ЛИТНИКОВАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ С ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСЬЮ ВРАЩЕНИЯ

Полезная модель относится к литейному производству, а именно к центробежному литью сложнопрофильных фасонных отливок из химически активных титановых и любых других сплавов.
Известна литниковая система (А.с. СССР №969445, МКИ B22D 13/10, опубл. 30.10.82.), в которой металлоприемник для центробежного литья имеет приемный стояк, конусный рассекатель и горизонтальные каналы в донной части. Для соединения приемной полости с выходными отверстиями предусмотрены вертикальные каналы, которые переходят из вертикального положения в горизонтальное с радиусом перехода, определяемым по формуле
где D - диаметр стояка;
0
d - диаметр основания конуса рассекателя;
к
d - диаметр канала.
Недостатком аналога является то, что конструкция литниковой системы не позволяет заливать формы повышенной металлоемкости, например, при получении отливок с общей массой до 500 кг титанового сплава.
Наиболее близким техническим решением является литниковая система (А.с СССР №1003996, В22С 9/08, опубл. 15.03.83) с вертикальной осью вращения, содержащая центральный стояк, рассекатель, радиальные металлопроводы, выполненные между ними коллекторы в виде отрезков тора с переменным сечением, расширяющимся по направлению вращения, причем площадь большего сечения составляет 1,2-1,8 площади малого сечения.
Недостатком ближайшего аналога является то, что литниковая система также не позволяет в полной мере использовать полезный объем большеразмерного контейнера для размещения формы повышенной металлоемкости, что особенно важно в экономическом плане при необходимости получения большого количества относительно мелких отливок при одновременной заливке до 500 кг титанового сплава.
Задача полезной модели - обеспечение повышения расхода расплава и надежную заполняемость форм, и предупреждение, благодаря этому, дефектов заполнения отливок - недоливов и спаев.
Технический результат - повышение качества и увеличение количества отливок, одновременно заливаемых в большеразмерном контейнере (диаметром до 1600 и высотой до 1000 мм).
Технический результат достигается применением литниковой системы с вертикальной осью вращения, содержащая центральный стояк, рассекатель, радиальные металлопроводы, выполненные между ними коллекторы в виде отрезков тора с переменным сечением, расширяющимся по направлению вращения, с площадью большего сечения, составляющей 1,2-1,8 площади малого сечения, литники, подсоединенные, согласно полезной модели, к коллекторам, при этом, к концам радиальных металлопроводов и литников примыкают разнонаправленные вертикальные колодцы - поочередно вверх и вниз, снабженные питателями для подвода металла к отливкам.
Кроме того, согласно полезной модели, к каждому радиальному металлопроводу может быть подсоединено в одной плоскости более одного коллектора с возможностью получения дополнительных отливок.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на фиг. 1 и фиг. 2
На фиг. 1 изображен общий вид литниковой системы вдоль оси вращения, на фиг. 2 - вид на литниковую систему в плане.
Литниковая система содержит центральный стояк, состоящий из входной воронки 1 и цилиндрической (или в виде усеченного конуса, расширяющегося вниз) части 2. В нижней части центрального стояка 2 установлен рассекатель 3, распределяющий расплав по радиальным металлопроводам 4. К горизонтальным участкам радиальных металлопроводов 4 примыкают на разных радиусах относительно оси вращения коллекторы 5 и 6, ориентированные по направлению вращения формы, к которым, в свою очередь, подсоединены литники 7. Радиусы размещения коллекторов определяются размерами заливаемых отливок с учетом запаса на сборку форм и расположения параболоида вращения свободной поверхности расплава в центральном стояке. К концам радиальных металлопроводов и литников примыкают разнонаправленные вертикальные колодцы 8, к которым питателями 9 подсоединены отливки 10.
Особенностью расположения колодцев 8, является их поочередное направление вверх и вниз с целью более эффективного использования объема контейнера. Например, на фиг. 1 и фиг. 2 количество заливаемых форм составляет 32.
Заявляемая литниковая система работает следующим образом.
Литейная форма с литниковой системой собирается в болыперазмерном контейнере, который затем размещается на центробежном столе в камере вакуумной плавильной установки. После достижения в камере необходимого разрежения, в плавильном тигле наплавляется расчетная доза расплава, контейнер приводится во вращение с заданной скоростью (100-250 об/мин). Затем расплав сливается в центральный стояк через лоток с расчетным расходом, создающим требуемый режим заполнения форм.
Жидкий металл из центрального стояка распределяется по радиальным металлопроводам 4 (например, в рассматриваемом варианте их количество равно 4). Двигаясь по радиальным металлопроводам 4, расплав поступает вначале в дальние от оси вращения коллекторы 5, а из них - в литники 7, колодцы 8 и питатели 9, последовательно заполняя формы, вначале ближайшую к радиальному металлопроводу, а затем, по очереди, и все последующие. Далее расплав попадает в коллектор 6 малого радиуса, а затем заполняет с вышеописанной последовательностью примыкающие к нему литники, питатели и формы. После завершения заливки привод центробежного стола продолжает вращать форму до окончания затвердевания отливок.
Таким образом, при выбранных количестве литников и размерных параметрах и конфигурации коллекторов, одновременно заливаются только 4 формы, и только после окончания их заполнения - следующие 4 и т.д. до конца процесса заливки.
Эффект повышения качества заливаемых отливок достигается, в данном случае, тем, что повышенный расход расплава в формах обеспечивает их надежную заполняемость, и благодаря этому, предупреждаются дефекты заполнения отливок - недоливы и спаи.