УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ

Предлагаемая полезная модель относится к металлургии и литейному производству, в частности, к производству осесимметричных изделий.
Центробежное литье применяют в массовом серийном и индивидуальном производстве отливок из различных сплавов в металлических и песчаных формах. Этим способом отливают осесимметричные изделия - цилиндровые втулки, шестерни, шкивы, орудийные стволы и т.д.
Известно устройство для центробежного литья (авторское свидетельство СССР №607644, МПК B22D 13/00, опубл. 25.05.78, Бюл. №19), включающее вращаемую форму и поршень, установленный с возможностью перемещения относительно вращаемой формы.
Использование устройства по авторскому свидетельству №607644 позволяет получать одновременно в одной форме большое количество отливок с последовательно увеличивающимися внутренними диаметрами.
Недостатком данного устройства является невозможность получения конструктивной толщины стенок изделия по всей его длине и, как следствие, необходимость отливки деталей с большими допусками и проведения последующей механической обработки изделия. Это не только увеличивает трудоемкость его изготовления, но и приводит к увеличению материалоемкости ее изготовления.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является установка для цетробежного литья (Багров Н.М., Трофимов Г.А., Андреев В.В. Основы отраслевых технологий. Издательство Санкт-Петербургского государственного университета экономики и финансов. Санкт-Петербург, 2010 г., с. 107), включающая корпус с размещенным на нем электродвигателем и форму для заливки с приемным литником.
Недостатком данной установки, так же, как и устройства по авторскому свидетельству №607644, является невозможность изготовления изделий с заданной толщиной стенок по всей длине.
Техническая задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, заключается в снижении трудоемкости изготовления деталей при уменьшении материалоемкости и расширении области применения.
Поставленная задача решается тем, что устройство для центробежного литья, включающее форму для заливки расплавленного материала, установленную в ложементе, двигатель вращения ложемента и литниковую чашу, дополнительно снабжено формообразователем, установленным в упомянутой форме с заданным зазором с возможностью перемещения вдоль внутренней стенки формы.
Установка формообразователя с заданным зазором между его наружной частью и внутренней стенкой формы для заливки обеспечит изготовление деталей с заданной толщиной стенки изделия по всей его длине.
Устройство может быть снабжено платформой, выполненной из двух частей - подвижной и неподвижной, причем, подвижная часть установлена в неподвижной части с возможностью вертикального перемещения, и двигателем перемещения подвижной части платформы. При этом ложемент установлен с возможностью вращения в горизонтальной плоскости относительно платформы.
Выполнение платформы из двух частей с размещенным на подвижной части двигателем вертикального перемещения в совокупности с вращающимся относительно платформы ложементом обеспечит возможность как центробежной, так и послойной заливки.
Формообразователь может быть выполнен в виде стержня с формообразующим элементом на нижнем конце.
Формообразователь может быть выполнен в виде стержня, на нижнем конце которого установлен с возможностью вращения вокруг своей оси бочкообразный ролик.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлено предлагаемое устройство для центробежного литья с установленным внутри литейной формы формообразователем в виде стержня с формообразующим элементом на нижнем конце, вид сбоку; на фиг. 2 - формообразователь, в виде стержня с подвижным бочкообразным роликом; на фиг. 3 - предлагаемое устройство с подвижной и неподвижной частями платформы и формообразователем в виде внутренней части, размещенной в форме для заливки расплавленного материала.
Предлагаемое устройство включает, форму для заливки 1, двигатель 2 и формообразователь 3.
Форма 1 для заливки расплавленного материала установлена в ложементе 4, а платформа выполнена из двух частей - неподвижной части 5, в которой с возможностью вертикального перемещения установлена подвижная часть 6. Ложемент 4 установлен на подвижной части 6 платформы с возможностью вращения в горизонтальной плоскости. К подвижной части 6 платформы присоединен установленный на неподвижной части 5 платформы двигатель вертикального перемещения 7, а к ложементу 4 - двигатель вращения 2.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Форму для заливки 1 устанавливают на ложементе 4. Заливают в форму 1 расплавленный материал. Посредством двигателя 2 вращают ложемент 4 с установленной на нем формой для заливки 1. Центробежной силой расплавленный материал прижимается к внутренним стенкам формы 1. После распределения материала по всей поверхности формы для заливки 1 осуществляют формообразование изделия. Для этого формообразователь 3 перемещают вдоль внутренней стенки формы 1 с заданным зазором, продолжая вращение ложемента 4 с установленной на нем формой для заливки 1. При этом формообразователь 3 прижимает расплавленный материал к стенкам формы 1, тем самым уплотняя распределенный материал и обеспечивая конструктивную толщину стенок изготавливаемой детали.
При послойной заливке устройство работает следующим образом.
На подвижной части 6 платформы устанавливают ложемент 4. На ложементе 4 устанавливают литейную форму 1. Устройство размещают под литниковой чашей 8 таким образом, чтобы выпускное отверстие литниковой чаши 8 размещалось внутри литейной формы 1. Управляя двигателем 2, вращают ложемент 4 с установленной на нем литейной формой 1 в горизонтальной плоскости, обеспечивая тем самым заливку по траектории контура литейной формы 1.
После того, как подвижная часть 6 платформы с ложементом 4 и литейной формой 1 совершит полный круг перемещения по заданному контуру, посредством двигателя 7 производят перемещение подвижной части 6 платформы относительно неподвижной части 5 вниз на заданную величину. При этом на эту же величину вниз перемещается ложемент 4 с установленной на нем формой 1. Далее цикл повторяют, осуществляя заливку следующего слоя металла. Заливку слоев повторяют до заполнения литейной формы на заданную величину до конструктивного размера.
При необходимости заливки в форму нескольких слоев, в том числе из разных металлов, используют несколько литниковых чаш 8. В этом случае после заливки первого слоя перекрывают выпускное отверстие в первой литниковой чаше 8, открывают выпускное отверстие в следующей литниковой чаше 8 и осуществляют заливку следующего слоя в литейную форму 1. Для ускорения заливки и поддержания температурного режима при заливке крупногабаритных изделий также можно использовать несколько заливочных чаш 8.
Увеличивая скорость вращения ложемента 4 посредством двигателя 2, осуществляют центробежную заливку. Для центробежной заливки используют литейную форму 1 и формообразователь 3 в виде стержня с формообразующим элементом.
Предлагаемое устройство может быть использовано также для послойной заливки не осесимметричных изделий, в том числе крупногабаритных. В этом случае необходимые перемещения в горизонтальной плоскости по двум координатам выполняют с помощью дополнительного оборудования - воздушной подушки, шарового поля, по меньшей мере, двух мостовых кранов и т.д.