Многоразовый стержень для получения полой заготовки

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МНОГОРАЗОВЫЙ СТЕРЖЕНЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛОЙ ЗАГОТОВКИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Стеценко Владимир Юзефович Марукович Евгений Игнатьевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(57) Многоразовый стержень для получения полой заготовки, выполненный жаропрочным,теплопроводным и разъемным и содержащий формообразующий элемент, отличающийся тем, что формообразующий элемент выполнен в виде разъемной в вертикальной плоскости конической втулки, части которой соединены при помощи верхнего фланца,нижнего фланца и шпильки в стенке конической втулки на расстоянии от 2 до 10 мм от ее наружной поверхности установлены термодатчики, а внутри размещены нагревательные элементы, при этом толщина стенки втулки составляет от 3 до 60 мм. 13013 1 2010.04.30 Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью в металлические формы. Известен многоразовый стержень, состоящий из жаропрочной теплопроводной трубы а.с. СССР 1215845, МПК 22 11/00, 1986. Недостатками этой конструкции являются неподатливость стержня и неконтролируемость его температуры в процессе формирования отливки. Это приводит к повышению брака заготовок по горячим трещинам и наплывам металла. Наиболее близким по технической сущности является многоразовый стержень, содержащий жаропрочные, теплопроводные разъемные формообразующие и соединительные элементы. Ими являются сегменты и клиновые вставки, соединенные посредством двуплечих рычагов а.с. СССР 1713729, МПК 22 15/04, 1992. Главным недостатком данной конструкции является неконтролируемость температуры стержня в процессе формирования отливки. Это приводит к повышенному браку заготовок по горячим трещинам и наплывам металла. Они происходят вследствие позднего или раннего удаления отливки либо стержня. Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является обеспечение контроля температуры стенки стержня в процессе формирования отливки. Технический результат заключается в увеличении выхода годного литья. Поставленная задача достигается тем, что в заявляемом многоразовом стержне для получения полой заготовки, выполненном жаропрочным, теплопроводным и разъемным и содержащим формообразующий элемент, при этом формообразующий элемент выполнен в виде разъемной в вертикальной плоскости конической втулки, части которой соединены при помощи верхнего фланца, нижнего фланца и шпильки в стенке конической втулки на расстоянии от 2 до 10 мм от ее наружной поверхности установлены термодатчики, а внутри размещены нагревательные элементы, при этом толщина стенки втулки составляет от 3 до 60 мм. На чертеже представлен продольный разрез предлагаемого стержня. Он состоит из разъемной конической втулки 1, в стенке которой установлены термопары 2. Разъемные в вертикальной плоскости части втулки соединены при помощи верхнего 3 и нижнего 4 фланцев и шпильки 5. Внутри стержня установлены нагревательные элементы 6. При толщине стенки втулки менее 3 мм уменьшается прочность стержня, особенно если он выполнен из графита. Если толщина стенки втулки более 60 мм, то это существенно увеличивает время разогрева стержня. При установке термодатчиков на расстоянии более 2 мм от наружной поверхности втулки уменьшается срок службы стержня. Если это расстояние более 10 мм, то снижается чувствительность контроля фронта затвердевания отливки, которая будет зажимать стержень, что увеличивает брак отливок по горячим трещинам. Работа многоразового стержня для получения полой заготовки осуществляется следующим образом. При подходе фронта затвердевания к стержню термодатчики фиксируют момент касания этого фронта стержня, и подается команда на движение либо извлечение полой заготовки или стержня. Это предохраняет его зажим полой отливкой и раннее ее извлечение, что уменьшает брак по наплывам металла и горячим трещинам. Нагревательные элементы позволяют разогреть стержень до температуры плавления (солидуса) металла и выше ее, что предохраняет зажим втулки при неравномерном подходе фронта затвердевания отливки к поверхности стержня. Стабилизация нагрева стержня до температуры плавления металла отливки и выше позволяет повысить податливость стержня и уменьшить литейный брак, повысив выход годного литья. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.