Устройство для ударной обработки расплава в литейной форме Советский патент 1991 года по МПК B22D27/08 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для ударной обработки расплавов металла в формах.

Цель изобретения - повышение качества литых заготовок и снижение удельных энергозатрат.

На чертеже изображно устройство для ударной обработки расплава в формах, поперечное сечение.

Устройство состоит из верхней плиты 1, на которой находится бак 2, заполненный водой 3. В баке 2 установлен поршень 4, который под действием сжатого воздуха извне вытесняет воду 3 через клапан 5 ввода энергоносителя, например воды, и по каналу G ввода энергоносителя в теплообменник 7, состоящий из большою количества трубок в верхней плите 1 Теплообменник 7 через канал 8 вывода энергоносителя постоянно соединен с силовой камерон 9. образо- ванной между плитой 1 и эластичной диафрагмой 10 На верхнюю плиту 1 в то место, где находится теплообменник 7. устанавливается литейная форма 11 между уголков 12. Основание 13 располагается на полу помещения. На основании 13 выполнен боек (наковальня) 14, а на верхней плите 1 - боек(ударник) 15. Ударник 15 и наковальня 14 связаны между собой пружиной 16 растяжения, которая прикреплена к ударнио сл

CJ 00 :Ю

;к

ку 15 и наковальне 14. На основании 13 выполнена также рама 17, на которой находится плита 18 с укрепленной на ней эластичной диафрагмой 10. Сверху на диафрагме 10 установлено основание 19 клапана, к которому прикреплены скобы 20 с расположенной на них плитой 21 клапана, в которой имеется жиклирующее отверстие 22 и выемка 23 для установки пружины 24 клапана. Снизу к плите 21 клапана прикреплена манжета 25. Эластичная диафрагма 10 и манжета 25 выполнены из теплостойкой резины до 400°С. К манжете 25 посредством штуцера 26 присоединена пробка 27, закрывающая отверстие 28. Штуцер 26 шлангом 29 соединен с каналом 30 сброса пара, на конце которого установлен шариковый клапан 31, срабатывающий от регулировочного винта 32 высоты подъема верхней плиты 1. Отверстие 28 открывается в камеру 33 сброса отработанного пара, который через отверстие 34 выхлопа выводится в отведенное для него место (в атмосферу, если наличие его в помещении нежелательно). Количество воды в баке 2 определяется водомерной трубкой 35, Часть объема, заключенного между плитой 21 клапана и манжетой 25. явпяется клапанной полостью 36,

Устройство для ударной обработки расплава в формах работает следующим образом.

На верхнюю плиту 1 устанавливается прокаленная до 500°С литейная форма 11, внутри которой керамические корки заваливаются расплавленной сталью с температурой окопо 1700°С. Бак 2 заполняется водой 3 и под действием поршня 4, на который действует давление сжатого воздуха или другой механизм давления, вода 3 поступает через клапан 5 ввода энергоносителя (воды) по каналу 6 ввода воды в теплообменник 7, в котором за счет высокой температуры литейной формы 11 создается высокая температура. Вода 3 в теплообменнике 7 переходит в пар, который под давлением через канал 8 вывода энергоносителя постоянно поступает в силовую камеру 9. Пару из теплообменника 7 поступать обратно в бак 2 мешает клапан 5. Через жиклирующее отверстие 22 пар поступает в клапанную полость 36 и запирает пробкой 27 отверстие 28, поскольку площадь манжеты 25 в клапанной полости 36 больше, чем площадь манжеты 25 снаружи за вычетом площади пробки 27, создающей противодавление. В силовой камере 9 начинает повышаться давление, за счет этого верхняя плита 1 поднимаемся и регулировочный винт 32 высоты подъема упирается в шариковый клапан 31. Через канал 30 сброса пара и шланг 29

происходит падение давления в клапанной полости 36. Давление в силовой камере 9, действующее снаружи на манжету 25. прижимает пробку 27 к плите 21 клапана и открнвает отверстие 28. Происходит выход пара из силовой камеры 9 в камеру 33 сброса отработанного пара. Через отверстие 34 выхлопа отработанный пар выводится наружу в помещение, а если это нежелательно,

0 го к отверстию 34 присоединяю; шланг (не показано) и выводят пар в атмосферу.

Выхлоп пара из силовой камеры 9 происходит достаточно быстро, верхняя плита 1 резко движется вниз, и происходит удар

5 ударника 15 по наковальне 14. чему помогает пружина 16 растяжения, которая, сжимаясь, дополнительно ускоряет движение верхней плиты 1 вниз. Этот ударный импульс передается лигейной форме 11, где

0 происходит кристаллизация металла. Происходит разрушение дендритного дерева, уплотнение металла, выход газа из расплава, что приводит к повышению качества литья. При движении вниз регулировочный

5 винт 32 высоты подъема освобождает шариковый клапан 31,который запирает канал 30 сброса пара. Через жиклирующее отверстие 22 поднимается давление пара в клапанной полости 30, что с помощью также пружины

0 24 клапана приводит к запиранию пробкой 27 отверстия 28. Цикл повторяется. Частота ударов выставляется с помощью регулировочного винта 32 высоты подъема. Для более легких литейных форм 11 частота

5 должна быть выше, для более тяжелых - меньше, но амплитуда более интенсивная. Количество воды в баке 2 определяется водомерной трубкой 35.

Эффективность устройства заключает0 ся в более качественной обработке расплава за счет виброударного воздействия на литейную форму, что очень эффективно для разрушения дендритного дерева. Формула изобретения

51 Устройство для ударной обработки

расплава в литейной форме, содержащее литейную форму, плиту и источник колебаний, отличающееся тем, что, с целью повышения качества литых заготовок и сни0 жения удельных энергозатрат, оно снабжено основанием, установленными соосно друг другу бойками на плите и основании и охватывающими бойки пружинами сжатия, а также резервуаром энергоносителя, смон5 тированным нл плите, источник колебаний выполнен в виде стола, зафиксированного посредством рамы на основании и соединенного с плитой гибкой диафрагмой, клапана выхлопа энергоносителя смонтированного на верхней плоскости егола, камеры выхлопа, прикрепленной к нижней плоскости упомянутого стола, и регутя- тора частоты колебаний, при этом в плите выполбны каналы для перемещения энергоносителя.

2. Устройство по п 1 отличающее- с я тем, что клапан выхлопа энергоносителя выполнен в виде плиты с жиклирующим отверстием и выемкой, соосных друг другу

пружины, штуцера, манжеты, конической пробки, основания, соединенного с плитой скобами, (, отверстием, сопрягаемым с упо- мчнутой выше пробкой и магистрали сброса пара с шариковым клапаном, соединенной шлангом со штуцером

3 VCTPOHCTBO поп1,отличающее- с я тем что резервуар энергоносителя снабжен поршнем и водомерной трубкой.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для ударной обработки расплавов металла в формах. Цель изобретения - повышение качества литых заготовок и снижение удельных энергозатрат. Устройство состоит из верхней плиты. на которой находится бак с водой. Вода по каналу попадает в теплообменник, где превращается в пар и далее поступает в силовую камеру, образованную верхней плигой и диафрагмой. На плите находится литейная форма На основании выполнена наковальня, а на верхней плите ударник На диафрагме имеется основание клапана, а на скобах расположена плита клзпанэ в которой имеется жиклирующее отверстие К манжете посредством штуцера присоедине на пробка Штуцер шлангом соединен с каналом сброса пара на конце которого имееи.я шариковый клапан 31, срабатываю щий от регулировочного винта высоты подь- ема плиты Отверстие открывается, пар попадает в камеру и выводится наружу При выхлопе пара из силовой камеры происхо дит удар ударника по наковальне с по мощью пружины Э)от ударный импульс передается литейной форме с отливкой 2 з.п ф-лы 1 ил сл С