RU2330744C2 - Gate-feeding device for casting on melted models - Google Patents
Gate-feeding device for casting on melted models Download PDFInfo
- Publication number
- RU2330744C2 RU2330744C2 RU2004136609/02A RU2004136609A RU2330744C2 RU 2330744 C2 RU2330744 C2 RU 2330744C2 RU 2004136609/02 A RU2004136609/02 A RU 2004136609/02A RU 2004136609 A RU2004136609 A RU 2004136609A RU 2330744 C2 RU2330744 C2 RU 2330744C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ceramic
- shells
- gate
- feeding device
- thermostatic
- Prior art date
Links
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims description 10
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 3
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 claims description 3
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 3
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Sliding Valves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к литейному производству, в частности к литниково-питающим устройствам, в которых обогрев прибылей осуществляется теплом протекающего металла и в которых имеются средства для очистки металла от неметаллических включений.The invention relates to foundry, in particular to gate-feeding devices, in which profits are heated by the heat of a flowing metal and in which there are means for cleaning metal from non-metallic inclusions.
Для получения отливок сложных конфигураций широко применяется метод литья по выплавляемым моделям, при использовании которого возникают проблемы, связанные с появлением в отливках усадочных дефектов и наличия в отливках пор и раковин в результате попадания в них частичек шлака, окисных плен, пузырьков газа и др. включений. Для решения этих проблем в керамических литейных формах используют литниково-питающие устройства в виде тепловых узлов, внутри которых расположен термостатирующий блок с системой щелевых каналов. Расплав поддерживается в жидкоподвижном состоянии в течение всего периода затвердевания отливки. В результате исключается образование в отливке усадочных дефектов.Lost wax casting is widely used to produce castings of complex configurations. Using it, problems arise associated with the appearance of shrinkage defects in castings and the presence of pores and shells in the castings as a result of particles of slag, oxide films, gas bubbles, and other inclusions entering them. . To solve these problems, ceramic casting molds use gate-feeding devices in the form of thermal units, inside of which there is a thermostatic unit with a system of slotted channels. The melt is maintained in a fluid state throughout the casting solidification period. As a result, the formation of shrinkage defects in the casting is excluded.
Известно литниково-питающее устройство, содержащее внутреннюю часть в виде сотовых ячеек и наружный кожух под вспомогательную полость для обогревающего металла, расположенную по периметру внутренней части, и прибыльную полость, при этом вспомогательная полость сообщена с прибыльной полостью щелевыми питателями (авт. свид. СССР №740403, МКИ B22D 27/04, 1978 г.). Это техническое решение принимаем за аналог заявляемого изобретения.A gate-feeding device is known that contains an inner part in the form of honeycomb cells and an outer casing for an auxiliary cavity for heating metal located along the perimeter of the inner part and a profitable cavity, while the auxiliary cavity is in communication with the profitable cavity with slot feeders (ed. Certificate of the USSR No. 740403, MKI B22D 27/04, 1978). This technical decision is taken as an analogue of the claimed invention.
Недостатком этого устройства является повышенный расход металла на литниковые каналы - литниковый ход, вспомогательную полость и шлакоуловитель. Указанные каналы служат источником тепловых потерь, для компенсации которых требуется дополнительный расход металла.The disadvantage of this device is the increased consumption of metal on the sprue channels - sprue, auxiliary cavity and slag trap. These channels serve as a source of heat loss, for the compensation of which additional metal consumption is required.
Известно также литниково-питающее устройство, содержащее керамический корпус с металло-подводящим каналом, термостатирующий керамический блок с системой щелевых литниковых каналов, прибыльную полость и металловыводной канал, причем металло-подводящий канал соединен с центральной частью термостатирующего керамического блока, а его система щелевых литниковых каналов расположена над прибыльной полостью (авт. свид. СССР №1063537, МКИ B22D 27/04, 1983 г.). Это техническое решение принимаем за прототип предлагаемого изобретения.Also known is a gate-feeding device comprising a ceramic body with a metal supply channel, a thermostatic ceramic block with a slotted gate system, a profitable cavity and a metal outlet channel, the metal supply channel being connected to the central part of the thermostatic ceramic block, and its slotted gate system located above the profitable cavity (ed. certificate of the USSR No. 1063537, MKI B22D 27/04, 1983). This technical decision is taken as a prototype of the invention.
Недостатком этого устройства является то, что система литниковых щелевых каналов термостатирующего блока не является достаточно эффективной для удаления неметаллических включений из расплава. Кроме того, расположение термостатирующего блока под прибыльной полостью увеличивает ее габариты и, соответственно, требует повышенного расхода металла на изготовление отливок.The disadvantage of this device is that the gate system of the slotted channels of the thermostatic unit is not effective enough to remove non-metallic inclusions from the melt. In addition, the location of the thermostatic unit under the profitable cavity increases its dimensions and, accordingly, requires increased metal consumption for the manufacture of castings.
Задачей предлагаемого изобретения является снижение расхода металла, и повышение степени очистки металла от неметаллических включений, и увеличение выхода годной продукции.The objective of the invention is to reduce the consumption of metal, and increase the degree of purification of metal from non-metallic inclusions, and increase the yield of products.
Технический результат от использования предлагаемого изобретения заключается в уменьшении объема прибыльной полости и улучшение качества очистки металла за счет зигзагообразного течения в вертикальной и горизонтальной плоскостях щелевых литниковых каналов термостатирующего блока.The technical result from the use of the invention is to reduce the volume of the profitable cavity and improve the quality of metal cleaning due to the zigzag flow in the vertical and horizontal planes of slotted gate channels of the thermostatic unit.
Эта задача решена за счет того, что в литниково-питающем устройстве для литья по выплавляемым моделям, содержащем керамический корпус с металловводными каналами, термостатирующий керамический блок с системой щелевых литниковых каналов, прибыльную полость и металловыводный канал, термостатирующий блок установлен на днище указанного корпуса и соосно с ним, при этом между внешней поверхностью указанного блока и внутренней поверхностью керамического корпуса образован кольцевой коллектор, а термостатирующий блок выполнен в виде тонкостенных цилиндрических керамических оболочек коаксиально расположенных относительно друг друга, с радиальным зазором между ними, верхнего и нижнего керамических дисков, причем указанные оболочки поочередно соединены с верхним и нижним керамическими дисками, кроме того, в указанных оболочках выполнены вертикальные щелевые каналы, а между торцами указанных оболочек и внутренними поверхностями указанных дисков образованы торцевые зазоры, при этом прибыльная полость расположена в центре термостатирующего блока, а ее выход соединен с прибыльной шейкой, выполненной за одно целое с днищем керамического корпуса.This problem is solved due to the fact that in the gating-feed device for investment casting, containing a ceramic body with metal channels, a thermostatic ceramic block with a slotted channel system, a profitable cavity and a metal channel, the thermostatic block is installed on the bottom of the specified body and coaxially with it, while between the outer surface of the indicated block and the inner surface of the ceramic casing an annular collector is formed, and the thermostatic block is made in the form of a thin bone cylindrical ceramic shells coaxially located relative to each other, with a radial clearance between them, of the upper and lower ceramic discs, said shells being alternately connected to the upper and lower ceramic discs, in addition, vertical shell channels are made in said shells, and between the ends of said shells end gaps are formed and the inner surfaces of these disks, while the profitable cavity is located in the center of the thermostatic unit, and its output is connected to linen neck, made in one piece with the bottom of the ceramic body.
Другими отличиями этого устройства являются:Other features of this device are:
- керамический корпус выполнен с крышкой, которая соединена с ним теплоизолирующим материалом;- the ceramic case is made with a lid, which is connected to it by a heat insulating material;
- ширина щелевых каналов в цилиндрических оболочках выбрана в пределах от 0,08 до 0,15 от их высоты;- the width of the slotted channels in the cylindrical shells is selected in the range from 0.08 to 0.15 of their height;
- величина торцевых зазоров между внутренними поверхностями керамических дисков и торцами цилиндрических оболочек составляет 0,8-1,5 мм;- the size of the end gaps between the inner surfaces of the ceramic discs and the ends of the cylindrical shells is 0.8-1.5 mm;
- внешняя поверхность керамического диска термостатирующего блока со стороны входа в блок выполнена с коническим рассекателем потока жидкого металла;- the outer surface of the ceramic disk of the thermostatic block from the side of the entrance to the block is made with a conical divider flow of liquid metal;
- поверхности тонкостенных цилиндрических керамических оболочек термостатирующего блока выполнены шероховатыми;- the surface of the thin-walled cylindrical ceramic shells of the thermostatic unit is made rough;
- внутренняя тонкостенная цилиндрическая керамическая оболочка прибыльной полости выполнена с высотой, большей высоты остальных цилиндрических оболочек на величину торцевого зазора;- the inner thin-walled cylindrical ceramic shell of the profitable cavity is made with a height greater than the height of the remaining cylindrical shells by the size of the end gap;
- термостатирующий блок имеет средство для фиксации тонкостенных цилиндрических керамических оболочек, которое выполнено в виде штыревого соединения, при этом на одной из оболочек выполнен штырь, а на другой - глухое отверстие;- the thermostatic unit has a means for fixing thin-walled cylindrical ceramic shells, which is made in the form of a pin connection, with a pin made on one of the shells and a blind hole on the other;
- вертикальные щелевые каналы смежных тонкостенных цилиндрических керамических оболочках смещены относительно друг друга в окружном направлении.- vertical slotted channels of adjacent thin-walled cylindrical ceramic shells are offset relative to each other in the circumferential direction.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Суть изобретения поясняется фиг.1, на которой представлено литниково-питающее устройство, на фиг.2 - сечение А-А фиг.1, на фиг.3 - сечение Б-Б фиг.2.The essence of the invention is illustrated by figure 1, which shows the gate-feeding device, figure 2 - section aa figure 1, figure 3 - section bb figure 2.
Пример осуществления изобретенияAn example embodiment of the invention
Устройство содержит керамический корпус 1, который сверху закрыт крышкой 2, а снизу - днищем 3, в котором выполнен металловыводной канал 4 в виде прибыльной шейки 5. Соединение крышки 2 с корпусом 1 осуществлено с помощью теплоизолирующего материала 6. В крышке 2 имеется металловводной канал 7, который, в данном случае, представляет собой заливочную воронку 8. Внутри керамического корпуса 1 на его днище 3 закреплен керамический термостатирующий блок 9. Между внешней поверхностью термостатирующего керамического блока 9 и внутренней поверхностью корпуса 1 образован кольцевой коллектор 10, который гидравлически соединен с металловводным каналом 7.The device comprises a ceramic body 1, which is closed by a lid 2 from the top and a bottom 3, in which a metal-outlet channel 4 is made in the form of a profitable neck 5. The cover 2 is connected to the body 1 by means of a heat-insulating material 6. There is a metal-in channel 7 in the lid 2 , which, in this case, is a pouring funnel 8. Inside the ceramic body 1, a ceramic thermostatic block 9 is fixed on its bottom 3. Between the outer surface of the thermostatic ceramic block 9 and the inner surface of rpusa 1 is formed an
Термостатирующий блок 9 представляет собой набор из нескольких тонкостенных цилиндрических керамических оболочек 11, коаксиально расположенных относительно друг друга. Между указанными оболочками имеется радиальный зазор δ. Поверхности цилиндрических оболочек выполнены шероховатыми.Thermostatic unit 9 is a set of several thin-walled cylindrical
Сверху и снизу керамические оболочки 11 закрыты керамическими дисками 12 и 13. При этом указанные оболочки 11 поочередно соединены с верхним 12 и нижним 13 керамическими дисками. Каждая цилиндрическая оболочка 11 имеет несколько вертикальных щелевых каналов 14, причем эти каналы выполнены по всей высоте h оболочки. Каналы 14 смежных цилиндрических оболочек смещены относительно друг друга в окружном направлении на угол α.Above and below,
Ширина щелевых каналов δ1 выбрана в пределах от 0,08 до 0,15 от их высоты h. Между торцами 15 цилиндрических оболочек 11 и внутренними поверхностями 16 и 17 керамических дисков 12 и 13 образованы торцевые зазоры δ2. Величина торцевых зазоров δ2 находится в пределах от 0,8-1,5 мм.The width of the slotted channels δ 1 is selected in the range from 0.08 to 0.15 of their height h. Between the ends 15 of the
Наличие в цилиндрических оболочках вертикальных щелевых каналов δ1, смещенных по окружности на угол α, и торцевых зазоров δ2 обеспечивает зигзагообразное течение металла в вертикальной и горизонтальной плоскостях внутри термостатирующего блока. Это существенно улучшает очистку металла от неметаллических примесей. Шероховатые поверхности цилиндрических оболочек и большие площади контакта текущего металла с ними способствуют лучшему прилипанию примесей к указанным оболочкам.The presence in the cylindrical shells of vertical slotted channels δ 1 displaced circumferentially by an angle α and end gaps δ 2 provides a zigzag metal flow in vertical and horizontal planes inside the thermostatic unit. This significantly improves the cleaning of metal from non-metallic impurities. The rough surfaces of the cylindrical shells and large contact areas of the flowing metal with them contribute to better adhesion of impurities to these shells.
Качество очистки металла от неметаллических примесей в этой конструкции блока достигнуто также за счет понижения начальной скорости металла, протекающего по щелевым литниковым каналам. Для этого ширина щелевых вертикальных каналов δ1, величина кольцевых зазоров δ между цилиндрическими оболочками и торцевых зазоров δ2 увеличивается от периферии блока к центру.The quality of metal purification from non-metallic impurities in this block design was also achieved by lowering the initial speed of the metal flowing through slotted gate channels. For this, the width of the slotted vertical channels δ 1 , the size of the annular gaps δ between the cylindrical shells and the end gaps δ 2 increases from the periphery of the block to the center.
Внутренняя цилиндрическая оболочка 18 термостатирующего блока образует объем прибыльной полости 19. Высота оболочки 18 больше высоты остальных цилиндрических оболочек 11 на величину торцевого зазора δ2.The inner cylindrical shell 18 of the thermostatic unit forms the volume of the profitable cavity 19. The height of the shell 18 is greater than the height of the remaining
Размещение прибыльной полости 19 внутри термостатирующего блока, в его центре, существенно сокращает ее объем и полностью термоизолирует ее, предотвращая тем самым затвердевание расплава.Placing a profitable cavity 19 inside the thermostatic unit, in its center, significantly reduces its volume and completely thermally insulates it, thereby preventing solidification of the melt.
Внешняя поверхность керамического диска 12 со стороны входа в термостатирующий блок выполнена с коническим рассекателем потока жидкого расплава 20. Это предотвращает турбулизацию потока текущего расплава при входе его в термостатирующий блок.The outer surface of the
Взаимное расположение дисков 12 и 13 с соответствующими цилиндрическими оболочками термостатирующего блока фиксируется тремя фиксаторами 21 (фиг.3), равномерно расположенными по окружности блока. Фиксаторы 21 выполнены в виде штыревого соединения, при этом на внешней цилиндрической оболочке 11, принадлежащей диску 12, выполнен штырь 22, на нижнем диске 13 - глухое отверстие 23.The relative position of the
Работа устройстваDevice operation
Литниково-питающее устройство заливают расплавом металла через металловводной канал 7 (заливочную воронку 8), откуда он через рассекатель 20 попадает в кольцевой коллектор 10, далее проходит через щелевые литниковые каналы 14 термостатирующего блока 9, а из него - в прибыльную полость 19, прибыльную шейку 5 и в рабочие полости литейной формы (не показано).The gate-feeding device is poured with molten metal through a metal-water channel 7 (pouring funnel 8), from where it passes through a divider 20 into an
В термостатирующий блок 9 расплав попадает через вертикальные щелевые каналы 14, выполненные во внешней цилиндрической оболочке 11, и через торцевой зазор δ2 - между торцом 15 указанной оболочки и внутренней поверхностью 17 нижнего диска 13 (фиг.1 и фиг.2). Из них расплав попадает в кольцевой зазор δ между смежными цилиндрическими оболочками. Далее часть потока, попавшего в зазор δ, течет в окружном направлении, а часть - к верхнему диску 12, к торцовому зазору δ2 - между торцем 15 и внутренней поверхностью 16 верхнего диска 12. В результате чего происходит зигзагообразное течение расплава (в вертикальной и горизонтальной плоскостях) от одного кольцевого зазора δ к другому. В прибыльную полость 19 расплав попадает через вертикальные щелевые каналы, выполненные в последней цилиндрической оболочке 18.The melt enters the thermostatic unit 9 through vertical
Зигзагообразное течение расплава металла в термостатирующем блоке способствует быстрому его прогреву до температуры жидкого металла, обеспечивая при этом хорошее термоизолирование центральной прибыльной полости, предотвращая его затвердевание. Кроме того, такой режим течения позволяет лучше очищать расплав от неметаллических примесей.The zigzag flow of the molten metal in the thermostatic unit contributes to its rapid heating to the temperature of the liquid metal, while ensuring good thermal insulation of the central profitable cavity, preventing its solidification. In addition, this flow regime allows better purification of the melt from non-metallic impurities.
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Предлагаемое изобретение найдет применение при выполнении ответственного литья из нержавеющих и жаропрочных марок сталей и сплавов. Это позволит снизить расход металла на литниково-питающие системы и повысить качество и надежность литых изделий.The present invention will find application in the performance of responsible casting of stainless and heat-resistant grades of steel and alloys. This will reduce the metal consumption for gate-feeding systems and improve the quality and reliability of cast products.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004136609/02A RU2330744C2 (en) | 2004-12-15 | 2004-12-15 | Gate-feeding device for casting on melted models |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004136609/02A RU2330744C2 (en) | 2004-12-15 | 2004-12-15 | Gate-feeding device for casting on melted models |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004136609A RU2004136609A (en) | 2006-05-27 |
| RU2330744C2 true RU2330744C2 (en) | 2008-08-10 |
Family
ID=36711101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004136609/02A RU2330744C2 (en) | 2004-12-15 | 2004-12-15 | Gate-feeding device for casting on melted models |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2330744C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU189117U1 (en) * | 2019-01-10 | 2019-05-13 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | LITHERIC SYSTEM FOR THE MANUFACTURE OF CASTINGS BY CASTING ON THE MELTED MODELS |
| RU2791680C1 (en) * | 2022-04-22 | 2023-03-13 | Акционерное общество "ОДК-Авиадвигатель" | Method for manufacturing castings from intermetallic alloys by investment casting |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2405650C2 (en) * | 2008-05-26 | 2010-12-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Уралвагонзавод" имени Ф.Э. Дзержинского" | Gating system |
-
2004
- 2004-12-15 RU RU2004136609/02A patent/RU2330744C2/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU189117U1 (en) * | 2019-01-10 | 2019-05-13 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | LITHERIC SYSTEM FOR THE MANUFACTURE OF CASTINGS BY CASTING ON THE MELTED MODELS |
| RU2791680C1 (en) * | 2022-04-22 | 2023-03-13 | Акционерное общество "ОДК-Авиадвигатель" | Method for manufacturing castings from intermetallic alloys by investment casting |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004136609A (en) | 2006-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100227936B1 (en) | Method of casting metal objects and mold assemblies for the manufacture of metal castings | |
| CN108788032B (en) | Crystallizer with adjustable cooling strength for continuous casting of magnesium alloy and method for controlling cooling | |
| JP6324520B2 (en) | Method of manufacturing cylinder crankcase by low pressure casting method or gravity casting method | |
| CN105960297B (en) | The method for manufacturing casting by casting technique by metal bath | |
| CN102089094B (en) | Mold for metal casting and method using same | |
| US9884362B2 (en) | Method and system for manufacturing a wheel | |
| CN106077494B (en) | A kind of pouring procedure casting VHP main beating cap | |
| CN109848368A (en) | Sand casting mould and casting method | |
| WO2013085401A1 (en) | Cooling plate | |
| RU2142863C1 (en) | Plate mould for production of copper ingots | |
| GB2196281A (en) | Directionally solidified light metal casting | |
| RU2330744C2 (en) | Gate-feeding device for casting on melted models | |
| CN101905298A (en) | A device and method for preparing copper or copper alloy slab | |
| CN110293216B (en) | Transition disc for improving quality of directional or single crystal casting and solidification furnace | |
| JP4633945B2 (en) | Mold for casting | |
| CN109341339A (en) | A kind of uphill casting formula induction suspending cold crucible and pouring procedure | |
| CN110976815A (en) | Die water cooling device and system | |
| US20070022841A1 (en) | Direct casting utilizing stack filtration | |
| CN204975244U (en) | Compound layer circle base electromagnetism casting machine of bimetal | |
| CN212042648U (en) | A tundish molten steel rotary filter | |
| RU2720331C1 (en) | Molding method into chill mold for production of flat castings from aluminum and magnesium alloys | |
| US7140415B1 (en) | Method and apparatus for direct pour casting | |
| CN208483212U (en) | A kind of shell structure that suction pouring ingate quickly solidifies | |
| CN209214341U (en) | A kind of uphill casting formula induction suspending cold crucible | |
| JP2004058115A (en) | Metallic mold casting apparatus |