МОДЕЛЬ СТОЯКА ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЫ

Полезная модель относится к литейному производству, в частности к технологии внутриформенного модифицирования чугуна.
Известна модель стояка для изготовления литейной формы для получения модифицированных отливок, содержащая литниковую чашу (воронку), зумпф и закрепленный на стояке модификатор, выполненный в виде спирали из прутка, размещенной в винтовой канавке по всей высоте стояка, который после формовки вывинчивают, а прутковый модификтор в виде спирали остается в верхней полуформе (SU а.с. №1447528, В22С 9/08, B22D 27/20. 1980).
Недостатками данной модели стояка являются сложность конструкции и трудоемкость изготовления его с винтовой канавкой для размещения модификатора в виде спирали из прутка, перерасход модификатора, недомодифицирование расплава, что затрудняет получение высококачественных модифицированных отливок.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является модель стояка литейной формы, содержащая модифицирующую вставку, выполненная из блочного пенопласта и состоящая из верхней цилиндрической части с литниковой воронкой и нижней цилиндрической части с зумпфом, соединенных по сопрягаемым поверхностям склеиванием, при этом в соединяемых торцах частей модели выполнены уширения полуовальной формы с осевыми углублениями и радиальными канавками, в которых установлена модицирующая вставка (RU патент №109679, В22С 9/04. 2011).
Недостатками данной модели стояка являются сложность конструкции и трудоемкость изготовления, наличие двух частей, уширений, углублений и канавок для установки модифицирующей вставки.
В этой связи важной задачей является, создание нового типа модели стояка литейной формы, выполненной газифицируемой из блочного пенопласта, упрощенной конструкции, с модифицирующей вставкой, обеспечивающей высокое усвоение модификатора расплавом и получение высококачественного чугуна в отливках.
Техническим результатом заявляемой полезной модели стояка литейной формы для получения модифицированных отливок является создание пенопластовой полой цилиндрической ступенчатой модели стояка простой конструкции с расположенной на ней модифицирующей вставкой, эффективной и надежной в работе, обеспечивающей высокую степень усвоения модификатора и получение высококачественных модифицированных чугунных отливок.
Указанный технический результат достигается тем, что модель стояка литейной формы выполненная из блочного пенопласта, содержащая модифицирующую вставку, выполнена цельной в виде двухступенчатого цилиндра, включающего верхнюю ступень большего диаметра и нижнюю ступень меньшего диаметра, со сквозным отверстием, при этом модифицирующая вставка расположена на ступени меньшего диаметра.
Причем модифицирующая вставка выполнена в виде полого цилиндра.
При этом модифицирующая вставка выполнена в виде слоя пастообразного быстротвердеющего покрытия.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена пенопластовая модель стояка литейной формы с модифицирующей вставкой в разобранном виде, а на фиг.2 - та же модель стояка с модифицирующей вставкой в собранном виде, смонтированная на подмодельной плите; на фиг.3 - фрагмент литейной формы с моделью стояка с модифицирующей вставкой, выполненной в виде полого цилиндра; на фиг.4 - фрагмент литейной формы с моделью стояка с модифицирующей вставкой, выполненной в виде слоя пастообразного быстротвердеющего покрытия.
Модель стояка литейной формы, выполненная цельной из пенопласта, состоит из двухступенчатого цилиндра (фиг.1), включающего верхнюю ступень большего диаметра 1 и нижнюю ступень меньшего диаметра 2, внутри которого имеется сквозное отверстие 3. На ступени меньшего диаметра 2 расположена (установлена) модифицирующая вставка 4. Сквозное отверстие 3 в модели стояка обеспечивает (ускоряет) быстрое заполнение стояка чугунным расплавом.
Модифицирующая вставка 4 выполнена в виде полого цилиндра (фиг.3) с внутренним диаметром, равным диаметру ступени 2.
Модифицирующая вставка 4 выполнена в виде слоя пастообразного быстротвердеющего покрытия (фиг.4), наносимого, например, послойно окунанием на ступень меньшего диаметра 2.
После размещения модифицирующей вставки 4 на ступени меньшего диаметра 2 и присоединения (склеиванием) зумпфа модель стояка 5 монтируют на подмодельной плите 6. Для этого собранную модель стояка 5 с помощью штифта 7 закрепляют на подмодельной плите 6 (фиг.2) и производят формовку.
При формовке верхней полуформы 8 после уплотнения формовочной смеси и выполнения операции протяжки модель стояка 5 с модифицирующей вставкой 4 остается в верхней полуформе 8. Полученую верхнюю полуформу 8 спаривают с предварительно изготовленной нижней полуформой 9 и накладывают груза. Форма готова к заливке.
Работа модели стояка 5 происходит синхронно (одновременно) с работой литейной формы. Во время заливки формы расплав чугуна, проходя через литниковую воронку и отверстие 3 в модели стояка 5, заполняет стояк. Под действием высокой температуры металла происходит термодеструкция (плавление, испарение и дегазация) пенопласта. Сквозное отверстие 3 способствует ускоренному заполнению стояка и, тем самым, раннему контактированию первых порций металла с модифицирующей вставкой 4. Движущийся поток металла подвергает модифицирующую вставку 4 высокотемпературному и гидродинамическому воздействию, что вызывает интенсивное размывание и усвоение модификатора расплавом. Образующийся модифицированный однородный расплав чугуна через питатель 10 поступает в другие элементы литниковой системы и в полость получаемой модифицированной отливки (на фиг. не показаны).
Работа модифицирующей вставки 4 в виде полого цилиндра (фиг.3), например, из прессованного модификтора, заключается в ускоренном размывании и растворении модификатора за счет контактирования турбулентного потока расплава чугуна по всей внутренней поверхности вставки при заливке формы.
Работа модифицирующей вставки 4 в виде слоя пастообразного быстротвердеющего покрытия (фиг.4), включающего, например, ультрадисперсный порошок модификатора, нанесенного послойно окунанием, заключается в интенсивном смывании и растворении модификатора в расплаве чугуна при заполнении формы.
Предлагаемая модель стояка литейной формы с модифицирующими вставками в виде полого цилиндра и в виде слоя покрытия имеет простую конструкцию, эффективна и надежна в работе, обеспечивает высокую степень усвоения модификатора и получение высококачественных модифицированных отливок.