Литниковая система для центробежного литья с вертикальной осью вращения Советский патент 1987 года по МПК B22D13/04 

Изобретение относится к литейному производству и может использоваться при центробежном литье с вертикальной осью вращения отливок-роторов, имеющих тонкие лопасти и массивное внутреннее кольцо из высокотемпературных сплавов, например жаропрочных.

Целью изобретения является сокращение расхода металла на литниковую систему и повьппение качества отливок.

На фиг. 1 показана стопка отливок- роторов; на фиг. 2 - узел I на фиг.1;

Отливки-роторы содержат лопатки 1 и кольцевое тело 2, имеющее внутреннюю кольцевую прибыль 3. Стояк-чаша 4 имеет, донную часть в виде рассекателя. Питатели стояка 5 равномерно распределены по окружности,, имеют сечение, уменьшающееся сверху вниз. Питатели 6 и 7 между прибылями отливок имеют постоянное сечение и наклонены верхней частью к оси вращения,

На фиг. 2 обозначены: h - высота

800°С

и температуре расплава при

о ,

прибыли; Гд - внутренний радиус низа 25 осуществляют при температуре формы питателя 6; Гц - наружный радиус верха питателя 7; г - радиус свободной поверхности расплава по верхней поверхности прибьши. Разность.радиузаливке 1550 С. Частота вращения формы 12 .

Полость формы имеет размеры: от- 30 лиБка-кольцо ф 210/230, Н20 мм/, 4 лопатки длиной 20 и толщиной от 1 до 3 мм, прибыль 0ц„„т-р 170 мм, для заливки предусмотрена чаша ф90 мм с восьмью питателями сечением вверху 20-30 мм, внизу 5-20 мм. Форма имее три отливки, прибыли которых соедин ются питателями по восемь в ряду, сечением 520 мм с радиусами присое динения мм, мм.

сов г и г не превьш1ает отношения h/k, где h - высота прибьши, k - гравитационный коэффициент для радиуса г, т.е.

rg-rn h/k(1).

Форму для жаропрочных сплавов изготавливают из силлиманитокорундо- вых материалов по выплавляемым моделям и после нагрева устанавливают на центробежную машину, приводят во вращение вокруг оси с частотой л и заполняют литейным сплавом. В процессе заливки расплав из ковша через стояк и литники 5 заполняет верхнюю отливку и часть прибыли до тех пор, пока свободная, поверхность расплава в прибыли не достигнет положения, соответствующего Гц. С этого момента времени расплав перетекает по питателям 6 во вторую сверху отливку и так далее до заполнения последней отливки. После этого заполняются незаполненные части прибылей,начиная с прибыли нижней отливки и кончая прибьшью верхней отливки. После заполнения формы и начала подъема уровня расплава в стояке заливку прекращают.

Условие (1) получено из следующих соображений. Заполнение нижележащей

отливки после заполнения верхней не должно сопровождаться разбрызгиванием потока. Предупреждение разбрызгивания достигается при истечении жидкости в прибыль вьш1ележащей отливки под уровень. Это возможно в случае, если свободная поверхность жидкости в при- бьши вышележащей отливки в момент

начала истечения из нее в нижние питатели проходит по верхней поверхности прибыли с радиусом г (фиг. 2),

Процесс разбрызгивания потока при несоблюдении условия (1) объясняется

тем, что при истечении жидкости из верхнего питателя в прибыль на свободную поверхность с незатопленным устьем потока при скоростях потока более 2м/с часть потока отражается

от свободной поверхности с выделением брызг, которые проникают в нижележащую отливку с образованием корольков.

Заполнение отливок сплавом ВНЛ-1

800°С

и температуре расплава при

о ,

осуществляют при температуре формы

заливке 1550 С. Частота вращения формы 12 .

Полость формы имеет размеры: от- лиБка-кольцо ф 210/230, Н20 мм/, 43 лопатки длиной 20 и толщиной от 1 до 3 мм, прибыль 0ц„„т-р 170 мм, для заливки предусмотрена чаша ф90 мм с восьмью питателями сечением вверху 20-30 мм, внизу 5-20 мм. Форма имеет три отливки, прибыли которых соединяются питателями по восемь в ряду, сечением 520 мм с радиусами присоединения мм, мм.

Литниковая система предлагаемой конструкции позволяет повысить выход Годного за счет сокращения расхода металла на литниковую систему на 10%, а также повысить качество отливок, предупредить образование дефектов по заполнении форм - спаев, корольков.

Формула и з обретения

Литниковая система для центробежHot o литья с вертикальной осью вращения , преимущественно для стопочной заливки отливок роторов, состоящая из литейной чаши-стояка, питателей и прибылей в виде кольца, вставленного в кольцевую часть ротора, о т- личающаяся тем, что, с целью сокращения расхода металла на

литниковую систему и повьппения качества отливок, нижняя часть стояка соединена питателями с прибьшью верхней отливки, аналогичными питателями соединены прибыли вышележащих отливок в стопке, причем соединения отвечают условию

,

где г - радиус внутреннего края питателя, подходящего к прибыли сверху;

г„ - радиус внешнего края питателя, отходящего от прибыли снизу; h - толщина прибыпи вдоль оси

вращения; k - гравитационный коэффициент.

Изобретение относится к литейному производсту, в частности к литниковым системам для центробежного литья с вертикальной осью вращения, преимущественно отливок роторов, заливаемых в стопку. Цель изобретения - сокращение расхода металла на литниковую систему и повышение качества отливок - достигается соединением питателями нижней части стояка с прибылью верхней отливки, а прибылей вьппележащих отливок с прибьшями нижележащих отливок в стопке. Соединения отвечают условию: rj-rH h/k(l), где Гр - радиус внутреннего края питателя, подходящего к прибыли сверху, Гц - радиус внешнего края питателя, отходящего от прибыли снизу, h - толщина прибыли вдоль оси вращения, k - гравитационный коэффициент. Литниковая система содержит стояк 4, питатели 5, соединяющие нижнкио часть стояка с прибылью 3 верхней отливки 2, питатели 6 и 7, соединяющие прибыли 3 и 3 вьшгележап х отливок с прибылями 3 и 3 нижележащих отливок в стопке. Сокращение расхода металла достигается за счет сокращения длины стояка, а повышение качества отливок обеспечивается за счет исключения разбрызгивания заливаемого расплава путем заполнения полостей под уровень, что имеет место при выполнении условия (1). 2 ил. (Л 00 со 00 QD 05 1 .i

Физ.г