Устройство для литья под низким давлением Советский патент 1992 года по МПК B22D18/04 

Изобретение относится к литейному производству, к устройствам для литья под низким давлением жидкотвердых сплавов.

Известно устройство для получения сплавов в жидкотвердом состоянии, представляющее собой раздаточную печь с вращающимся тиглем. Корпусу раздаточной печи прикреплены лопатки, положение которых в процессе перемешивания обеспечивается пружиненными элементами. В зависимости от реологических свойств жид- котвердого сплава перемешивающие элементы поворачиваются на определенный угол по отношению к линиям тока. Увеличение турбулизации расплава препятствует росту частиц твердой фазы, что способствует сохранению его реологических свойств на прежнем уровне.

Недостатком данного устройства является то, что оно не обеспечивает однородности жидкотвердого сплава по размеру твердой фазы и заданной дисперсности.

Известно также устройство для получения жидкотвердых сплавов, представляющее собой термостатированную емкрсть и вал с лопатками. Термостатированная емкость имеет разделительную перегородку в виде неподвижного и подвижного дисков, последний из которых жестко закреплен на общем валу мешалки с возможностью регулирования зазора между дисками. Жидкот- вердый сплав из верхней части термостатированной емкости проникает в регулируемый зазор между дисками. При этом происходит перемалывание твердых частиц .расплава до величины, определяемой зазором между дисками. Таким образом, достигается требуемая дисперсность и однородность по размеру твердой фазы жидкотвердого сплава.

Устройство при заполнении формы снижает температуру расплава и ухудшает условия заполнения, Кроме того, для накопления требуемой дозы суспензии необходимо применять накопители жидкотвердого расплава. Если он расположен в зоне подвижного диска, то в сливное отверстие необходимо устанавливать стопорные устройства. Для получения качественной отливки необходимо применять прибыли.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для литья преимущественно под низким давлением частично затвердевших сплавов, включающее электропечь, вращающийся тигель с двумя мешалками, вал одной из которых выполнен полым и может стыковаться с формой.

Недостатком данного устройства является наличие зубчатой пары между крышкой печи установки и плитой кокильного станка,

которая увеличивает длину металлопрово- да. Шестерня, расположенная в верхней части металлопровода, усложняет конструкцию. Для проходящего в металлопроводе металла при литье с малыми перегревами она становится холодильником, что дополнительно снижает температуру металла и ухудшает заполняемость формы. Необходимость герметизации валов лопаток,

зоны стыковки металлопровода с формой также усложняет конструкцию. Устройство не позволяет получать жидкотвердый сплав с необходимым гранулометрическим составом частицтвердой фазы, поскольку препятствие росту образовавшихся структур происходит в зоне поверхностного контакта движущихся масс суспензии, а разрушение их происходит в месте контакта с кромкой лопаток.

Цель изобретения - повышение качества отливки за счет получения заданного гранулометрического состава твердой фазы сплава и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что

в устройстве для литья под низким давлением жидкотвердых сплавов, содержащем печь с крышкой, тигель с приводом его вращения, лопатки и металлопровод, размещенные в тигле, лопатки и металлопровод

закреплены неподвижно на крышке печи, а нижний конец металлопровода выполнен с фланцем, имеющим поверхность, эквидистантную поверхности дна тигля.

Конфигурация нижней поверхности дна

тигля позволяет надежно зафиксировать гранулометрический состав частиц твердой фазы.

Жидкотвердый состав из тигля, проходя через зазор между дном тигля и фланцем

металлопровода под действием избыточного давления, перетирается до величины, определяемой зазором между ними. В дальнейшем жидкотвердый сплав движется по металлопроводу и с регулируемой скоростью заполняет полость литейной формы. Таким образом, достигается получение отливки с заданным гранулометрическим составом.

На чертеже изображена установка

литья под низким давлением жидкотвердых сплавов, общий вид.

Установка имеет термостатированную герметичную печь 1, вращающийся тигель 2, металлопровод 3, нижний конец которого имеет фланец 4 с конфигурацией, эквидистантной дну тигля, лопатки 5 и 6, закрепленные на крышке 7 печи 1, форму 9, состыкованную с металлопроводом, зазор 8 между фланцем металлопровода и днищем

тигля. В крышке 7 печи имеется отверстие для создания давления в камере печи.

Установка работает следующим образом.

При вращении тигля 2 жидкотвердый сплав перемешивается лопатками 5 и 6. Затем над зеркалом расплава создается давление сжатого газа. Расплав, продавливаясь через зазор 8 между фланцем 4 метал- лопровода и дном тигля 2, размалывается и переходит в металлопровод и полость литейной формы 9.

П р и м е р. В установке литья под низким давлением с объемом тигля 5 кг готовили жидкотвердый сплав AI+4% Si, содержащий 40% твердой фазы. В установке поддерживали температуру 625°С. Зазор между фланцем металлопровода и дном тигля 40 мкм. Тигель вращался со скоростью 250 об/мин. Над зеркалом расплава создавалось давление 1,0-1,5 кг/см2.

В полученном расплаве твердая фаза распределена равномерно, размер ее находится в пределах до 40 мкм.

0

5

0

5

Экономический эффект от использования данной установки при получении отливок специального назначения составит 15000 руб. в год за счет получения отливок с изотропной структурой с толщиной стенки 4-5 мм с 40% твердой фазы, снижения брака по циклической прочности в 1,2 раза по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Устройство для литья под низким давлением жидкотвердых сплавов, содержащее печь с крышкой, тигель с приводом его вращения, лопатки и металлопровод, размещенные в тигле, отличающееся тем, что, с целью повышения качества отливок за счет получения заданного гранулометрического состава твердой фазы сплава и упрощения конструкции, лопатки и металлопровод закреплены неподвижно на крышке печи, а нижний конец металлопровода выполнен с фланцем, имеющим поверхность, эквидистантную поверхности дна тигля.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к устройствам для литья под низким давлением жидкотвердых сплавов. Цель изобретения - повышение качестве отливок за счет получения заданного гранулометрического состава твердой фазы сплава и упрощение конструкции. В устройстве литья под низким давлением жидкотвердых сплавов, содержащем печь 1 с крышкой 7, тигель 2 с приводом его вращения, лопатки 5 и 6 и метал ло про вод 3, размещенные в тигле, последние закреплены неподвижно на крышке печи, а нижний конец металлопровода выполнен с фланцем 4, имеющим поверхность, эквидистантную поверхности дна тигля, позволяет надежно зафиксировать гранулометрический состав твердой фазы. 1 ил.