Патент на изобретение №2341351

(54) ЩЕЛЕВАЯ ЛИТНИКОВАЯ СИСТЕМА

(57) Реферат:

Изобретение относится к литейному производству, в частности к отливке стальных деталей в разовых песчано-глинистых формах. Система содержит стояк, горизонтальный литниковый канал, щелевой питатель и прибыль-шлакоуловитель, соединенный с литниковым каналом и щелевым питателем. На периферии прибыли-шлакоуловителя перед входом в щелевой питатель перпендикулярно или под углом к нему установлена металлическая пластина с образованием прохода над основанием прибыли-шлакоуловителя и вертикального зазора между металлической пластиной и входом в щелевой питатель. Площадь прохода составляет не менее площади щелевого питателя на входе, а площадь поперечного сечения зазора не менее площади щелевого питателя на выходе. Толщина металлической пластины выбрана из условия сохранения ее целостности к моменту заполнения прибыли металлом. Достигается повышение качества крупногабаритных отливок за счет снижение брака по шлаковым и песчаным включениям. 2 ил.

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к отливке стальных деталей в разовых песчано-глинистых формах. Она может быть использована в различных областях техники при изготовлении крупногабаритных тонкостенных стальных отливок, например литых несущих деталей грузовых вагонов.

Известна щелевая литниковая система, содержащая стояк, горизонтальный литниковый канал и щелевой питатель (SU 1210957, В22С 9/08, 15.02.1986). Однако она не достаточно эффективна для предупреждения попадания в литейную форму шлаковых и песчаных включений, что существенно при отливке крупногабаритных тонкостенных стальных деталей.

Задачей изобретения является повышение качества крупногабаритных стальных отливок и снижение брака по шлаковым и песчаным включениям.

Поставленная задача достигается тем, что литниковая система, содержащая стояк, горизонтальный литниковый канал и щелевой питатель, снабжена прибылью-шлакоуловителем, соединенным с литниковым каналом и щелевым питателем, при этом на периферии прибыли-шлакоуловителя перед входом в щелевой питатель перпендикулярно или под углом к нему установлена металлическая пластина, перекрывающая вход в щелевой питатель с образованием прохода над основанием прибыли-шлакоуловителя, расположенного ниже уровня щелевого питателя и имеющего площадь не менее площади щелевого питателя на входе, и вертикального зазора между металлической пластиной и входом в щелевой питатель, имеющего площадь поперечного сечения не менее площади щелевого питателя на выходе, при этом металлическая пластина имеет толщину, выбранную из условия сохранения ее целостности к моменту заполнения прибыли металлом.

Отличительными признаками заявленного технического решения являются:

– наличие прибыли-шлакоуловителя, соединенного с литниковым каналом и щелевым питателем;

– установка металлической пластины на периферии прибыли-шлакоуловителя перед входом в щелевой питатель перпендикулярно или под углом к нему, перекрывающей вход в щелевой питатель с образованием прохода над основанием прибыли-шлакоуловителя, расположенного ниже уровня щелевого питателя и имеющего площадь не менее площади щелевого питателя на входе;

– наличие вертикального зазора между металлической пластиной и входом в щелевой питатель, имеющего площадь поперечного сечения не менее площади питателя на выходе;

– толщина металлической пластины, выбранная из условия сохранения ее целостности к моменту заполнения прибыли металлом.

Существенность отличительных признаков подтверждается следующим.

Боковой прибыль-шлакоуловитель обеспечивает в замкнутой литниковой системе удаление песчаных и шлаковых включений в результате всплытия выше верхнего уровня щелевого питателя, обеспечиваемое на протяжении всего периода заполнения литейной формы жидким металлом.

Установка металлической пластины на периферии бокового прибыли-шлакоуловителя перед входом в щелевой питатель исключает прямое прохождение расплавленного металла до удаления из него неметаллических включений; в случае установки металлической пластины под углом к входу в щелевой питатель обеспечивается центробежное вращение в прибыли-шлакоуловителе и повышение интенсивности всплытия шлаковых и песчаных включений.

Наличие прохода под металлической пластиной ниже уровня щелевого питателя препятствует прохождению в последний песчаных и шлаковых включений и повышает эффективность прибыли-шлакоуловителя, при этом его площадь должна быть не менее площади входа щелевого питателя, что обеспечивает замкнутость литниковой системы и прохождение расплава в литейную форму под «затопленный уровень».

Наличие вертикального зазора между металлической пластиной и входом в щелевой питатель, имеющего площадь поперечного сечения не менее площади питателя на выходе, необходимо для прогрева пластины расплавом и исключения закупорки входа в щелевой питатель, особенно при заливке последних по очередности литейных форм с пониженной температурой металла. С этой же целью толщина металлической пластины выбирается из условия сохранения ее целостности к моменту заполнения прибыли металлом.

С целью улучшения эффективности удаления неметаллических включений из расплава металлическая пластина должна сохранять свою целостность на протяжении не менее продолжительности заполнения прибыли-шлакоуловителя.

Пример конкретного выполнения

На фиг.1 показано горизонтальное сечение щелевой литниковой системы по разъему разовой песчано-глинистой формы для отливки боковой рамы тележки грузового вагона. Она содержит горизонтальный литниковый канал 1, боковой прибыль-шлакоуловитель 2, металлическую пластину 3, установленную на периферии прибыли-шлакоуловителя с вертикальным зазором 4 шириной 10 мм, отделяющим металлическую пластину от входа в вертикальный щелевой питатель 5, через который осуществляется подвод металла в полость формы 6.

На фиг.2 показано вертикальное сечение по А-А прибыли-шлакоуловителя с видом на вход в щелевой питатель 5, имеющий высоту на выходе 70 мм и ширину 9 мм, перед которым установлена металлическая пластина 3 толщиной 3 мм с размерами в плане 80×100 мм, перекрывающая вертикальный зазор 4 с размерами в плане 70×70 мм, нижний край которой размещен под разъемом формы на глубину 15 мм с образованием прохода над основанием прибыли в вертикальный зазор, расположенный за металлической пластиной. Площадь поперечного сечения вертикального зазора составляет 700 мм², что превышает площадь щелевого питателя на выходе, равную 630 мм.

При заливке боковых рам из стали 20 ГЛ с использованием заявленной литниковой системы брак отливок по песчаным и шлаковым включениям снизился более чем в 1,5 раза.

Формула изобретения

Щелевая литниковая система, содержащая стояк, горизонтальный литниковый канал и щелевой питатель, отличающаяся тем, что она снабжена прибылью-шлакоуловителем, соединенным с литниковым каналом и щелевым питателем, при этом на периферии прибыли-шлакоуловителя перед входом в щелевой питатель перпендикулярно или под углом к нему установлена металлическая пластина, перекрывающая вход в щелевой питатель с образованием прохода над основанием прибыли-шлакоуловителя, расположенного ниже уровня щелевого питателя и имеющего площадь не менее площади щелевого питателя на входе, и вертикального зазора между металлической пластиной и входом в щелевой питатель, имеющего площадь поперечного сечения не менее площади щелевого питателя на выходе, при этом металлическая пластина имеет толщину, выбранную из условия сохранения ее целостности к моменту заполнения прибыли металлом.

РИСУНКИ