песок, хромитовый песок, керамические гранулы или оливиновый песок.

6. Тело литейной формы по п. 4 или 5, отличающееся тем, что второй материал холодильника отличается от первого материала холодильника.

7. Тело литейной формы по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что оно содержит первый газоотводный канал, сообщенный своим первым концом с первой полостью холодильника и сообщенный своим вторым концом с внешней поверхностью литейной формы, с обеспечением отвода газов из первой полости холодильника в атмосферу.

8. Способ изготовления тела литейной формы со встроенным холодильником для использования в литейной форме, включающий следующие этапы:

выполнение литейной полости;

выполнение первой полости холодильника, смежной с указанной литейной полостью и отделенной от литейной полости первой стенкой холодильника;

выполнение первого наполнительного канала, сообщающегося с первой полостью холодильника и с внешней поверхностью тела литейной формы; и

наполнение первой полости холодильника первым материалом холодильника, теплопроводность которого больше, чем теплопроводность тела литейной формы, через первый наполнительный канал.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что тело литейной формы получают способом трехмерной печати из песка.

10. Способ по п. 8 или 9, отличающийся тем, что в качестве первого материала холодильника используют один из следующих материалов: металлические гранулы, цирконовый песок, хромитовый песок, керамические гранулы или оливиновый песок.

11. Способ по любому из пп. 8-10, включающий следующие этапы:

выполнение второй полости холодильника, смежной с литейной полостью и отделенной от нее второй стенкой холодильника, на расстоянии от первой полости холодильника;

выполнение второго наполнительного канала, сообщающегося со второй полостью холодильника и с внешней поверхностью тела литейной формы;

наполнение второй полости холодильника вторым материалом холодильника через второй наполнительный канал, при этом теплопроводность второго материала холодильника больше, чем теплопроводность тела литейной формы.

12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что в качестве второго материала холодильника используют один из следующих материалов: металлические гранулы, цирконовый песок, хромитовый песок, керамические гранулы или оливиновый песок.

13. Способ по п. 11 или 12, отличающийся тем, что второй материал холодильника отличается от первого материала холодильника.

14. Способ по любому из пп. 8-13, отличающийся тем, что выполняют первый газоотводный канал для отвода газов из первой полости холодильника в атмосферу, который сообщают первым концом с первой полостью холодильника, а вторым концом сообщают с внешней поверхностью литейной формы.

15. Комплект литейной формы, содержащий множество тел литейной формы, причем по меньшей мере одно из указанных тел литейной формы снабжено встроенным холодильником и содержит:

литейную полость;

первую полость холодильника, выполненную смежно с указанной литейной полостью и отделенную от нее первой стенкой холодильника;

первый наполнительный канал, выполненный сообщающимся с первой полостью холодильника и с внешней поверхностью тела литейной формы;

первый материал холодильника, помещенный внутрь первой полости холодильника через первый наполнительный канал, причем теплопроводность первого материала холодильника больше, чем теплопроводность тела литейной формы.

16. Комплект литейной формы по п. 15, отличающийся тем, что указанные тела литейной формы представляют собой одно из: тело песчаной литейной формы и тело песчаной литейной формы, полученное способом трехмерной печати.

17. Комплект литейной формы по п. 15 или 16, отличающийся тем, что

по меньшей мере одно указанное тело литейной формы содержит вторую полость холодильника, выполненную смежно с литейной полостью и расположенную на расстоянии от первой полости холодильника, причем вторая полость холодильника отделена от литейной полости второй стенкой холодильника, и второй наполнительный канал, сообщающийся со второй полостью холодильника; при этом

комплект литейной формы дополнительно содержит второй материал холодильника, помещенный внутрь второй полости холодильника через второй наполнительный канал, при этом теплопроводность второго материала холодильника больше, чем теплопроводность тела литейной формы.

18. Комплект литейной формы по п. 17, отличающийся тем, что

в качестве первого материала холодильника используют один из следующих материалов: металлические гранулы, цирконовый песок, хромитовый песок, керамические гранулы или оливиновый песок;

в качестве второго материала холодильника используют один из следующих материалов: металлические гранулы, цирконовый песок, хромитовый песок, керамические гранулы или оливиновый песок.

19. Комплект литейной формы по п. 17 или 18, отличающийся тем, что второй материал холодильника отличается от первого материала холодильника.

20. Комплект литейной формы по любому из пп. 15-19, отличающийся тем, что по меньшей мере одно тело литейной формы дополнительно содержит газоотводный канал, сообщенный своим первым концом с первой полостью холодильника и сообщенный своим вторым концом с внешней поверхностью литейной формы с обеспечением отвода газов из первой полости холодильника в атмосферу.