Литейная форма для изготовления отливок направленным затвердеванием Советский патент 1986 года по МПК B22D27/04 B22C9/08 

I

Изобретение относится к литейно- Nfy производству, в частности к литейным формам преим тцественно для изготовления постоянных магнитов направленным затвердеванием, и може быть кспользовано в отраслях промышленности, связанных с литьем.

Цель изобретения - повышение выхода годного от металлозавалки.

На фиг. 1 изображена предлагаемая литейная форма, вертикальный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А ка фиг, I.

Литейная форма содержит рабочие полости для отливок 1, образованные перегородками 2 из формовочного материала и расположенные над металлическим холодильником 3, литниковую чашу 4 и неметаллические части 5-7, формирующие стояк 8, прибыльную полость 9 и обогревающую полость в виде канала 10, окружающего Периферийные перегородки и соединенного со стояком при помощи литниковых ходов 11, ас прибыльной полостью - щелевого питателя 12.Канал подогревающей полости выполнен в поперечных сечениях сужающимся книзу и увеличивающимся по высоте в направлении от литниковых ходов. Перегородки рабочих полостей удерживаются от перемещений в процессе заливки при помощи стержней-распорок 13.

Заливаемый металл через литниковую чашу 4, стояк 8 и литниковые ходы 11 заполняет канал обогревающе полости 10 и вступает в контакт с приферийными перегородками 2. Так как канал 10 выполнен в направлении от литниковых кодов непрерывно увеличивающимся по высоте, то все периферийные перегородки нагреваются примерно до одинаковых температур, необходимых для однонаправленного затвердевания отливок, затем через щелевой питатель 12 металл заполняе рабочие полости 1 и в последнюю очередь - прибыльную полость 9. Так как канал 10 вьтолнен в поперечньпс сечениях сужающимся книзу, то теплосодержание элементарных объемов обогревающего металла непрерывно увеличивается в направлении продвижния фронта кристаллизации, что обеспечивает условия формирования ориентированной столбчатой структуры S Jотливках, окруженных этим ка9244 ,2 . ,

налом. Размеры поперечных, сечений канала обогревающей полости, расположенные на разном удалении от литниковых ходов, зависят от типа сплава,

5 температуры литейной формы перед заливкой tcp, температуры жвдкого металла в печи перед выпуском в ковш Tj, высоты h и толщины с перегородок рабочих полостей.

0 Опытным путем установлено, что, например, для магнитотвердых спла- ВОВ типа ЮНДК25БА и ЮНДК35Т5БА при tq, 20-30 0, Т„ 1710-1740 С, h 50 мм и о 4-5 мм величина

15 нижнего основания А любого поперечного сечения канала обогреваннцей толости колеблется в интервале 0,4-0,7 от величины верхнего основания В того же сечения. Верхний

20 предел А предназначен для литейных форм, содержащих относительно высокие перегородки, а нижний - низкие. Высота канала в поперечном сечении, расположенном около литникового

5 хода, Н, колеблется в интервале (0,6-0,7)h. В направлении от этого ходи высота канала непрерывно увеличивается до Н и в поперечном сечении, расположенном на максимальном

удалении от литникового хода, равна (0,8-0,9)Н. При зтом нижние пределы Н и Н предназначены для литейных форм, содержащих относительно высокие перегородки рабочих полостей, а верхние - низкие.

В случаях А 0,4 В и/или Н, 0,6h, и/или Н 0,8h возможно нарушение направленности процесса кристаллизации отливок, окружен- .

Р ных каналом обогревающей полости, из-за недостаточного прогрева перегородок, а в случаях А О, 7 В и/или ,7h, и/или Н 0,9h увеличивается расход жидкого метал ла на обогрев перегородок, а также наблюдается ухудшение условий однонаправленного отвода тепла от жидкого металла к холодильнику вследствие повышенного обогрева

0 затвердевших нижних зон отливок,

Образцы отливок постоянных магнитов получены направленным затвердеванием при следующих условиях: магнитный сплав - ЮН14ДК25БА спо- 5 соб выплавки сплава - в открытой индукционной печи с кислой футеровкой Т 1720+10°С, t 25±5 С, h 36 мм; cS 4,0-4,5 мм. Геомет5

рическая форма и размеры поперечных сечений канала обогревакицей полости

а)в известной литейной форме - все поперечные сечения в форме прямоугольника, имеющего ширину, равную 20 мм, и высоту, равную 32 мм;

б)в предложенной литейной форме - все поперечные сечения в форме прямоугольных трапеций, обращенных меньшими основаниями вниз и имеющих большее основание, равное 20 мм, а меньшее - -равное 9-12 мм высоты трапеций вьтолнены непрерывно уве- личиваищимися по длине канала в

2192444

направлении от литниковых ходов от 22-25 до 30 мм.

В таблице приведены результаты сравнительных испытаний, 5 Из данных сравнительных испытаний видно, что предложенная конст- рукгщя литейной формы обеспечивает примерно в 1,3 раза больше выход годного от металлозавалки по сравне- 10 нию с известной конструкцией за счет уменьшения брака отливок с 42,6 до 30,5% и уменьшения металлозавалки с 22,1 до 20,5 кг на одну литейную форму.