RU2218234C2

RU2218234C2 - Gating system of shell molds for casting with use of investment patterns

Info

Publication number: RU2218234C2
Application number: RU2001127926/02A
Authority: RU
Inventors: И.Г. Сапченко; С.Г. Жилин; С.А. Некрасов; М.В. Штерн
Original assignee: Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2003-12-10

Abstract

FIELD: foundry, possibly casting with use of investment patterns. SUBSTANCE: gating system includes pouring funnel, riser, feeders and sump in the form of tore half. At casting metal into gating system stream is split in sump during starting period of filling shell mold. It reduces hydrodynamic shock and occurring of cracking and shearing in shell mold. EFFECT: enhanced physical and mechanical properties of molds, improved quality of castings. 3 dwg

Description

Изобретение относится к конструктивному исполнению литниково-питающей системы оболочковых форм в литье по выплавляемым моделям и может быть использовано в машиностроительной отрасли народного хозяйства. The invention relates to the design of the gate-feeding system of shell forms in investment casting and can be used in the engineering industry of the national economy.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является литниково-питающая система оболочковых форм для получения отливок методом литья по выплавляемым моделям, включающая литниковую воронку, стояк, питатели и зумпф, выполненный в виде полусферы [Литье по выплавляемым моделям / В. Ф. Гаранин, Н.В. Иванов, С.А. Казенов и др./ Под общ. ред. В.А. Озерова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1994. С. 56-57]. The closest in technical essence and the achieved result is the gate-feeding system of shell molds for producing castings by investment casting, including the gate funnel, riser, feeders and sump, made in the form of a hemisphere [Lost wax casting / V. F. Garanin, N.V. Ivanov, S.A. Kazenov et al. / Under the general. ed. V.A. Ozerova. - 4th ed., Revised. and add. - M .: Engineering, 1994. S. 56-57].

Рассматриваемый прототип литниково-питающей системы содержит ряд недостатков, препятствующих получению требуемого технического результата. The considered prototype gate-feeding system contains a number of disadvantages that impede the achievement of the required technical result.

При реализации литниково-питающей системы-прототипа гидродинамический удар струи металла в период заполнения оболочковой формы приводит к образованию трещин в структуре керамики, а в некоторых случаях к ее разрушению. Увеличение гидростатического напора расплава приводит к раскрытию образовавшихся трещин, а турбулентные потоки расплава способствуют вовлечению неметаллических включений в структуру отливки. During the implementation of the gate-feeding system of the prototype, a hydrodynamic shock of a metal stream during filling of the shell mold leads to the formation of cracks in the structure of the ceramic, and in some cases to its destruction. An increase in the hydrostatic pressure of the melt leads to the opening of the cracks formed, and turbulent melt flows contribute to the involvement of non-metallic inclusions in the structure of the casting.

Эти недостатки устраняются предлагаемым техническим решением. These disadvantages are eliminated by the proposed technical solution.

Сущность изобретения заключается в том, что предлагается изготавливать литниково-питающую систему оболочковых форм с зумпфом, выполненным в виде половины тора с круглым сечением (фиг.1). The essence of the invention lies in the fact that it is proposed to produce a gate-feeding system of shell forms with a sump made in the form of a half torus with a circular cross section (Fig. 1).

Признаки, характеризующие изобретение. Signs characterizing the invention.

Ограничительные: литниково-питающая система оболочковой формы, включающая литниковую воронку, стояк и зумпф. Restrictive: the gate-feeding system of the shell shape, including the gate funnel, riser and sump.

Отличительные: зумпф литниково-питающей системы оболочковой формы выполнен в виде половины тора с круглым сечением. Distinctive: the sump of the gate-feeding system of the shell shape is made in the form of a half torus with a circular cross section.

Причинно-следственная связь между существенными признаками и достигаемым техническим результатом осуществляется посредством рассечения струи в начальный период заполнения оболочковой формы, что приводит к снижению гидродинамического удара и, как следствие, уменьшению образования трещин и сколов керамики в оболочке формы. На фиг.2 показана зависимость силы удара во время заполнения оболочковой формы при проведении эксперимента с известной конструкцией литниковопитающей системы; на фиг. 3 - зависимость силы удара во время заполнения оболочковой формы при проведении эксперимента с предлагаемой конструкцией литниково-питающей системы. При заполнении предлагаемой литниковопитающей системы в отличие от известной происходит плавное увеличение силы удара, при этом максимальное значение силы удара значительно (~ на 40%) меньше. A causal relationship between the essential features and the technical result achieved is achieved by dissecting the jet in the initial period of filling the shell mold, which leads to a decrease in hydrodynamic shock and, as a consequence, a decrease in the formation of cracks and chips of ceramics in the shell of the mold. Figure 2 shows the dependence of the impact force during filling of the shell mold during the experiment with the known design of the gate system; in FIG. 3 - dependence of the impact force during filling of the shell mold during the experiment with the proposed design of the gate-feeding system. When filling the proposed gate-feeding system, in contrast to the known one, a smooth increase in impact force occurs, while the maximum value of impact force is significantly (~ 40%) less.

Реализация заявляемого технического решения осуществляется следующим образом. The implementation of the proposed technical solution is as follows.

Традиционным способом изготавливается модель литниково-питающей системы с зумпфом, выполненным в виде половины тора с круглым сечением. Осуществляется нанесение нескольких слоев суспензии и их обсыпка с последующей сушкой. Затем производят выплавление модельной массы и прокаливание оболочковой формы как в опорном наполнителе, так и без него. В период заливки оболочковой формы в результате рассечения струи металла происходит плавное увеличение силы ее удара. In the traditional way, a model of the gate-feeding system with a sump made in the form of a half torus with a circular cross section is made. Several layers of the suspension are applied and sprinkled with subsequent drying. Then the model mass is melted and the shell mold is calcined both in the supporting filler and without it. During the pouring of the shell mold as a result of dissection of the metal stream, a smooth increase in the force of its impact occurs.

Задача, решаемая заявленным техническим решением конструктивного исполнения литниковопитающей системы, заключается в повышении физико-механических свойств оболочковых форм при заливке металлом и качества получаемых отливок. The problem solved by the claimed technical solution for the design of the gating system is to increase the physical and mechanical properties of the shell molds when casting with metal and the quality of the castings obtained.

Предлагаемое конструктивное исполнение литниковопитающей системы имеет ряд преимуществ перед существующими аналогами. В начальный период заполнения оболочковой формы металлом происходит рассечение струи, что приводит к снижению гидродинамического удара и, как следствие, уменьшению образования трещин и сколов в оболочке формы, а также брака отливок по засорам. The proposed design gating system has a number of advantages over existing analogues. In the initial period of filling the shell mold with metal, a jet is cut, which leads to a decrease in hydrodynamic shock and, as a consequence, a decrease in the formation of cracks and chips in the shell of the mold, as well as casting marriage for blockages.

Промышленная применимость разработанного способа изготовления литниковопитающей системы обуславливается: простотой осуществления технологической операции изготовления литниковопитающей системы, не требующей дополнительных затрат, снижением брака оболочковых форм при заполнении металлом получаемых отливок. The industrial applicability of the developed method for manufacturing a gate system is caused by the simplicity of the technological operation of manufacturing a gate system that does not require additional costs, reducing the defect of shell molds when filling castings with metal.

Claims

The gate-feeding system of shell molds in casting according to the straightened models, containing the gate hopper, riser, feeders and sump, characterized in that the sump is made in the form of a half torus.