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, недомо-дифицирование 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, сое-диненных по сопрягаемым поверхностям склеиванием, при этом в соединяе-мых торцах частей модели выполнены уширения полуовальной формы с осе-выми углублениями и радиальными канавками, в которых установлена моди-цирующая 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 пенопласта с модифицирующей вставкой, обеспечивающей высокое усвоение модификатора расплавом и получения чугуна высокого качества в отливках.
Техническим результатом заявляемой модели стояка литейной формы для получения модифицированных отливок является создание из блочного пенопласта модели стояка упрощенной конструкции с расположенной в ней модифицирующей вставкой, эффективной и надежной в работе, обеспечивающей высокую степень усвоения модификатора и получения высококачественных чугунных отливок.
Указанный технический результат достигается тем, что в модели стояка литейной формы, выполненной из блочного пенопласта, состоящей из верхней цилиндрической части с литниковой воронкой и нижней цилиндрической части с зумпфом, соединенных по сопрягаемым поверхостям склениванием, и содержащей модифицирующую вставку, верхняя и нижняя части выполнены двухступенчатыми, а модифицирующая вставка, выполненная в виде втулки, расположена в месте соединения ступеней, диаметры которых равны внутреннему диаметру втулки, а их высоты равны половине ее высоты, при этом контур втулки выступает за контур модели с возможностью фиксации в теле верхней полуформы.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена модель стояка литейной формы с модифицирующей вставкой в виде втулки в разобранном виде, а на фиг.2 - та же пенопластовая модель с модифицирующей вставкой в собранном (склеенном) виде; на фиг.3 - литейная форма (ее фрагмент) для получения модифицированных отливок, изготовленная при помощи пенопластовой модели стояка с модифицирующей вставкой, выполненной в виде втулки.
Модель стояка литейной формы, выполненная из блочного пенопласта, в разъединенном (несклеенном) виде (фиг.1) состоит из двух двухступенчатых частей: верхней 1 и нижней 2. Между верхней 1 и нижней 2 частями в месте их соединения располагается модифицирующая вставка 3, выполненная в виде втулки. Ступени 4 и 5 соответственно верхней 1 и нижней 2 частей имеют диаметры, равные внутреннему диаметру модифицирующей втулки, а их высоты равны половине высоты втулки.
Ступени 4 и 5 и модифицирующая втулка 3 имеют сопрягаемые поверхности 6 - на ступенях 1 и 2, и 7 - на втулке 3, по которым осуществляется (производится) их соединение (склеивание воедино). Для лучшей центровки, обеспечения соосности (исключения искривления модели относительно центральной оси) при соединении частей 1 и 2, диаметры ступеней 4 и 5 выполнены равными внутреннему диаметру втулки 3, а их высоты - равными половине ее высоты.
При соединении (склеивании) частей 1 и 2 модели стояка и модифицирующей втулки 3 предварительно на сопрягаемые поверхности 6 ступеней 4 и 5 и поверхности 7 модифицирующей втулки 3 наносят клей, располагают соосно между ступенями 4 и 5 модифицирующую втулку 3 и продвигают в отверстие втулки 3 торцы ступеней 4 и 5, а затем соединяют, плотно прижимая первую 1 часть ко второй 2 (фиг.2). После склеивания пенопластовая модель стояка 8 с литниковой воронкой, зумпфом и модифицирующей втулкой 3 становится цельной (квазимонолитной), в которой контур втулки 9 выступает за контур 10 модели стояка 8 (фиг.2).
Литейную форму изготавливают следующим образом. Вначале пенопластовую модель стояка 8 отверстием 11 сажают на штифт 12, закрепленный в подмодельной плите 13 в лунке под зумпф (фиг.2). Затем на подмодельную плиту 13 ставят опоку, насыпают и уплотняют формовочную смесь. После протяжки полученную верхнюю полуформу 14 с заформованной в ней моделью стояка 8 и модифицирующей вставкой в виде втулки 3 спаривают с предварительно изготовленной нижней полуформой 15, скрепляют полуформы 14 и 15 скобами или накладывают груза. При спаривании полуформ 14 и 15 модель стояка 8 стыкуется с элементами литниковой системы (питателем 16 и другими, включая полость отливки, на фиг.3 не показаны). В процессе формовки происходит фиксация модифицирующей втулки 3 ее выступающим контуром 10 в теле верхней полуформы 14. Форма готова к заливке.
Работа модели стояка 8 литейной формы происходит синхронно (одновременно) с работой литейной формы следующим образом. Во время заливки формы при попадании расплава чугуна в литниковую воронку и стояк под действием высокой температуры металла происходит термодеструкция (плавление, испарение и газификация) пенопласта модели Место, занимаемое пенопластом модели, заполняется потоком расплава. При движении потока металла под действием металлостатического напора по отверстию модифицирующей втулки, последняя подвергается высокотемпературному и гидродинамическому воздействию, что вызывает послойное смывание (размывание) модификатора и интенсивное растворение (усвоение) его в расплаве. Образующийся при этом модифицированный однородный расплав качественного чугуна заполняет формообразующую полость, а обедненный модификатором или совсем не содержащий его расплав - элементы литниковой системы (питатели, шлакоуловитель и др.)
Таким образом, предлагаемая модель стояка литейной формы имеет простую конструкцию, надежна в работе, обеспечивет высокое усвоение модификатора расплавом, равномерность структуры и свойств в отливках, позволяет повысить их прочностные, качественные и эксплуатационные характеристики.