Литейная форма для получения отливок направленной кристаллизацией Советский патент 1987 года по МПК B22C9/02 B22D27/04 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к формам для получения отливок направленной крис таллизацией и может быть использовано для изготовления отливок постоянных магнитов, имеющих столбчатую кристаллическую структуру.

Цель изобретения - повышение эф-- фективности процесса кристаллиза- 10 ции.

На чертеже изображена литейная форма, вертикальный разрез..

Форма содержит холодильник 1, установленную на Нем внутреннюю часть 15 2 в виде сотовых ячеек, образующих рабочие полости 3, и наружный кожух в виде нижнего стержня А, среднего

Снабжение холодильника опорной отъемной частью из теплопроводного материала, например из сплава на основе меди, позволяет увеличить теплоот- вод от его боковой поверхности благодаря значительному уменьшению площади этой, поверхности, контактирующей с малотеплопроводными сухими песчаными стержнями наружного кожуха. Увеличение стока тепла от холодильника повышает эффективность процесса кристаллизации отливок, так как благоприя но влияет на столбчатый рост кристалстержня 5 и верхнего стержня-крышки 6, образующих вспомогательную полость 20 ов и уменьшает расход металла на 7 для обогревающего металла, щелевой прибыль, требуемый для создания необходимого температурного градиента по высоте отливки.

Литейные формы предлагаемой конст- 25 рукции могут также собираться в вертикальную стопку и заливаться в ней через общий заливочный стояк. В этом случае вертикальное ребро 13 отъемной части, пересекаемое осью полости 30

питатель 8, прибыльную полость 9, по- ,лость заливочного стояка 10 и литниковый канал 11.

Холодильник 1 снабжен отъемной опорной частью из Теплопроводного материала, выполненной в виде горизонтального ребра 12 по плоскости сопряжения с нижним стержнем 4 Наружного кожуха и вертикальных ребер 13, равномерно расположенных по ее периметру заподлицо с нижней опорной поверхностью 14. Плоский холодильник 1 имеет толщину, йоответствующую высоте получаемых отливок, и размещен в gg отъемной опорной части с зазором по периметру, обеспечивающим свободное термическое расширение металлических элементов.

Литейная форма работает следующим 40 образом.

Заливаемый в форму жидкий металл через литниковую воронку (не показана) ,полость стояка 10 и литниковый канал 1I поступает в вспомогательную 45 полость 7 и нагревает периферийнь е стенки внутренней части 2. Далее ме . талл через щелевой питатель 8 поступает в рабочие полости 3 и в последнюю очередь заполняет прибыльную по- 50 лость 9.

Кристаллизация жидкого металла начинается от холодильника 1 в направлении, перпендикулярном его рабочей поверхности, причем необходимые теп- 55 ловые условия однонаправленной кристаллизации и формирования во всех отливках столбчатых кристаллов обеспечиваются за счет предварительного обостояка 10, выполняется развитым по ши рине и с вертикальным сквозным отверстием для образования части полости стояка. Благодаря выполнению вертикальных ребер 13 отъемной части запод лицо с onopHofi поверхностью 14 уменьшается удельное давление расположенной в стопке литейной формы, например на песчаный стержень-крышку 6 нижней по отношению к ней формы.

Сравнительные испытания показали, что предлагаемая литейная форма по сравнению с известной позволяет снизить брак отливок постоянных магнитов по структуре и магнитным свойствам в 1,15-1,20 раза и уменьишть массу металла прибыли, приходящуюся на одну отливку, на 15%. Кроме того, за счет опорной отъемной части уменьшается в 1,3 раза масса комплекта стержней наружного кожуха и снижается в 1,25 раза трудоемкость изготовления этого комплекта.

Формула изобретения

Литейная форма для получения отливок направленной кристаллизацией, содержащая холодильник и установленгрева стенок сотовых ячеек, перегрева металла, заполняющего прибыльную полость, и непрерывного теплоотвода от затвердевающего металла к холодильнику 1.

Снабжение холодильника опорной отъемной частью из теплопроводного материала, например из сплава на основе меди, позволяет увеличить теплоот- вод от его боковой поверхности благодар значительному уменьшению площади этой, поверхности, контактирующей с малотеплопроводными сухими песчаными стержнями наружного кожуха. Увеличение стока тепла от холодильника повышает эффективность процесса кристаллизации отливок, так как благоприяно влияет на столбчатый рост кристал ов и уменьшает расход металла на прибыль, требуемый для создания необходимого температурного градиента по высоте отливки.

Литейные формы предлагаемой конст- рукции могут также собираться в вертикальную стопку и заливаться в ней через общий заливочный стояк. В этом случае вертикальное ребро 13 отъемной части, пересекаемое осью полости

стояка 10, выполняется развитым по ширине и с вертикальным сквозным отверстием для образования части полости стояка. Благодаря выполнению вертикальных ребер 13 отъемной части заподлицо с onopHofi поверхностью 14 уменьшается удельное давление расположенной в стопке литейной формы, например на песчаный стержень-крышку 6 нижней по отношению к ней формы.

Сравнительные испытания показали, что предлагаемая литейная форма по сравнению с известной позволяет снизить брак отливок постоянных магнитов по структуре и магнитным свойствам в 1,15-1,20 раза и уменьишть массу металла прибыли, приходящуюся на одну отливку, на 15%. Кроме того, за счет опорной отъемной части уменьшается в 1,3 раза масса комплекта стержней наружного кожуха и снижается в 1,25 раза трудоемкость изготовления этого комплекта.

Формула изобретения

Литейная форма для получения отливок направленной кристаллизацией, содержащая холодильник и установлен31337185 4

ную на нем внутреннюю часть в видекристаллизации отливок, холодильник

сотовых ячеек, образующих рабочиеснабжен отъемной опорной частью из полости, и наружный кожух под вспомо- теплопроводного, материала в виде гогательную по периметру полость для ризонтального ребра по плоскости

обогревающего металла, о т л и -сопряжения с наружным кожухом и равночадащая ся тем, что, с цельюмерно расположенных по периметру верповышения эффективности процессатикальных ребер.

Изобретение относится к литейному производству, конкретно к технологии изготовления отливок нанравлен- ной кристаллизацией в разовых литейных формах. Цель изобретения - повышение эффективности процесса кристаллизации отливок. В литейной форме по изобретению перед сборкой плиту-холодильник 1 размещают в кожухе 4 с натягом; кожух выполнен из теплопро- водящего сплава типа бронзы, стали, чугуна и т.п. и окружает боковую и опорную поверхности плиты-холодильника 1. Кожух также содержит горизонтальное ребро 12 по периметру кожуха и вертикальные ребра 13, которые обеспечивают повышение интенсивности теплообмена между кристаллизующимися отливками и внешней средой, что улучшает условия получения столбчатой кристаллографической ориентации зерен. Одно из вертикальных ребер 13 имеет развитую толщину и содержит по меньшей мере одно сквозное отверстие для литниковых каналов литейной формы. В случае сборки нескольких одиночных литеныйх форм в стопку на верхнюю крышку собранной одиночной формы устанавливается такая же одиночная форма и производится сборка второй одиночной формы; при этом в отверстиях холодильника размещаются неметаллические вставки, выполняющие вертикальные литниковые каналы. Литейная форма по изобретению позволяет снизить брак отливок магнитов по структуре и магнитным свойствам, уменьшить массу жидкого металла прибыли, снизить трудоемкость изготовления. 1 ил. Ф (Л со со СХ) СП