Литниковая система Советский патент 1990 года по МПК B22C9/08 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к литниковым системам преимущественно с нижним расположением питателей.

Целью изобретения является повышение качества отливок.

На чертеже показана схема литниковой системы.

Система состоит из стояка 1, литникового канала (шлакоуловителя) 2, дросселей 3, образованных треугольными выступами 4, и питателя 5.

Литниковая система работает следующим образом.

Заливаемый металл проходитчерез сто- як 1 в литниковый канал 2, лимитирующие дроссели 3, питатель 5 и спокойно заполняет литейную форму (не показана). Вследствие того, что дроссели 3 выполнены треугольными выступами 4 с углом при вершине 50-90°, а выход из них в вертикальной плоскости образован малым катетом с наклоном 1-30° к вертикали, создаются наиболее благоприятные условия течения расплава без образования зон разрежения.

Выполнение в литниковом канале последовательно расположенных дросселей увеличивающегося в направлении потока сечения является наиболее простым в конструктивном плане и надежным способом уменьшения напора в литниковой системе, а следовательно, и гидравлического удара в форме. Как показали эксперименты, наибольший эффект гашения достигается при расположении пережимов с шагом 5 гидравлических диаметров (Dr) литникового канала, дальнейшее увеличение шага не изменяет этого эффекта. При шаге менее 1.5 Dr эф- ,фект гашения незначителен.

Последовательное увеличение в 1,1- 1,5 раза проходных сечений дросселей (Fi, Fa,..., Fn) обеспечивает отсутствие зоны разрежения после предыдущего пережима, что относится и к суммарному сечению питателей, которое также должно быть в 1,1- 1,5 раза больше последнего дросселя. Это дополнительно уменьшает напор и величину гидроудара в форме.

Выполнение в литниковом канале дросселей с помощью выступов треугольной

СО

с

сь

SI

ел о

формы создает наиболее благоприятные для литейной технологии условия течения расплава, так как обеспечивает отсутствие в потоке вакуума (так, например, в пережиме, образованном прямолинейным участ- ком, эффективное сечение меньше, а скорость больше, образуется зона разрежения). Эксперименты показали, что выступы следует выполнять с углом при вершине 50- 90°, .причем их меньшую сторону следует располагать со стороны питателя с углом наклона к вертикали 1-30°. Это обусловлено тем, что при выполнении выступа с меньшей стороной, наклоненной к вертикали более чем на 30°, коэффициент сопротивле- ния дросселя значительно уменьшается, что во-первых, приводит к возрастанию скорости потока и появлению зоны разрежения, во-вторых, снижает эффект уменьшения напора. Эти же положения обусловливают и выбор наибольшего угла вершины выступа 90°. Нижние пределы величин углов выступа обусловлены условиями формовки, т.е. необходимостью обеспечить протяжку меньшей стороны (1°) и прочность самого болвана выступа (50°).

Описанная конструкция литниковой системы обеспечивает уменьшение напора и отсутствие зон разрежени Г, что существенно уменьшает количество литей- ных дефектов от гидроудара в форме (обвалы, газовые и песочные раковины трещины и т.п.), от эрозии стенок литниковой системы (песочные раковины), от инжек- ции газа в зонах разрежения (газовые раковины). Кроме того, описанная литниковая система обеспечивает хорошеее задержание шлака и других неметаллических

примесей. Ее конструкция очень проста и неметаллоемка.

Предлагаемая литниковая система испытывала сь на прозрачной модели с последующей проверкой полученных результатов на реальных отливках, Результаты испытаний представлены в таблице.

Как видно из таблицы, при выполнении литниковой системы с предлагаемыми параметрами обеспечивается гашение напора в два и более раз при отсутствии вакуума в потоке, что обеспечивает высокое качество отливок (NS 1, 2, 3, 6, 9, 10, 11). При отклонениях от указанных параметров в потоке образуется вакуум и качество отливки ухудшается (№ А, 5, 7. 8, 12).

Испытания на реальных литниковых системах позволили получить существенное повышение качества отливок.

Формула изобретения

Литниковая система, содержащая стояк, литниковый канал с выступами на верхней стенке, образующими дроссели, и питатели, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества отливок, выступы в сечении вертикальной плоскостью, проходящей через ось литникового канала, имеют форму труегольНика и расположены с шагом, равным 1,5-5,0 гидравлического диаметра литникового канала, при этом площадь поперечного сечения каждого последующего дросселя составляет 1,1-1,5 площади предыдущего, а суммарная площадь поперечных сечений питателей составляет 1,1-1,5 площади сечения наибольшего дросселя.

ЛЮ см

I ЮО , I Ю

flcM сх -.-. -.

оч см Y 1Л I Ю

-.-. -.оч см Y 1Л

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при разливке расплава в литейные формы. Изобретение позволяет повысить качество отливок путем гашения напора в литниковой системе и гидравлического удара в форме за счет выполнения в литниковом канале выступов треугольной формы, образующих в литниковом канале дроссели, причем поперечное сечение дросселей последовательно по ходу движения расплава увеличивается. 1 ил, 1 табл.

ЯЗ о

ш S

03 )S

11

I ;

X

(- -|-:0,-0| - - -1-|

ййЩ

Р - -З-шшЗГшш згх

QQQQQQQQAQQD

R q§§s§g§og3§rI со е Г- h- t-- г- y-j г-. со К

S 5

31

U.

IS.SJo.qjqlqqSgS

ой ,ю in «5212 ю

юсэсэеэсаооог юоо

h- «о Ю 1О Ю Ю Ю in to г- со г

oc j q qininoo -coinin

Ю -SJ- М CN W со со со in to CN

00 со in 0 о in о о in о о о|

со см см N ем см CN а- со см со

tm

о S

t r 5 о оюоо оосз5°о1 °5

с с

-Ciico5ru toh.