Дорн

Реферат: Дорн має посадочний бурт з отворами та формоутворюючу поверхню на консольній його частині з ненаскрізними отворами. Зі сторони бурту в консольній частині дорна виконано центральний ненаскрізний отвір, діаметр та глибина якого визначаються зі співвідношень: 0,3D  DOTB  0,8D , 0,5L  LOTB  0,8L , де D - діаметр торцевої консольної частини дорна, DOTB - діаметр центрального ненаскрізного отвору, L - загальна довжина дорна, LOTB - довжина центрального ненаскрізного отвору. UA 102673 U (54) ДОРН UA 102673 U UA 102673 U 5 Корисна модель належить до металургії, а саме, до безперервного лиття металів та сплавів і може бути використана при литті порожнистих заготовок з кольорових металів та сплавів. Відомий дорн для машини безперервного лиття порожнистих заготовок [1], який має посадочний бурт та формоутворюючу поверхню. У посадочному місці дорна існує ряд круглих конічних отворів, в яких знаходяться заглушки з пористої фільтруючої речовини. Радіус та кількість отворів для кожного розміру дорна визначають за виразами: 10  R1  R2   rОТВ  2,67  R1  R2  , (1) ,   R1  R2  , (2) 3,0  RK де, R1 , R 2 - радіуси зовнішньої та внутрішньої стінки заготовки; r - менший радіус конічного отвору, RK - зовнішній (більший) радіус конічного отвору. Недоліком даної конструкції дорна є те, що в начальний період процесу безперервного лиття порожнистих заготовок малої товщини за рахунок масивної та холодної поверхні дорна рідина перемерзає, не досягаючи вихідного торцю кристалізатора. Це порушує стабільність процесу безперервного лиття. Найбільш близьким за технічною суттю до корисної моделі, що пропонується є дорн [2], поставлена задача в якому вирішується шляхом виконання в консольної частині дорна ненаскрізних отворів, радіус та глибина яких визначається за формулами: 0,5RK  ROTB  0,7RK , (3) 0,3L  LOTB  0,95L , (4) де RK - зовнішній (більший) радіус конічного отвору; ROTB - радіус не наскрізного отвору; L - довжина консольної частини дорна; LOTB - довжина не наскрізного отвору, а кількість ненаскрізних отворів визначається за формулою:   R1  R2  (5), n 3,0  RK де, R1 , R 2 - радіуси зовнішньої та внутрішньої стінки заготовки; RK - зовнішній радіус конічного отвору. Недоліком даної конструкції дорна є те, що вона нерівномірно розподіляє тепло по зовнішній поверхні консольної частини дорна. Задача корисної моделі полягає у визначенні співвідношень: діаметра ненаскрізного отвору дорна до діаметра торця консольної частини дорна та довжини центрального ненаскрізного отвору до загальної довжини дорна для рівномірного прогріву його консольної частини. Поставлена задача вирішується наступним шляхом: в консольній частині дорна зі сторони бурту виконано центральний ненаскрізний отвір, діаметр та глибина якого визначені зі співвідношень: 0,3D  DOTB  0,8D , (6) 0,5L  LOTB  0,8L , (7) де D - діаметр торцевої консольної частини дорна; DOTB - діаметр центрального ненаскрізного отвору; L - загальна довжина дорна; LOTB - довжина центрального ненаскрізного отвору. На фіг. 1 показаний переріз дорна за лінією (В-В). На фіг. 2 показаний переріз дорна за лінією (А-А). Дорн має посадочне місце дорна 1, конічні отвори 2, консольну частину 3 та центральний ненаскрізний отвір 4. Пристрій працює таким чином. В процесі безперервного лиття порожнистих заготовок з кольорових металів та сплавів розплав протікає скрізь конічні отвори 2 посадочного місця 1. Одночасно розплав заповнює ненаскрізний отвір 4. Розплав нагріває консольну частину дорна в результаті чого заготовка має рівномірні показники механічних властивостей. n 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Таблиця 1 1 UA 102673 U Визначення показників механічних властивостей порожнистих заготовок з бронзи Бр О5Ц5С5 щодо вимог нормативних документів при різних показниках значень співвідношення DOTB / D Співвідношення DOTB / D 0,2 0,25 0,50 0,75 0,8 5 10 Співвідношення механічних властивостей заготовок відносно нормативних документів Здійснюється недостатній прогрів зовнішньої поверхні консольної частини дорна. Здійснюється раціональний прогрів консольної частини дорна. Механічні властивості задовольняють вимогам нормативних документів. Зменшується міцність зовнішньої поверхні консольної частини дорна. В таблиці № 1 наведено вплив співвідношення діаметра ненаскрізного отвору до діаметра у торцевій частині дорна DOTB / D (Фіг. 1 та Фіг.2) на механічні властивості порожнистих безперервно литих заготовок. З таблиці №1 видно, що значення оптимального співвідношення DOTB / D дорівнює 0,5. Найбільше значення співвідношення DOTB / D , при якому механічні властивості задовольняють вимогам нормативних документів, становить 0,75. При значеннях співвідношення DOTB / D , що дорівнює 0,8, зменшується міцність зовнішньої поверхні консольної частини дорна, що приводить до її руйнування. Найменше значення співвідношення DOTB / D , при якому механічні властивості задовольняють вимогам нормативних документів, 0,25. При значеннях співвідношення DOTB / D , що дорівнює 0,2, зовнішня поверхня дорна не нагрівається до належної температури, в результаті чого ми не досягаємо технічного результату корисної моделі. 15 Таблиця 2 Визначення показників механічних властивостей порожнистих заготовок з бронзи Бр О5Ц5С5 щодо вимог нормативних документів при різних показниках значень співвідношення l / L Співвідношення довжини не наскрізного отвору до довжини дорна, l/L 0,3 0,50 0,65 0,8 0,9 20 25 30 Вимоги до механічних властивостей заготовок відносно нормативних документів Здійснюється недостатній прогрів зовнішньої поверхні консольної частини дорна. Здійснюється раціональний прогрів консольної частини дорна. Механічні властивості задовольняють вимогам нормативних документів. Зменшується міцність консольної частини дорна. В таблиці № 2 наведено вплив співвідношення довжини ненаскрізного отвору до довжини дорна l / L (фіг. 1 на механічні властивості порожнистих безперервно литих заготовок. З таблиці видно, що значення оптимального співвідношення довжини ненаскрізного отвору до довжини дорна для безперервного литва порожнистих заготовок l / L дорівнює 0,65. Найбільше значення співвідношення l / L , при якому механічні властивості задовольняють вимогам нормативних документів, становить 0,8. При значеннях співвідношення l / L , яке дорівнює 0,9, зменшується міцність консольної частини дорна, що може призвести до його руйнування та протікання розплаву скрізь торець дорна. Найменше значення співвідношення l / L , при якому механічні властивості задовольняють вимогам нормативних документів, становить 0,5. При значеннях співвідношення l / L , яке дорівнює 0,3, зовнішня поверхня дорна не нагрівається до належної температури, в результаті чого ми не досягаємо технічного результату корисної моделі. 2 UA 102673 U 5 Для виготовлення порожнистих заготовок способом безперервного лиття в консольній частині дорна виконані ненаскрізні отвори, діаметр та глибина яких визначається по формулам (6) та (7). Технічним результатом даної корисної моделі є удосконалення конструкції дорна, що дозволяє підвищити механічні властивості порожнистих заготовок з кольорових металів та сплавів при безперервному литті. Джерела інформації: 1. Патент України № u22069, 2007, В22D11/04. 2. Патент України № u69119, 2012, В22D11/04. 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Дорн, що має посадочний бурт з отворами та формоутворюючу поверхню на консольній його частині з ненаскрізними отворами, який відрізняється тим, що в консольній частині дорна зі сторони бурту виконано центральний ненаскрізний отвір, діаметр та глибина якого визначаються зі співвідношень: 0,3D  DOTB  0,8D , 20 0,5L  LOTB  0,8L , де D - діаметр торцевої консольної частини дорна, DOTB - діаметр центрального ненаскрізного отвору, L - загальна довжина дорна, LOTB - довжина центрального ненаскрізного отвору. 3 UA 102673 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4