Виливниця для відливання коротких ковальських злитків

Виливниця для відливання коротких ковальських злитків, яка має теплоізолюючу бічну поверхню, а піддон інтенсивно охолоджується, яка відрі 3 вання різних за висотою злитків в одній виливниці. Для кування коротких злитків (з малою висотою та великим діаметром H D  0,5 1,2 ) не потрібно проводити небажану енергоємну операцію осадження та пов'язане з нею додаткове нагрівання злитка, що значно знизить витрати енергоносіїв та збільшить продуктивність процесу кування. Можливість заливання металу зверху та сифонним способом розширює технологічні можливості запропонованої виливниці. Направлена кристалізація знизу вгору виключить утворення осьових дефектів (пористість, пухкість) і зменшить глибину усадочної раковини за рахунок того, що знов утворені кристали знизу будуть витісняти домішки, металеві включення і гази у верхню частину злитка, де і закінчиться процес кристалізації розплавленого металу. Наростання шару кристалів знизу буде зменшувати тепловідвід у бік піддона, тому для компенсування цього ефекту тіло злитка робиться зі зворотним конусом (розширений до низу)   10  20 на бік. Така форма також полегшить витягування злитка з виливниці. Вогнетривкий матеріал буде захищати виливницю від перегрівання та безпосереднього контакту з розплавленим металом, що збільшить строк служби виливниці, а також виключає необхідність застосування захисного протипригарного покриття. Запропонована конструкція виливниці забезпечить підвищення коефіцієнта виходу придатного до 90 % за рахунок відсутності прибуткової надставки та можливості точного дозування об'єму тіла злитка. Точне дозування здійснюється за рахунок можливості заливати виливницю на різну висоту (в межах 0,512 від H ). Це, в свою , чергу, зменшить загальну кількість виливниць для виготовлення різних за вагою злитків. Приблизно 85 % усіх технологій кування крупних поковок передбачають використання операції осадження, яка призначається для зменшення висоти заготовки та збільшення її діаметра. При осаджуванні в осьовій зоні злитка виникають розтягуючі напруження, які призводять до появи внутрішніх розривів та збільшення розмірів осьових дефектів. Більш того, операція осадження - сама енергоємна операція, яка потребує додаткового нагрівання заготовки та зміни інструмента. Використання коротких ковальських злитків дозволить не проводити операцію осадження, що забезпечить зниження витрат в середньому в 2 рази. Співвідношення висоти виливниці до її внутрішнього діаметра H D  0,5 1,2 без прибуткової частини ускладнить утримання заготовки під час кування, тому в піддоні передбачається порожнина, яка буде формувати цапфу для утримання злитка маніпулятором. Об'єм цієї цапфи становить 5-8 % від маси тіла злитка. Для легкого витягування злитка з піддона передбачається ухил з кутом   8  15 . Для виключення утворення затисків при подальшому куванні короткого злитка, та зменшення розбризкування рідкого метала при розливанні зверху піддон має форму лійки з конусом   15  35 . Піддон виливниці є 61771 4 універсальним і може використовуватися для виливниць різних діаметрів. Більш того піддон має центральний отвір для можливості розливання сифонним способом. Технологія розливання не виключає використання екзотермічних сумішей для підігрівання верхньої частини виливниці, а також її вакуумування. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, на якому зображена виливниця для відливання коротких ковальських злитків. Виливниця складається з внутрішнього вогнетривкого шару 1, який розташовано у кожусі 2 виливниці. Зверху виливниця накрита теплоізолюючою кришкою 3. Піддон виливниці 4 має порожнину або канали і повинен забезпечувати інтенсивне охолодження розплаву. В отвір піддона може вставлятися вогнетривкий стакан 5 для розливання сифонним способом або зменшення об'єму цапфи злитка. При заливанні виливниці зверху отвір закривається металевим вкладишем для запобігання руйнування піддона. Конусна поверхня піддона та кожуха виливниці забезпечує легке центрування виливниці відносно порожнини під цапфу 6. Процес кристалізації злитка відбувається таким чином. Після заповнення виливниці на заданий об'єм розплавленим металом та утеплення її екзотермічними сумішами, вона накривається кришкою 3, що має отвір для виходу газів, які виділяються з розплаву при кристалізації. Кришка та суміші теплоізолюють горловину виливниці від охолодження з боку навколишнього середовища і виключає можливості початку кристалізації зверху. У початковий період кристалізація буде йти з усіх боків, поки не прогріється вогнетривкий матеріал виливниці. Після їх прогрівання тепловідведення у їхньому напрямку зупиняється, а в бік піддону 4 ні, тому що він інтенсивно охолоджується. Кристалізація відбувається в напрямку відведення тепла, тобто вона буде поширюватися знизу вгору, витісняючи в верхню частину виливниці неметалеві включення і гази. Такі злитки можуть бути використані при виготовленні поковок типу валів, плит, дисків, порожніх поковок. Технічний результат: завдяки використанню запропонованої виливниці для виготовлення коротких ковальських злитків підвищиться їх якість, збільшиться стійкість виливниці, відбудеться зниження витрат металу, парка виливниць, збільшиться продуктивність процесів кристалізації та кування, зменшиться собівартість поковок, які виготовляються з цих злитків, а також розширяться технологічні можливості розливання метала у виливниці. Джерела інформації: 1. Теория и технология ковки / Л. Н. Соколов, Н. К. Голубятников, В. Н. Ефимов, И. П. Шелаев / Под ред. Л. Н. Соколова. - К.: Выща школа. Головное изд-во, 1989.-317с., ил. 5 2. Д.П. 13809 Україна, МКИ В22D7/06. Виливниця для відливання злитків. /Марков О. Є., Алієв І. С. № U200510248; Заяв. 31.10.05. Опубл. 17.04.2006. Бюл. № 4. 5 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 61771 6 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601