Литниковая система Советский патент 1985 года по МПК B22C9/08 

Изобретение относится к литейному производству, п частности к конструкциям литниковых систем для фильтрации легких сплавов при заливке.

Известна литниковая система, в которой применяется проволочная фильтровальная сетка, устанавливаемая между стояком и литниковой чашей или поперек литникового хода СО

Литниковые системы с установкой в их горизонтальных каналах (коллекторах) фильтровальных пластин или сеток имеют общий недостаток: в этих фильтрах отверстия расположены равномерно, по всей площади или сетки, что снижает эффективность фильтрации 7КИДКОГО металла от неметаллических включений.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является литниковая система, содержащая коллектор, фильтровальн ую пластину с щелями, расположенную поперек коллектора и питатели 2.

Однако недостатком литниковой сиетемы с применением указанного фильтра является то, что в фильтре щели имеют одинаковое сечение по. всей высоте, что снижает эффективность фильтрации жидкого металла от неметаллических включений по следующим причинам.

Обычно в таких фильтровальных пластинах размеры щелей выбираются меньшими, чем размер частиц основной массы неметаллических включений для данного сплава. В этом случае фильтровальная пластина задерживает основную, массу неметаллических включений. Однако неметаллические включения меньших размеров, чем размер щели фильтровальной пластины, все же проходят через фильтр (особенно в верхней части коллектора), увеличивая этим брак отливок по засорам. При протекании жидкого металла по горизонтальйому коллектору неметаллические включения всплывают в верхние слои металла и чем больше в верхней части фильтровальной пластины щелей или их размер, тем больше пройдет неметаллических включений в этом месте через фильтр. Кроме того, верхние части щелей фильтра в процессе заливки забиваются вспяынптми неметаллическими включениями и практически в дальнейшей фильтрации металла участия не принимают. Вей это

указывает на целесообразность уменьшения размеров щелей в верхней части фильтра или уменьшения их количества при условии, что фильтр расположен поперек горизонтального коллектора.

Цель изобретения улучшение фильтрации жидкого металла -от неметаллических включений и снижение брака отливок по засорам.

Указанная цель достигается тем, что в литниковой системе, содержащей коллектор, фильтровальную пластину с щелями, расположенную поперек коллектора., и питатели, щели в фильтровальной пластине выполнены трапецеидальными с большим основанием у низа коллектора, причем отношение верхнего основания трапеции к нижнему составляет от 1/8 до 1/2.

Такое выполнение щелей фильтра в литниковой системе способствует протеканию основной массы металла через нижнюю и среднюю части щелей фильтровальной пластины, где металл более чистый от неметаллических включений.

Сужение щелей в верхней части фильтровальной пластины в виде трапеции способствует повышению эффективности фильтрации металла благодаря надежному задержанию узкими щелям неметаллических включений и благодаря увеличению площадей перегородок между щелями.

При выполнении щелей с отношением верхнего основания трапеции к нижнем

менее - эффект фильтрации ухудшается

о за счет резкого уменьшения размера

щели в верхней части. Кроме того, нерационально используется площадь фильровальной пластины, так как получается малое проходное сечение фильтра, а увеличение количества щелей ведет к увеличению размеров литниковой системы и дополнительному расходу металла.

При выполнении щелей с отношением более - эффект фильтрации ухудшается.

за счет малого изменения размера щели по высоте, что, в свою очередь, уменьшает задержание мелк1тх неметаллических включений в верхней части фильтроаальной шгастины.

Щели в виде трапеции одновременно с лучшим задержанием ттеметаллических включений в верхнрй чя.сти ф1шьтровальной пластины позволяют сохранять пропускную способность фильтра за счет расширения щели у основания. Это позволяет без увеличения площади .фильтровальной пластины обеспечить необходимое проходное сечение фильтр На фиг.1 схематично изображена литниковая система, продольное сечение; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 Литниковая система состоит из чаши со стояком (не показана), коллектора 1, расположенной поперек кол лектора 1 фильтровальной пластины 2 с трапецеидальными щелями 3. Для более ясного представления о расположе НИИ литниковой системы в литейной фо ме на чертеже показаны нижняя 4 и верхняя 5 полуформы. Нижнее большее основание,щели 3, размером 5 , расположено у низа коллектора 1, а верх Отношение верхнего основания трапеции к нижнему составляет от 1/8 до 1/2. Литниковая система работает следующим образом. Жидкий металл из чаши через стояк поступает :в коллектор 1, где встречает на своем пути фипьтровальную пластину 2 и проходит через выполнен ные в ней трапецеидальные щели 3. При сборке литейной формы фильтровал ная пластина устанавливается в нижнюю полуформу 4, а затем перекрывается верхней полуформой 5. Неметалли ческие включения задерживаются фильт ровальной пластиной 2, а чистый металл проходит через щели 3, т.е. производится фильтрация жидкого металла . Повышение эффективности фильтрации металла в предлагаемой литниковой системе осуществляется за счет трапецеидальных щелей следующим образом. При протекании жидкого металла по горизонтальному коллектору неметаллические включения всп.пывают в верхние слои потока металла и сравнительно чистый от неметаллических включений металл проходит, в основном, через нижние и средние части щелей фильтровальной щхастины с большим проходным суммарным сечением щелей, где в свою очередь очищается от невсплывших неметаллических включений основного размера. Что же касается металла, проходящего по верхней части коллектора, то здесь за, счет сужения щелей в верхней части фильтровальной пластины задерживаются не только неметаллические включения основного размера, но к более 1елкие неметаллические .включения, которые не могут пройти через суженные щели. Благодаря этому достигается более эффективное задержание неметаллических включений и сбор их в верхней части фильтровальной пластины. Материалом фильтровальной пластины может быть как обычная, так и жаропрочная листовая сталь. Величина нижнего основания щели трапеции Б рассчитывается или определяется опытным путем при проектировании литниковой системы для конкретной отливки и конкретного сплава, при этом также определяется проходное суммарное сечение щелей, их количество и т.д. Применение указанной ко|1струкщ1И литниковой системы рационально только для горизонтальных коллекторов или наклоненных не более 10° к горизонтальной плоскости литейной формы. Предлагаемая литниковая система. представляет простую конструкцию, улучшает фильтрацию жидкого металла от неметаллических включений и снижает брак литья по засорам.

ЛИТНИКОВАЯ СИСТЕМА, содержащая коллектор, фильтровальную пластину с щелями, расположенную поперек юоллектора, и питатели, о тличающаяся тем, что, с целью улучшения фильтрации жидкого металла от неметаллических включений и снижения брака отливок по засорам, щели в фильтрйвальной пластине выполнены трапецеидальными с большим, основанием у низа коллектора, причем отношение верхнего основания трапеции к нижнему составляет от 1/8 до 1/2. О)