УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРИСТЫХ ОТЛИВОК ВАКУУМНОЙ ПРОПИТКОЙ

Полезная модель относится к литейно-металлургическому производству, в частности, к изготовлению пористых литых заготовок (отливок и слитков) из разных металлов и сплавов, используемых для изготовления деталей в машиностроении и других отраслях промышленности.
Известно устройство для изготовления пористых отливок вакуумной пропиткой, содержащее корпус, вкладыш-днище и порообразующий наполнитель, в котором корпус установлен на подставку и снабжен съемной крышкой с отверстием для надставки с литниковой воронкой, а вкладыш-днище снабжен штуцером, отверстие которого для соединения с вакуум-системой перекрыто вставкой с канавками-вентами, при этом расположенный в корпусе порообразующий наполнитель выполнен в виде засыпки гранул пенополистирола, плакированных упрочняющей оболочкой, причем в верхней части корпуса выполнено отверстие для выхода газов, образующихся при термодеструкции пенополистирола (Патент на полезную модель №128136 РФ, МПК B22D 25/00; опубл. 20.05.2013; Бюл. №14).
Недостатками данного устройства являются наличие подставки, отсутствие вакуумного поддона, что затрудняет соединение устройства с вакуум-системой.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для изготовления пористых отливок вакуумной пропиткой, содержащее корпус, надставку с литниковой воронкой, вкладыш-днище и засыпку гранул пенополистирола с упрочняющей оболочкой, снабженное вакуумным поддоном с отверстием и штуцером для соединения с вакуум-системой, уплотнительной прокладкой с отверстием, грузом с центрирующим отверстием и буртом, придавливающим уплотнительную прокладку к вакуумному поддону, при этом корпус установлен на вакуумный поддон через уплотнительную прокладку с возможностью снятия с него, вкладыш-днище выполнен с канавками-вентами, а отверстия в грузе, в поддоне и в прокладке соосно сопряжены с канавками-вентами вкладыша-днища (Патент на полезную модель №136375 РФ, МПК B22D 25/00; опубл. 10.01.2014; Бюл. №1 - прототип).
Основным недостатком данного устройства является неразбирающаяся (нетехнологичная) конструкция вакуумного поддона, которая может привести к преждевременному выходу из строя устройство, так как в случае ухода металла в поддон при пропитке извлечь (удалить) приварившуюся скрапину из полости неразбирающегося (цельного) поддона невозможно; в таком состоянии поддон и устройство нельзя продолжать эксплуатировать, потому что не будет обеспечиваться разряжение в корпусе, что вызовет необходимость изготовления нового поддона и соответствующих дополнительных материальных затрат.
Техническим результатом устройства для изготовления пористых отливок вакуумной пропиткой является создание нового устройства, в котором вакуумный поддон имеет технологичную сборно-разборную конструкцию и в верхней части снабжен съемной крышкой с отверстием, что позволит обеспечить надежную, безотказную работу при эксплуатации, увеличить срок службы.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для изготовления пористых отливок вакуумной пропиткой, содержащем корпус, надставку с литниковой воронкой, вкладыш-днище и засыпку гранул пенополистирола с упрочняющей оболочкой, снабженном вакуумным поддоном с отверстием и штуцером для соединения с вакуум-системой, уплотнительной прокладкой с отверстием, грузом с центрирующим отверстием и буртом, придавливающим уплотнительную прокладку к вакуумному поддону, при этом корпус установлен на вакуумный поддон через уплотнительную прокладку с возможностью снятия с него, вкладыш-днище выполнен с канавками-вентами, верхняя часть вакуумного поддона выполнена в виде съемной крышки с отверстием и проточкой в виде фланца, установленной через прокладку на торец вакуумного поддона, а отверстие в крышке сопряжено с отверстиями в грузе и в прокладке и с канавками-вентами вкладыша-днища.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображено устройство для изготовления пористых отливок в сборе (в разрезе), корпус которого с надставкой с литниковой воронкой, вкладышем-днищем и засыпкой гранул пенополистирола с упрочняющей оболочкой установлен через уплотнительную прокладку с отверстием на съемной крышке с отверстием и проточкой в виде фланца вакуумного поддона, с грузом с центрирующим отверстием, а на фиг. 2 - поперечный разрез (вырыв - сечение I-I) вкладыша-днища с канавками-вентами того же устройства.
Устройство для изготовления пористых отливок вакуумной пропиткой (фиг. 1) содержит корпус 1, установленный через уплотнительную прокладку 2 на съемную крышку 3 с отверстием и проточкой в виде фланца, установленную на открытый торец верхней части поддона 4 через прокладку 5. На крышку 3 поддона 4 через прокладку 2 установлен придавливающий ее (прокладку) груз 6 с центрирующим отверстием. Сверху корпус 1 имеет съемную надставку 7 с литниковой воронкой, а снизу - вкладыш-днище 8 с канавками-вентами 9. В полости корпуса 1 размещена засыпка 10 гранул пенополистирола с упрочняющей оболочкой. На штуцер вакуумного поддона 4 надет шланг 11 для соединения с вакуум-системой. Отверстие в крышке 3 сопряжено с отверстием в прокладке 2, грузе бис канавками-вентами 9 вкладыша-днища 8.
Перед запуском устройства в работу производят его сборку. Вначале собирают вакуумный поддон 4, для чего на открытый торец в верхней части поддона накладывают прокладку 5, а затем на прокладку устанавливают крышку 3 с отверстием и проточкой в виде фланца, которая плотно своим фланцем прилегает к прокладке 5. Затем на крышку 3 кладут уплотнительную прокладку 2 с отверстием и придавливают грузом 6 с центрирующим отверстием и буртом. Через прокладку 2 на крышку 3 поддона 4 ставят корпус 1 с вкладышем-днищем 8 с канавками-вентами 9 и размещают в нем засыпку 10 гранул пенополистирола с упрочняющей оболочкой. Сверху на корпус 1 ставят надставку 7 с литниковой воронкой, на штуцер поддона 4 надевают шланг 11 и соединяют устройство с вакуум-системой. При сборке отверстие в крышке 3 сопрягается с отверстиями в грузе 6 и прокладке 2 и с канавками-вентами 9 вкладыша-днища 8. Собранное устройство подготовлено к работе.
Работа устройства для изготовления пористых отливок вакуумной пропиткой заключается в следующем. После включения вакуум-системы производят заливку расплава. Расплав под воздействием разности атмосферного давления и разряжения в корпусе поступает через литниковую воронку в корпус 1 и заполняет в засыпке 10 зазоры между гранулами пенополистирола с упрочняющей оболочкой.
После заполнения корпуса 1 расплавом по мере нагрева засыпки 10 до более высоких температур происходит термодеструкция (размягчение, плавления, газификация) пенополистирола, находящегося в упрочняющих оболочках. Образующиеся при этом газообразные продукты термодеструкции удаляются через поры и микротрещины в стенке оболочки, которые становятся пустыми, формируется пористое строение отливки.
После затвердевания расплава снимают надставку 7 с литниковой воронкой с корпуса 1, а затем - корпус 1 с вакуумного поддона и извлекают (выбивают) из него пористую отливку.
Принципиального различия процессов вакуумной пропитки засыпки порообразующего наполнителя при изготовлении пористых отливок в устройстве с вакуумным поддоном сборно-разборной конструкции и в устройстве с вакуумным поддоном неразбирающейся конструкции нет. Отличие лишь в том, что устройство с вакуумным поддоном сборно-разборной конструкции более технологично и будет продолжительнее находиться в эксплуатации, даст большее число заливок, чем устройство с вакуумным поддоном неразбирающейся конструкции, так как в случае ухода расплава в поддон первое устройство после очистки поддона от скрапины будет продолжать работать, а во втором устройстве заваренный поддон необходимо заменить на новый, чтобы оно продолжало работать.
Таким образом, предлагаемое устройство для изготовления пористых отливок вакуумной пропиткой с вакуумным поддоном сборно-разборной конструкции (со съемной крышкой) является технологичным, надежным в работе при эксплуатации, имеет увеличенный срок службы.