УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК НАПРАВЛЕННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ Советский патент 1995 года по МПК B22D27/04 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к устройствам для изготовления отливок методом направленной кристаллизации, и может быть использовано для получения преимущественно в условиях мелкосерийного производства отливок из композиционных жаропрочных сплавов с монокристаллической структурой.

Цель изобретения увеличение производительности и повышение надежности работы установки.

На фиг. 1 схематически изображена установка, продольный разрез; на фиг. 2 то же, поперечный разрез; на фиг. 3 то же, в плане.

Установка содержит вакуумную плавильно-литейную горизонтальную цилиндрическую камеру 1 с механизмом 2 вертикального перемещения форм, в которой размещены электропечь 3 нагрева форм, состоящая из основного нагревателя 4 в виде двух параллельных пластин и дополнительного нагревателя 5 прямоугольной формы в плане с соотношением длины к ширине 3:8 и высотой, равной 0,08-0,1 высоты основного нагревателя, а также поворотной торцовой двери 6 с теплоизоляцией. С левой стороны от печи нагрева форм установлено на поворотном кронштейне плавильно-заливочное устройство 7.

Сверху на камере 1 на одной оси с плавильно-заливочным устройством 7 расположена шлюзовая камера 8 загрузки шихты. На правой поворотной боковой крышке камеры 1 смонтирована шлюзовая камера 9 с шлюзовыми вакуумными затворами 10 и 11. Внутри вакуумной плавильно-заливочной камеры 1 и шлюзовой камеры 9 в верхней части по оси симметрии печи 3 нагрева форм расположены направляющие 12 для каретки 13 с подвесками 14 для закрепления керамических литейных форм 15. В нижней части камеры 1 под электропечью нагрева расположена платформа 16 с приводом 17 горизонтального перемещения, на которой размещены емкость 18 с жидкометаллическим охладителем и емкость 19 для сбора литейных форм, оборвавшихся, в основном, в момент заливки литейных форм. Для компенсации зазора между печью 3 подогрева и емкостью 18 с охладителем установлен гидропривод 20. Внутри шлюзовой камеры 9 в нижней части симметрично с направляющими 12 расположена разъемная электропечь 21 для подогрева загруженных литейных форм 15. Вне шлюзовой камеры в одной плоскости с электропечью 21 подогрева расположено поворотное погрузо-разгрузочное устройство 22, выполненное в виде взаимно перпендикулярных направляющих с приводом поворота, для ускоренной выгрузки из шлюзовой камеры залитых форм и загрузки в шлюзовую камеру новых горячих форм. В верхней части вакуумной камеры 1 между механизмом 2 вертикального перемещения форм и поворотной крышкой расположена подвижная рама из двух расположенных параллельно направляющих 23 и 24, соединенных приводом 25 горизонтального возвратно-поступательного движения. Перпендикулярно оси установки размещена печь 26 предварительного нагрева литейных форм.

Работает установка следующим образом.

Керамическая литейная форма 15 закрепляется вне устройства с помощью подвески 14 на каретке 13 и загружается в проходную электропечь 26, где нагревается до заданной температуры и выдерживается до момента загрузки. После создания вакуума в плавильно-литейной камере 1 и выхода печи 3 нагрева литейных форм на заданный режим каретка 13 с литейной формой 15 благодаря поворотному устройству 22 перемещается и через входной шлюзовой затвор 10 подается в шлюзовую камеру 9. Затвор 10 автоматически закрывается, включается форвакуумная система, и разъемная электропечь 21 подогрева смыкается. После достижения заданного уровня вакуума в шлюзовой камере 9 автоматически открывается затвор 11, размыкается электропечь 21 подогрева, открывается торцовая дверь 6 печи 3 нагрева форм, и каретка 13 с формой 15 по направляющим 12 и 22 перемещается в камеру 1 и устанавливается в печь 3 нагрева форм. Торцовая дверь 6 возвращается в исходное положение и форма постепенно нагревается.

К моменту достижения формой заданной температуры в плавильно-заливочном устройстве 7 расплавляется жаропрочный сплав и заливается в керамическую литейную форму. В этот момент под печью 3 находится емкость 19. После минутной выдержки автоматически под печь подается емкость 18 с жидкометаллическим охладителем, а механизм 2 вертикального перемещения погружает форму в жидкометаллический охладитель с заданной скоростью. После окончания процесса направленной кристаллизации форма с отливками на повышенной скорости извлекаются из жидкометаллического охладителя в верхнее крайнее положение. Затем приводом горизонтального перемещения через открытую торцовую дверь 6 каретка 13 с отливками передвигается на подвижный участок направляющих, который приводом 25 переводит форму с отливками на резервный участок и соединяет основной с главным направлением для передачи новой незалитой формы в печь 3 подогрева под заливку и охлаждение. Передвижной участок направляющих возвpащается в исходное положение, форма с отливками передается с резервного участка в шлюзовую камеру 9, и шлюзовой затвор 11 закрывается. После выравнивания давления в шлюзовой камере с окружающей атмосферой открывается затвор 10, и форма с отливками поступает на другую направляющую погрузо-разгрузочного устройства 22, которая затем поворачивается на 90^о, и новая форма из проходной электропечи 25 поступает в шлюзовую камеру 9, а залитые формы удаляются. Таким образом, одновременно с выгрузкой происходит загрузка шлюзовой камеры. Далее процесс повторяется.

Установка позволяет повысить производительность в 3-4 раза. Например, сокращение цикла с 2 ч до 30-40 мин позволяет в сутки произвести дополнительно 32 плавки, т.е. 580 лопаток в сутки вместо 144. При этом стабилизация температуры жидкометаллического охладителя и предотвращение загрязнения его жаропрочным сплавом и разгружавшимися керамическими оболочками позволяют повысить надежность работы и снизить трудозатраты на ремонт установки.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к устройствам для изготовления отливок методом направленной кристаллизации, и может быть использовано для получения отливок из композиционных жаропрочных сплавов. Цель изобретения увеличение производительности и повышение надежности работы установки. Установка содержит вакуумную плавильно-литейную камеру с механизмом 2 вертикального перемещения форм, в которой размещены электропечь нагрева форм, плавильно-заливочное устройство 7, платформа 16 с емкостью 18 для жидкометаллического охладителя и емкостью для сбора поврежденных литейных форм, снабженная приводом горизонтального и вертикального перемещений, шлюзовую камеру с печью подогрева литейных форм, погрузо-разгрузочное устройство, установленное вне шлюзовой камеры с возможностью взаимодействия с шлюзовой камерой и печью предварительного нагрева литейных форм. В верхней части вакуумной камеры 1 расположена рама с приводом 25 горизонтального перемещения, несущая две направляющих 23 и 24. Установка позволяет повысить производительность в 3 4 раза, надежность работы и снизить трудозатраты на ремонт. 3 ил.

УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК НАПРАВЛЕННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ, содержащая вакуумную плавильно-литейную горизонтальную камеру, в которой размещены плавильно-заливочное устройство для выплавки и заливки металла, привод вертикального перемещения литейных форм, печь для нагрева литейных форм до рабочей температуры, емкость для жидкометаллического охладителя, установленная на платформе с приводом вертикального перемещения, шлюзовую камеру для загрузки литейных форм и направляющие с размещенными на них каретками с приводами горизонтального перемещения и подвесками для литейных форм, отличающаяся тем, что, с целью увеличения производительности и повышения надежности работы, она дополнительно снабжена емкостью для поврежденных литейных форм, электропечью подогрева литейных форм, проходной печью предварительного нагрева литейных форм и поворотным погрузочноразгрузочным устройством, а также приводом горизонтального перемещения платформы с емкостью для жидкометаллического охладителя, при этом емкость для поврежденных литейных форм установлена на платформе, направляющие в плавильно-литейной камере выполнены в виде рамы с приводом горизонтального возвратно-поступательного движения, электропечь подогрева выполнена разъемной по вертикальной плоскости и установлена в шлюзовой камере, а поворотное погрузочно-разгрузочное устройство выполнено в виде взаимно перпендикулярных направляющих с приводом поворота и установлено вне шлюзовой камеры по оси установки с возможностью взаимодействия с направляющими шлюзовой камеры и проходной печи предварительного нагрева, установленной перпендикулярно оси установки.