Ступінчата ливникова система

Ступінчата ливникова система, що містить стояк зі змінним перерізом, приєднані до стояка на різних рівнях живильники і нахилені до стояка конусоподібні канали, яка відрізняється тим, що в каналах встановлено по дві підпружинені вогнетривкі кулі, при цьому фіксацію куль здійснюють фіксатором, що газифікується, з заформованою вогнетривкою кулею, нижній кінець якого встановлений в живильнику, який включають в роботу наступним після нижчого Винахід відноситься до ливарного виробництва, а саме до ливникових систем і може використовуватись для заливки ливарних форм різноманітними сплавами, Відома ступінчата ливникова система (А с №129796, МПК В22С9/08, Бюл №13, 1960), яка включає стояк, живильники, які приєднані до нього на різних рівнях і металеві кулі В ній послідовне введення в роботу живильників та їх перекриття здійснюється шляхом закидання металевих куль в стояк при заливці форми Для безпеки кулі перед закиданням необхідно нагрівати При такому вводі металевих куль складно фіксувати момент перекриття живильника, а також існує необхідність в нагрівальних пристроях на МІСЦІ заливки Відома ступінчата ливникова система (А с №648324, МПК2 В22С9/08, Бюл №7, 1979), яка включає стояк зі змінним перерізом, приєднані до стояка на різних рівнях живильники і вогнетривкі кулі Але відома ступінчата ливникова система не дозволяє отримати узгодження процесів проходження металу по верхньому живильнику і закриття нижнього, оскільки по периметру живильника в МІСЦІ, де він приєднаний до стояка утворюється скоринка металу внаслідок стикання розплавленого металу з холодними стінками форми, яка стає перешкодою на шляху кулі Найбільш близькою до винаходу є ступінчата ливникова система (заявка №2001075164, МПК7 В22С9/08), яка включає стояк зі змінним перерізом, приєднані до стояка на різних рівнях живильники і канали з підпружиненими вогнетривкими кулями При використанні даної ступінчатої ливникової системи розплавлений метал крім форми і живильників заповнює канали і стержні, в яких розміщені фіксатори з матеріалу, що газифікується, а, отже, зменшується вихід придатного лиття Задача винаходу - усунути заповнення розплавленим металом каналів з підпружиненими кулями і стержнів, в яких розміщено газифікуємі фіксатори Вказана задача вирішується тим, що в ступінчатій ливниковій системі, яка включає стояк зі змінним перерізом, приєднані до стояка на різних рівнях живильники і нахилені до стояка конусоподібні канали, згідно з винаходом, в каналах встановлено по дві підпружинені вогнетривкі кулі, причому фіксація куль здійснюється газифікуємим фіксатором з заформованою вогнетривкою кулею, нижній кінець якого встановлено в живильнику, який включається в роботу наступним після нижчого На фігурі наведено схему запропонованої ступінчатої ливникової системи Ливникова система складається з форми 1, ливникової чаші 2, стояка З, який має по висоті різні діаметри, живильників 4, 5, 6, приєднаних до стояка і форми на різних рівнях, конусоподібних каналів 7, 8 з вогнетривкими кулями 9, 10, 11, 12 Кулі 10 і 12 мають більші діаметри ніж кулі ВІДПОВІДНО 9 і 11 Для зручності введення куль конусоподібні канали по всій довжині виконані порожнистими і зверху закриваються пробками 13, 14 Між кулею 10 і пробкою 13, а також кулею 12 і пробкою 14 встановлюються відпо ю 00 ю 58252 відно пружини 15 і 16 Кулі 9, 11 фіксуються фіксаторами, що газифікуються 17, 18 з вогнетривкими кулями 19, 20 ВІДПОВІДНО Фіксатори встановлені в стержнях 21, 22 Ливникова система працює наступним чином При заливці метал надходить до стояка 3, через живильник 4 починає заповнювати форму 1 Коли фронт металу підійде до рівня живильника 5, під дією теплової енергії металу станеться термодеструкція легкоплавкого фіксатора 17, і кулі 9, 10, вивільнившись, під дією сили пружності пружини 15 покотяться в напрямку стояка Куля 9 випаде в стояк і автоматично перекриє нижчий живильник, а куля 10, яка має більший діаметр, закриє нижній отвір каналу Одночасно куля 19, яка знаходилась в фіксаторі, що газифікується 17 перекриє стержень 21 Введення в дію наступних ступенів ливникової системи відбувається аналогічно В умовах дослідного виробництва Фізикотехнолопчного інституту металів і сплавів НАН України був проведений комплекс експериментальних досліджень запропонованої ливникової системи Відливали два колінчатих вали для чотирьохцилшдрового двигуна легкового автомобіля Заливку проводили по газифікуємим моделям з швидкістю 30мм/с в пісчану форму, що вакуумується Перша виливка була отримана з використанням запропонованої ступінчатої ливникової системи, інша - по технології викладеній в прототипі В виливках, отриманих по обох технологіях, поверхневі дефекти були відсутні Дослідження властивостей металу обох виливок показали наступне густина металу по всій висоті виливки рівномірна, МІЦНІСТЬ при розтягу, твердість, ударна в'язкість рівномірно розподілені по всіх зонах виливки Проте по технології запропонованій в заявці №2001075164, МПК7 В22С9/08 для отримання виливки знадобилось 32кг металу, а по запропонованій технології - 24кг Дана ступінчата ливникова система дозволяє уникнути надмірних витрат металу і, таким чином, підвищити вихід придатного лиття Це зумовлено застосуванням в каналах ступінчатої ливникової системи під пружинених куль, а також куль заформованих в газифікуємих фіксаторах Техніко-економічний ефект винаходу створюється за рахунок підвищення виходу придатного лиття завдяки зменшенню маси розплавленого металу ФІГ. Комп'ютерна верстка Л Ціхановська Підписано до друку 05 08 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна