Охлаждаемый стержень для металлической формы Советский патент 1990 года по МПК B22D27/04 B22D15/00 

ток с сетью взаимно перекрещивающихся каналов охлаждения на его поверхности под углом 30-60° к оси и конусную часть 10 внизу. Каналы в верхней части объединяются кольцевой проточкой и радиальными отверстиями связаны с осевым выходным каналом 14, Конусная часть 10 установлена с зазором в осевом канале основания 9, выполненном в форме сопла Лаваля. Через радиальные каналы основания подается охлаждающая среда - воздух

или мелкодисперсная водно-воздушная смесь. Большая часть ее идет по наружным каналам вставки, затем через осевой канал в выходную магистраль основания, а часть охладителя идет непосредственно в зазор между концом конуса и соплом Лаваля в основании 9, охлаждая наиболее теплонапря- женный участок конуса и улучшая отсос отработанного охладителя из осевого канала медной вставки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к литейному производству, конкретно к получению отливок из алюминиевых сплавов в металлической форме. Цель изобретения - улучшение качества отливок. Охлаждаемый стержень 5, оформляющий элемент внутренней полости отливки, выполнен в виде стального тонкостенного кожуха с медной вставкой 8. Последняя имеет цилиндрический участок с сетью взаимно перекрещивающихся каналов охлаждения на его поверхности под углом 30-60° к оси и конусную часть 10 внизу. Каналы в верхней части объединяются кольцевой проточкой и радиальными отверстиями связаны с осевым выходным каналом 14. Конусная часть 10 установлена с зазором в осевом канале основания 9, выполненном в форме сопла Лаваля. Через радиальные каналы основания подается охлаждающая среда - воздух или мелкодисперсная водно-воздушная смесь. Большая часть ее идет по наружным каналам вставки, затем через осевой канал в выходную магистраль основания, а часть охладителя идет непосредственно в зазор между концом конуса и соплом Лаваля в основании 9, охлаждая наиболее теплонапряженный участок конуса, и улучшая отсос отработанного охладителя из осевого канала медной вставки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относите к литейному производству, а именно к получению отливок из алюминиевых сплавов в металлической форме.

Цель изобретения - улучшение качества отливок.

На фиг.1 показана металлическая форма с охлаждаемым стержнем, разрез; на фиг.2 - охлаждаемый стержень, разрез; на фиг.З - схема подключения охлаждаемого стержня к системе охлаждения .

Охлаждаемый стержень устроен следующим образом.

В кокильной форме , выполненной с рабочей полостью 2 для отливки и содержащей стержни 3 и 4, расположен охлаждаемый стержень 5, закрепленный в теле стержня 3. К объему полости 2 отливки примыкает объем прибыли 6 и литника 7 (фиг.1). Верхняя часть стержня 5 выполнена сферической, монолитной на длине 1,5-2 радиуса сферы, далее в виде полой оболочки с медной вставкой 8 внутри, соединена с основанием 9.

Верхняя часть стержня заходит в сферическую полость прибыли 6 на 1-1,5 радиуса сферы для обеспечения нормальных условий питания отливки в течение кристаллизации.

Медная вставка 8 имеет цилиндрический участок на большей длине и конусную часть 10 (фиг.2).. Поверхность цилиндра покрыта сетью спиральных перекрещивающихся каналов 11 под углом 30-60°к оси, в верхней части они объединены кольцевым каналом 12 и радиальными отверстиями 13 соединены с центральным.осевым каналом 14. Конусная часть основания 9 соз0

5

0

5

0

5

0

5

дает полость 15, образованную стенкА- ми оболочки стержня 5 и основания 9.

Основание 9 имеет радиальные входные каналы 16 и осевой канал 17 в форме сопла Лаваля, в который входит конец конуса с каналом 14. Подводящие 18 и отводящие 19 каналы охлаждения стержня выполнены в теле основного стержня 3 и связаны с рабочими полостями цилиндра 20 (фиг.З), которые сообщаются с атмосферой через обратные клапаны 21.

Обратные клапаны установлены и на выпускных каналах 22 из рабочих полостей цилиндра, которые объединены и подведены к входному каналу 16 стержня кристаллизатора.

Шток 23 поршня 24 соединяется поводком 25 с подвижной частью кокильной формы.

Устройство работает следующим образом.

Дважды в цикле заливки кокильной формы, при ее закрытии и открытии, воздух или мелкодисперсный водяной туман из полостей цилиндра 20 по каналам 22 подается в радиальные каналы 16 стержня кристаллизатора и омывает самую теплонапряженную часть 10 медной вставки. Затем охладитель устремляется вверх по спирально перекрещивающимся каналам 11. Турбули- зация потоков способствует интенсивному отводу тепла, далее по кольцевому каналу 12 и радиальным отверстиям 13 идет на выход в канал 14. Одновременно для усиления отсоса нагретого охладителя и омывания теплонапряженного конца конуса холодным охладителем -часть его устремляется в меньший зазор, образованный

острием конуса и соплом Лапаля в основании 9 стержня.

Стержень в описанном варианте позволяет получать качестирнную струк туру в объеме верхней части тонкостенной отливки по внутреннему контуру.

Формула изобретения

I. Охлаждаемый стержень для металлической формы, содержащий основание, корпус с размещенным в нем элементом для подачи охладителя, о т - личающийс я тем, что, с цепью улучшения качества отливок, элемент для подачи охладителя выпол

45266

нен в виде теплоотводяшей вставки из меди с наружной поверхностью, сопряженной с внутренней поверхностью корпуса, и нижней частью в виде обратного конуса, размещенного в полости основания, при этом теплоотводящая вставка выполнена с сообщенными между собой осевым каналом, кольцевым каналом в верхней части вставки

10

и винтовыми перекрестными под углом 30-60 каналами.

сопла Лаваля.

Фиг.1

25

фиг.З