Изложница для центробежного литья вокруг вертикальной оси

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ИЗЛОЖНИЦА ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ ВОКРУГ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Стеценко Владимир Юзефович Ривкин Александр Игоревич Гутев Алексей Петрович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(57) Изложница для центробежного литья вокруг вертикальной оси, включающая металлическую форму, на дне которой установлена термостойкая вставка, отличающаяся тем,что вставка изготовлена из графита толщиной от 10 до 40 мм, установлена с плотным прилегающим к боковой поверхности формы и высоким вертикальным термическим сопротивлением, а в верхней центральной части вставки выполнено углубление в виде конуса или сферы высотой от 4 до 32 мм и диаметром основания , определяемым по формуле- 2,где- внутренний диаметр формы, - толщина стенки полой отливки. 70752011.02.28 Полезная модель относится к литейному производству, в частности к устройствам для центробежного литья вокруг вертикальной оси полых отливок из металлов и сплавов. Известна изложница для центробежного литья вокруг вертикальной оси, включающая металлическую форму 1. Основным недостатком данной конструкции является ее металлическое дно, к которому в результате его разогрева приваривается заливаемый металл либо образует настыли. Это уменьшает стабильность процесса литья и увеличивает припуски на механическую обработку отливки. Наиболее близкой по технической сущности является изложница для центробежного литья вокруг вертикальной оси, включающая металлическую форму, на дне которой установлена термостойкая вставка 2. Главным недостатком данной конструкции является плоское дно изложницы. При попадании на него струи расплава он интенсивно разбрызгивается, попадая в виде капель на охлаждаемые стенки металлической формы. В результате на поверхности отливки образуются корольки окисленного металла и газовые раковины, которые увеличивают припуски на механическую обработку и снижают выход годного. Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель,является снижение припуска на механическую обработку отливок. Технический результат заключается в увеличении выхода годного. Поставленная задача достигается тем, что в заявляемой изложнице для центробежного литья вокруг вертикальной оси, включающей металлическую форму, на дне которой установлена термостойкая вставка, при этом вставка изготовлена из графита толщиной от 10 до 40 мм, установлена с плотным прилеганием к боковой поверхности формы и высоким вертикальным термическим сопротивлением, а в верхней центральной части вставки выполнено углубление в виде конуса или сферы высотой от 4 до 32 мм и диаметром основания , определяемым по формуле- 2,где- внутренний диаметр формы, - толщина стенки полой отливки. Из всех огнеупорных материалов графит является наиболее термостойким. Он не взаимодействует со многими металлами и сплавами. Поэтому графит лучше всех термостойких материалов предохраняет металлическую форму от приварки к ней металла. Из всех огнеупорных материалов графит лучше всех поддается механической обработке. Это позволяет придать вставке форму, необходимую для минимального разбрызгивания жидкого металла при заполнении изложницы, что способствует уменьшению глубины залегания поверхностных дефектов отливок и снижает припуск на их механическую обработку. Установка вставки с плотным прилеганием к боковой поверхности формы и высоким вертикальным термическим сопротивлением препятствует образованию корочек и костылей на нижнем торце отливки, что также снижает припуск на механическую обработку отливки. Выполнение в верхней центральной части вставки углубления в виде конуса или сферы способствует более плавному заполнению металлической формы. Это уменьшает количество и глубину залегания поверхностных дефектов отливки, что снижает припуск на ее механическую обработку. При толщине графитной вставки менее 10 мм, с углублением 4 мм и зазором от дна формы для высокого вертикального термического сопротивления, уменьшается прочность вставки. Это приводит к ее разрушению. Если толщина вставки больше 40 мм, то значительно уменьшается высота отливки, что снижает выход годного. При высоте конуса или сферы углубления менее 4 мм возрастает степень разбрызгивания расплава, что увеличивает количество и глубину залегания поверхностных дефектов отливки. Это увеличивает припуск на ее механическую обработку и снижает выход годного. Если высота конуса или сферы углубления более 32 мм, то снижается прочность вставки, что приводит к ее разрушению. Если диаметр основания конуса или сферы углубления меньше величины , оп 2 70752011.02.28 ределяемого по формуле, то на торце отливки образуется вертикальный наплыв, что увеличивает припуск на механическую обработку отливки и снижаетвыход годного. На фигуре представлен продольный разрез предлагаемой изложницы для центробежного литья вокруг вертикальной оси. Изложница включает металлическую форму 1 и графитовую вставку 2, выполненную с углублением 3. Высокое вертикальное термическое сопротивление вставке обеспечивает зазор 4 между ней и дном формы. Зазор может заполняться малотеплопроводным материалом. Изложница работает следующим образом. При ее заполнении расплав попадает в углубление графитовой вставки и под действием центробежных сил плавно, без разбрызгивания растекается вдоль боковой поверхности формы, образуя отливку толщиной . При этом значительно уменьшаются количество и глубина залегания поверхностных дефектов отливки, что снижает припуск на ее механическую обработку. Большая величина вертикального термического сопротивления вставки препятствует образованию настылей на нижнем торце отливки, что также снижает припуск на механическую обработку отливки и увеличивает выход годного. Пример. Изготовлена изложница для центробежного литья вокруг вертикальной оси, состоящая из стальной формы с наружным и внутренним диаметрами 220 мм и 186 мм, высотой 136 мм. На дне изложницы была установлена графитовая вставка толщиной 18 мм с зазором между ней и дном формы. В верхней центральной части вставки выполнено углубление в виде конуса высотой 8 мм и диаметром основания 144 мм. Получали полые отливки из сплава АК 12 толщиной 20 мм. Опытная изложница, по сравнению с литьем в изложницу с футерованным плоским огнеупором, позволила уменьшить припуск на механическую обработку в 2 раза и увеличить выход годного в среднем на 15 . Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3