ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА

Полезная модель относится к литейному производству и может быть использована при изготовлении отливок из хрупких материалов, например, из оксидных расплавов.
Известная литейная форма, в которой между литниковым ходом и рабочей полостью установлена гидридная вставка, заключенная в герметичную прослойку из материала, аналогичного заливаемого в форму металлу (см. авт. свид. СССР №1166890, B22D 31/00).
Недостатком этого устройства является то, что при большом сечении отделяемой прибыли невозможно охрупчивание металла по всей плоскости среза. Кроме того, данное устройство неприменимо к любым оксидным расплавам ввиду отсутствия требуемых химических реакций на контакте расплав - вставка.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является описанная в способе отделения прибылей литейная форма, содержащая верхнюю и нижнюю полуформы с горизонтальной плоскостью разъема, между которыми установлена диафрагма. При этом в диафрагме выполнено осевое отверстие, в которое установлена большим основанием конусная втулка с отверстием (авт. св. СССР №1405958, B22D 31/00).
Недостатком известной литейной формы является низкое качество изготавливаемой отливки из-за ликвационной неоднородности и газовых дефектов материала в ее поверхностном слое под прибылью. Это происходит вследствие затруднительного истечения газов, а также ликвации элементов в направлении от периферийных зон отливки к ее центральной зоне, расположенной под осевым отверстием диафрагмы.
Задача, решаемая полезной моделью, заключается в повышении качества изготавливаемых отливок из хрупких материалов.
Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, заключается в снижении ликвационной неоднородности и газовой пористости материалла во внешнем слое отливки путем облегчения выхода газов и вредных примесей из рабочей полости литейной формы.
Поставленная задача решается тем, что в известной литейной форме, содержащей верхнюю и нижнюю полуформы с горизонтальной плоскостью разъема и установленную между ними диафрагму, согласно изменению, диафрагма выполнена в виде решетки из обожженного асбеста, в которой отношение суммарной площади отверстий к площади решетки составляет 0,10-0,35, а площадь каждого отверстия равна 0,0009-0,012 площади решетки.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где изображен общий вид литейной формы, в разрезе.
Литейная форма содержит верхнюю 1 и нижнюю 2 полуформы с горизонтальной плоскостью разъема и установленную между ними диафрагму, выполненную в виде решетки 3 из обожженного асбеста. При этом отношение суммарной площади отверстий 4 решетки 3 к площади последней составляет 0,10-0,35, а площадь каждого отверстия 4 равна 0,0009-0,012 площади решетки.
Заявляемое конструктивное выполнение диафрагмы в виде решетки 3 из обожженного асбеста позволяет при изготовлении отливки создать в литейной форме оптимальные условия питания ее металлом, обеспечивать свободное истечение газов и удаление вредных примесей через отверстие 4 в прибыль верхней полуформы 1 как из поверхностного слоя жидкого расплава, находящегося в нижней полуформе 2, так и из-под перемычек 5 решетки 3. В результате этого устраняется ликвационная неоднородность материала внешнего слоя отливки, что повышает ее качество. Кроме того, заявляемая конструкция решетки 3 позволяет обеспечить качественное питание отливки в процессе ее изготовления, что предотвращает образование усадочной раковины в теле отливки, а, следовательно, повышает ее качество.
Выполнение решетки 3 из обожженного асбеста обеспечивает в последующем качественное отделение прибыли от отливки за счет того, что материал решетки 3 имеет прочностные свойства, значительно ниже прочностных свойств материала отливки.
Выполнять диафрагму в виде решетки 3 с отверстиями 4, площадь каждого из которых меньше 0,0009 площади решетки 3, а отношение их суммарной площади к площади решетки 3 меньше, чем 0,10, нецелесообразно ввиду того, что такая диафрагма не обеспечит качественное питание отливки и будет препятствовать свободному выходу газов, а также вредных примесей из поверхностного слоя материала отливки в прибыль, в результате чего, внешний слой отливки будет иметь ликвационную неоднородность и газовые дефекты материала, что ухудшит качество отливки.
Так же нецелесообразно выполнять диафрагму в виде решетки 3 с отверстиями 4, площадь каждого из которых больше 0,12 площади решетки 3, а отношение суммарной площади всех отверстий 4 к площади решетки 3 превышает значение 0,35, так как в этом случае при отделении прибыли от отливки на поверхности последней образуется неровности, создаваемые вырывом материалла из отливки вместе с материаллом, застывшем в отверстиях 4 решетки 3, площадь которых значительно превышает площадь расположенных между ними перемычек 5, что увеличивает зону контакта материала прибыли с материалом отливки. Наличие выровов материала в поверхностном слое отливки снижает ее качество.
Изготовление отливок в литейной форме осуществляют следующим образом.
2
2
3
2
3
2
Металлический или оксидный расплав, содержащий, например, следующие ингредиенты, масс.%: SiO - 47%, АlО - 14%, FeO - 16%, СаО - 15%, MgO - 6%, NaO - 2%, при температуре 1200°С через литниковую систему (на фиг. не показано) подают в формообразующую часть нижней полуформы 2, заполняя ее до решетки 3. Излишки расплава через отверстия 4 решетки 3 протекают в верхнюю полуформу 1, образуя в последней прибыль, в которой собираются газовые пузыри и вредные примеси, выходящие при охлаждении расплава в виду снижения их растворимости. Причем размеры отверстий 4 и соотношение их суммарной площади к площади решетки 3 обеспечивают свободное истечение газа и удаление вредных примесей как из поверхностного слоя изготавливаемой отливки, так и из-под перемычек 5 решетки 3. Это позволяет значительно снизить ликвационную неоднородность материала и устранить газовые дефекты в поверхностном слое отливки. После затвердевания расплава в литейной форме осуществляют разъем последней в плоскости, проходящей в уровне решетки 3 из обожженного асбеста. Для этого механическим воздействием ножей по указанной решетке 3 отсекают отливку от прибыли. При этом легкая отделяемость прибыли от отливки, обеспечивается как материалом решетки 3, так и за счет ослабления перемычками 5 решетки 3 зоны контакта между ними, в результате чего, на поверхности отливки будут отсутствовать механические повреждения в виде вырывов материала.
Таким образом, заявляемая литейная форма позволяет получать отливки высокого качества.