Устройство для вибрационной обработки расплавленного металла Советский патент 1987 года по МПК B22D27/08 

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке устройств для виброобработки расплавов металлов.

Цель изобретения - повышение физико-механических свойств металлов.

Сущность изобретения заключается в применении вертикального жестко закрепленного торсиона между основанием и вибро- возбудителе1М с формой для металла. Жесткость торсиона регулируется шайбой, уста- новленной между основанием и плитой с вибровозбудителем.

Применение жесткого торсиона практически исключает колебания устройства в вертикальном направлении, а возникающая интенсивная вибрация в горизонтальной плоскости способствует более эффективному перемещиванию и циркуляции расплава металла, удалению газов, всплыванию неметаллических включений, уплотнению и измельчению литой структуры, ЧТО приводит к повышению физико-механических свойств.

Применение щайбы для изменения жест- кости торсиона позволяет легко регулировать параметры колебаний устройства, дает возможность настройки системы на необходимые режимы работы (дорезонансный, ре- зонансный, зарезонансный), что повышает эффективность воздействия вибрации . на расплав.

На чертеже изображена схема устройства для вибрационной обработки расплавленного металла.

Устройство состоит из пневматического вибровозбудителя 1, формы 2 для металла и плиты 3, которые жестко закреплены на торсионе 4. Другой конец торсиона 4 неподвижно закреплен на основании 5. Па торсионе 4 расположена шайба 6 для измене-

Известное Не более 30 0,20-0,50 Чугун СЧ20

Предлагаемое

40-90

0,04-0,14 Чугун СЧ20

ния величины жесткости торсиона. Форма 2 для металла крепится к плите 3 посредством болтов 7. Для подачи сжатого воздуха к вибратору используется шланг 8.

Устройство работает следующим образом.

При подаче сжатого воздуха через шланг 8 в вибратор 1 в нем возникает центробежная сила, которая приводит устройство в колебательное движение в горизонтальной плоскости. Форма 2 с металлом колеблется таким образом, что происходит циркуляция расплава по круговой и эллиптической траекториям. Паиболее эффективный режим обработки устанавливается в зависимости от места расположения шайбы 6 на торсионе 4, которая изменяет жесткость торсиона.

Пример. Предложенное устройство было использовано для вибрационной обработки расплава чугуна СЧ 20 как в тигле, так и при изготовлении реальных отливок заготовок горловых колец для стеклоформую- ших машин. Чугун марки СЧ 20 выплавляли в вагранке, из ковша заливали в тигель или форму из ХТС, установленные на плите 3 устройства. Виброобработку проводили по экспериментально подобранному режиму (частота 40-70 Гц, амплитуда 0,04-0,14 мм, ускорение не было 8,8 м/с , время обработки 1-3 мин).

Из полученных слитков изготавливали пятикратные гагаринские образцы для определения предела прочности чугуна. Твердость ПВ определяли стандартным способом, плотность - .методом гидростатического взвешивания. Результаты сравнивали со свойствами металла, обработанного на известном устройстве.

Полученные результаты приведены в таблице.

150 149 162 167

192 197 195 195

Из представленных данных видно, что свойства чз гуна, полученного при обработке расплава на предлагаемом устройстве, выше (в 1,14-1,3 раза), чем полученные при обработке чугуна на известном. Это произошло за счет создания вынужденной комбинированной циркуляции расплава в форме под действием вибрации в горизонтальной плоскости. При этом происходила интенсификация процессов удаления газов и всплывания неметаллических включений, су- шественное измельчение графита пластинчатой формы (с 6-го до 4-го балла по ГОСТ 3443-77) и уплотнение металла. Это, в свою очередь, дает возможность повысить качество отливок и сократить брак по пористости.

Формула изобретения

. Устройство для вибрационной обработки расплавленного металла, содержашее литейную форму, размещенную на плите с вибровозбудителем, и основание, отличающееся тем, что, с целью повышения физико- механических свойств металла, оно снабжено вертикально расположенным торсио- ном, причем вибровозбудитель закреплен на его верхнем торце неподвижно, а нижний конец торсиона установлен на основании.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что торсион снабжен шайбой для регулирования жесткости.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для вибрационной обработки расплавов металлов. Цель изобретения - повып ение фпзико- 1механических свойств метал.чов. Устройство содержит вибровозбудитель, плиту для крепления вибровозбудителя и формы для металла, закрепленные на одном конце тор- сиона, другой конец которого л естко соединен с основанием. Жесткость торспона изменяется регулировочной шайбой. Цриме- нение жестко закреп-ленного торсиона с ре гулировочной шайбой части вертикальпые колебания в обрабатываемом расплаве, что обеспечивает повышение плотности металла с 7.102 до 7,199-7,217 г/слг , а также увеличивает 6s и НВ в 1,14- 1,3 раза. 1 з.н. ф-лы, 1 ил., 1 табл. оо о о оо 00 со

S

СжетбШ 8озду)(