Устройство для изготовления заготовок из черных и цветных металлов

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАГОТОВОК ИЗ ЧЕРНЫХ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ(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) Устройство для изготовления заготовок из черных и цветных металлов, включающее корпус с верхним и нижним основаниями, изложницу, соединенную с верхним основанием, на которую установлена прибыльная надставка, цилиндр с отверстиями, выполненными диаметром 2-20 мм и шагом по высоте и образующей 2-4 диаметра отверстия,подводящий патрубок и отводящий патрубок, соединенный с нижним основанием, отличающееся тем, что на наружной поверхности изложницы выполнены продольные и/или поперечные прямоугольные или трапецеидальные пазы шириной 1-20 мм и глубиной до 0,8 толщины изложницы с шагом 1-30 мм.(56) 1. Патент России 2207217, МПК 22 27/04, 2000. 2. Патент 2251 , МПК 722 27/04, 2005. Полезная модель относится к литейному производству, в частности к устройствам для получения цилиндрических заготовок мерной длины из черных и цветных металлов. Известно устройство для изготовления слитков из различных металлов и сплавов,включающее корпус с верхним и нижним основаниями, изложницу, соединенную с верхним основанием, на которую установлена прибыльная надставка, цилиндр с отверстиями,патрубки для подвода и отвода охлаждения 1. Охлаждение слитка происходит за счет поступления охладителя из подводящего патрубка в виде струи под дно изложницы и далее в полость между изложницей и цилиндром, в нижней части которого выполнены отверстия. Отвод охладителя осуществляется через отводящий патрубок в верхней части корпуса. Главными недостатками такой конструкции являются относительно невысокая интенсивность и неравномерность охлаждения изложницы, вследствие того, что поток охладителя интенсивнее всего охлаждает ее дно. Оно же тормозит и замедляет движение охладителя вдоль изложницы, что уменьшает скорость ее охлаждения. Это снижает производительность и стабильность получения заготовок. Наиболее близким техническим решением к заявляемому является устройство для изготовления слитков 2. Данное устройство включает корпус с верхним и нижним основаниями, изложницу, соединенную с верхним основанием, на которую установлена прибыльная надставка, цилиндр с отверстиями, выполненными диаметром 2-20 мм и шагом по высоте и образующей 2-4 диаметра отверстия, подводящий патрубок и отводящий патрубок, соединенный с нижним основанием. Охлаждение изложницы осуществляется затопленными струями охладителя, которые ударяют о ее наружную поверхность. Основным недостатком данного устройства является недостаточная интенсивность охлаждения изложницы. Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель,является увеличение интенсивности охлаждения изложницы. Технический результат заключается в повышении производительности процесса изготовления заготовок. Поставленная задача достигается тем, что в заявляемом устройстве для изготовления заготовок из черных и цветных металлов, включающем корпус с верхним и нижним основаниями, изложницу, соединенную с верхним основанием, на которую установлена прибыльная надставка, цилиндр с отверстиями, выполненными диаметром 2-20 мм и шагом по высоте и образующей 2-4 диаметра отверстия, подводящий патрубок и отводящий патрубок, соединенный с нижним основанием, на наружной поверхности изложницы выполнены продольные и/или поперечные прямоугольные или трапецеидальные пазы шириной 1-20 мм и глубиной до 0,8 толщины изложницы с шагом 1-30 мм. На чертеже представлен продольный разрез предлагаемого устройства для изготовления отливок. Оно включает корпус 1 с подводящим патрубком 2, нижнее основание 3 с отводящим патрубком 4, изложницу 5, соединенную с верхним основанием 6, на которую установлена прибыльная надставка 7, цилиндр 8 с отверстиями 9, соединенный с верхним и нижним основаниями. На наружной поверхности изложницы выполнены продольные 10 и/или поперечные 11 прямоугольные или трапецеидальные пазы шириной 1-20 мм и глубиной до 0,8 толщины изложницы с шагом 1-30 мм. Выполнить пазы шириной менее 1 мм технически очень сложно. При ширине паза более 20 мм уменьшается охлаждающая способность устройства из-за превышения этого размера над диаметром ядра потока из отверстия с максимальным диаметром 20 мм и образования в краевых зонах пазов локальных вихревых и застойных зон потока охладителя. Глубина паза более 0,8 толщины 2 47352008.10.30 изложницы уменьшает ее прочность, увеличивает величину термических напряжений, что в совокупности приводит к короблению изложницы. Выполнить пазы с шагом менее 1 мм технически сложно. Если шаг пазов более 30 мм, то это очень слабо сказывается на увеличении площади охлаждаемой поверхности изложницы. Устройство для изготовления заготовок работает следующим образом. На верхнюю часть изложницы устанавливают прибыльную надставку. При помощи заливочного устройства 12 расплавом 13 заполняют изложницу и прибыльную надставку до заданного уровня. Охлаждение изложницы и заготовки 14 осуществляется следующим образом. Охладитель из подводящего патрубка тангенциально поступает в полость между корпусом и цилиндром, далее охладитель продавливается в виде затопленных струй через отверстия в цилиндре. Увеличенная с помощью пазов охлаждаемая поверхность изложницы позволяет увеличить интенсивность ее охлаждения и повысить производительность процесса изготовления заготовок. Пример Было изготовлено устройство для изготовления заготовок диаметром 50 мм с размещенным в нем стальной изложницы толщиной 10 мм, цилиндром, в котором выполнены отверстия диаметром 4 мм с шагом по высоте и образующей 2,5 диаметра отверстия. Цилиндр был расположен на расстоянии 20 мм от охлаждаемой непрофилированной поверхности изложницы. На ее наружной поверхности были выполнены поперечные и продольные прямоугольные пазы шириной 4 мм и глубиной 4 мм. Это позволило, по сравнению с непрофилированной изложницей, при прочих равных условиях, увеличить производительность изготовления заготовок из силумина АК 12 в среднем в 1,75 раза. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3