Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
МОДЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКТ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ФОРМ ПО РАЗОВЫМ МОДЕЛЯМ
МОДЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКТ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ФОРМ ПО РАЗОВЫМ МОДЕЛЯМ

МОДЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКТ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ФОРМ ПО РАЗОВЫМ МОДЕЛЯМ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в литейном производстве для изготовления керамических форм по выплавляемым и выжигаемым моделям. Сущность изобретения: модельный комплект содержит металлический стержень с упором в верхней части для базирования модели литниковой чаши, приспособление для крепления модельных звеньев на стержне, модель литниковой чаши и модельные звенья с питателями и отверстиями для посадки на стержень. На стержне по всей длине и параллельно его оси выполнен выступ. Комплект снабжен съемной металлической втулкой, расположенной на стержне соосно ему. На наружной поверхности втулки по всей ее длине выполнены выступы для перекрытия питателей в форме. Расположение выступов ответно расположению питателей на модельных звеньях. В верхней части втулки выполнен фиксатор, а на модели литниковой чаши выполнен ответный фиксатору выступ. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2025193
Класс(ы) патента: B22C9/04
Номер заявки: 4924397/02
Дата подачи заявки: 03.04.1991
Дата публикации: 30.12.1994
Заявитель(и): Научно-производственное объединение специальных способов литья
Автор(ы): Вайнер М.И.; Булаевский Я.В.; Сенкевич Ю.И.
Патентообладатель(и): Научно-производственное объединение специальных способов литья
Описание изобретения: Изобретение относится к литейному производству, в частности к оснастке для изготовления керамических форм по разовым моделям при производстве отливок из модифицированного или легированного расплава, например, из чугуна с шаровидным графитом.
Известен модельный комплект для изготовления керамических форм по разовым удаляемым моделям, который включает в себя металлический стержень со слоем нанесенного на него модельного состава. Сборка модельного комплекта на таком стержне производится путем напайки (или наклеивания) моделей на стояк.
Такое техническое решение обладает существенными недостатками. При сборке модельного комплекта и изготовлении форм с помощью данной оснастки невозможно обеспечить упорядоченное расположение отливок по всей высоте стояка. Таким образом невозможно надежно перекрыть питатели к отливкам в форме. При заполнении контейнера с формами опорным наполнителем после прокаливания форм, возможно попадание опорного наполнителя, проникшего в трещины в сточке формы, в формообразующие полости, откуда затруднительно его инжектировать. Невозможность перекрыть питатели к отливкам в форме при введении в форму зернистого модификатора для внутриформенного модифицирования расплава, также пpиводит к попаданию частиц модификатора в формообразующие полости. При производстве отливок в формах, изготовленных с применением указанного модельного комплекта, происходит взаимодействие расплава с модификатором в формообразующих полостях.
Все вышеописанное приводит к возникновению в отливках литейных дефектов (засоров и газовых раковин) и предопределяет низкое качество отливок.
К недостаткам известной конструкции относится узость технологических возможностей, обеспечиваемых им. В формах, изготовленных с применением данного модельного комплекта, невозможно получать качественные отливки как из модифицированного, так и из немодифицированного в форме чугуна.
Следовательно, недостатками данного технического решения является невысокое качество отливок и узость технологических возможностей.
Наиболее близким к изобретению является модельный комплект для изготовления литейных керамических форм по разовым удаляемым моделям, включающий металлический стержень с упором в верхней части для базирования модели литниковой чаши, приспособление для крепления модельных звеньев на стержне, модель литниковой чаши и модельные звенья с питателями и отверстиями для посадки на стержень.
Прототип обладает рядом существенных недостатков, напpимер невозможно обеспечить упорядоченное расположение (вертикальными рядами, параллельными от стержня) питателей к отливкам на модельных звеньях, и, таким образом невозможно перекрыть все питатели во всех ярусах отливок в форме перед заполнением контейнеров с формами опорным наполнителем. Также невозможно перекрыть все питатели во всех ярусах отливок в форме перед введением в форму порошкообразного зернистого модификатора. Кроме того, невозможно перекрыть питатели к отливкам с помощью гладкого стержня, на котором собирается модельный комплект по прототипу, ввиду отсутствия на стержне выступов, выполненных с возможностью перекрытия питателей (т.е. ответных им по форме, размерам и расположению). Это приведет к возможности попадания опорного наполнителя через трещины в стояке формы в формообразующие полости при заполнении контейнера опорным наполнителем. Инжектирование опорного наполнителя из формообразующих полостей затруднено. Невозможность перекрытия питателей к отливкам перед введением в форму зернистого модификатора также приводит к попаданию зернистого модификатора в формообразующие полости, Наличие модификатора в формообразующих полостях приводит к неуправляемому характеру взаимодействия модификатора с расплавом, что предопределяет низкое качество полученных отливок ввиду наличия в отливках литейных дефектов (газовых раковин, засоров и т.п.). Попадание опорного наполнителя в формообразующие полости вызывает засоренность отливок неметаллическими включениями. Все выешеописанное обусловливает невысокое качество отливок.
К недостаткам прототипа относится узость технологических возможностей, т. к. невозможно получение отливок из немодифицированного и модифицированного чугуна в формах, изготовленных в модельным комплектом по варианту прототипа, т.к. последний не обеспечивает перекрытия питателей посредством гладкого стержня, на котором собирается модельный комплект.
Таким образом, основными недостатками прототипа являются невысокое качество получаемых отливок и узость технологических возможностей.
Целью изобретения является устранение указанных недостатков, т.е. расширение технологических возможностей и повышение качества отливок.
Указанная цель достигается за счет того, что в предлагаемом модельном комплекте металлический стержень снабжен съемной металлической цилиндрической втулкой, расположенной на стержне соосно ему, на стержне по всей его длине и параллельно его оси выполнен выступ, а на внутренней поверхности втулки выполнен ответный ему паз. При этом на наружной поверхности втулки по всей длине выполнены с возможностью перекрытия питателей параллельные ее оси выступы, расположение которых ответно расположению питателей в модельных звеньях, причем на модели литниковой чаши выполнен выступ, ответный фиксатору, выполненному в верхней части втулки, а в отверстиях модельных звеньев и модели литниковой чаши выполнены пазы, ответные выступу на стержне.
Упор в верхней части стержня выполнен в виде полого и открытого сверху усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вниз и выполненным в виде пластины, диаметр которой равен диаметру верхнего торца модели литниковой чаши. При этом в нижнем основании упора выполнена кольцевая проточка с перемычками, размеры и расположение которых ответны выступам на наружной поверхности втулки, их наружный диаметр равен диаметру стояка, а внутренний диаметр равен наружному диаметру цилиндрической поверхности втулки.
Выполнение на стержне одного выступа, параллельно оси металлического стержня и проходящего по всей высоте и выполнение ответных выступу на стержне пазов в отверстиях модельных звеньев и модели литниковой чаши обусловлено необходимостью обеспечить однозначное соответствие взаимного расположения металлического стержня и питателей к отливкам на модельных звеньях. Таким образом обеспечивается упорядоченное расположение вертикальными рядами, параллельными оси стержня питателей к отливкам в расположенных друг под другом модельных звеньев.
Соосная со стержнем съемная металлическая цилиндрическая втулка, которой снабжен модельный комплект, имеет на внутренней поверхности паз, ответный параллельному от стержня выступу на наружной поверхности стержня. На наружной поверхности втулки по всей длине выполнены (с возможностью перекрытия питателей отливкам) параллельные ее оси выступы, расположение которых ответно расположению питателей к отливкам в форме. Таким образом обеспечивается однозначное взаимное соответствие расположение питателей на модельных звеньях (и, следовательно в форме) и выступов на втулке, перекрывающих питатели в форме.
Фиксатор, расположенный в верхней части съемной металлической втулки, при помещении втулки в сборе с металлическим стержнем в форму располагается во впадине литниковой чаши формы. Впадина в литниковой чаше формируется выступом на модели литниковой чаши, ответным фиксатору на втулке. Фиксатор обеспечивает однозначное расположение при помещении втулки в сборе со стержнем в форму, и, таким образом, перекрытие выступами на втулке питателей к отливкам в форме.
Таким образом все перечисленные выше элементы конструкции модельного комплекта препятствуют попаданию частиц опорного наполнителя в формообразующие полости при заполнении им контейнера с формами, а также препятствуют попаданию частиц модификатора в формообразующие полости отливок через питатели при вводе модификатора в форму.
Следовательно, взаимодействия расплава и модификатора в формообразующих полостях не происходит и литейных дефектов обусловленных им (засоров и газовых раковин) не возникает.
Отсутствие частиц опорного наполнителя в формообразующих полостях обеспечивает отсутствие неметаллических включений в отливках.
Таким образом все элементы модельного комплекта обеспечивают получение отливок с повышенным качеством, то есть достижение цели предполагаемого изобретения. Кроме того элементы конструкции модельного комплекта позволяют изготавливать с его применением формы по разовым моделям для получения отливок как из модифицированного так и из немодифицированного металла и обеспечивает расширение технологических возможностей модельного комплекта, т.е. достижение целей предполагаемого изобретения.
Упор в верхней части металлического стержня выполнен в виде полого открытого сверху усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вниз и выполненным в виде пластины, диаметр которой равен диаметру верхнего торца модели литниковой чаши, при этом в нижнем основании упора выполнена кольцевая проточка с перемычками, размеры и расположение которых ответны выступам на наружной поверхности втулки, их наружный диаметр равен диаметру стояка, а внутренний диаметр равен наружному диаметру цилиндрической поверхности втулки. Такая конструкция упора позволяет обеспечить равномерное распределение модификатора по стенкам стыка формы между выступами на наружной поверхности втулки при вводе его в форму, следовательно, обеспечивает равномерную обработку расплава модификатором в стояке формы и таким образом, повышение качества отливок, то есть достижение цели предполагаемого изобретения.
Выполнение упора в виде полого открытого сверху усеченного конуса с меньшим основанием, обращенным вниз и выполненным в виде пластины с кольцевой проточкой и перемычками, по размерам и расположению, ответными выступами на наружной поверхности втулки и с наружным диаметром, равным диаметру стояка и внутренним диаметром, равным наружному диаметру цилиндрической поверхности втулки, дает возможность изготавливать формы для получения отливок как с вводом модификатора в форму после прокаливания, так и без, позволяет получать отливки как из модифицированного, так и из немодифицированного металла, то есть расширяет технологические возможности модельного комплекта. Таким образом, предлагаемая конструкция упора так же обеспечивает достижение цели предполагаемого изобретения.
На фиг.1 показан модельный комплект с моделью литниковой чаши и модельными звеньями перед послойным нанесением на него керамики; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - предлагаемый модельный комплект в сборе с надетой на него съемной металлической цилиндрической втулкой (перед помещением модельного комплекта в керамическую форму после прокалки последней для перекрытия питателей, перед вводом в форму модификатора); на фиг.5 - вид по стрелке В на фиг.4; на фиг.6 - разрез Г-Г на фиг. 5; на фиг.7 - разрез Д-Д на фиг.4; на фиг.8 - фронтальный разрез формы, в которую после ее прокалки вставлен предлагаемый модельный комплект; на фиг.9 - горизонтальный разрез формы, в которую вставлен модельный комплект.
Модельный комплект содержит металлический стержень с упором 2 в верхней части для базирования модели литниковой чаши 3. На стержне 1 имеется приспособление 4 для крепления модельных звеньев 5 на металлическом стержне 1 снизу. На стержне 1 по всей длине и параллельно его оси выполнен выступ 6, а в отверстиях модельных звеньев 5 и в модели литниковой чаши 3 выполнены пазы 7, ответные выступу 6 на стержне 1.
На модели литниковой чаши 3 выполнен выступ 8. Модельный комплект снизу закрыт (замкнут) колпачком 9. Модель литниковой чаши 3, модельные звенья 5 и колпачок 9 выполнены из модельного состава.
На фиг.4 представлен модельный комплект, снабженный съемной металлической цилиндрической втулкой 10 с пазом на ее внутренней поверхности. Паз 11 на внутренней поверхности втулки является ответным выступу 6 на наружной поверхности стержня 1. На наружной поверхности втулки 10 по всей ее длине выполнены параллельные ее оси выступы 12 с возможностью перекрытия питателей, расположение которых ответно расположению питателям к отливкам в модельных звеньях 5. В верхней части втулки 10 выполнен фиксатор 13. Фиксатор 13 и выступ 8 на модели литниковой чаши 3 взаимно ответны.
Съемная металлическая втулка 10 крепится на стеpжне 1 посредством пpиспо- собления 4.
Упор 2 в верхней части стержня 1 выполнен в виде полого и открытого сверху усеченного конуса 14, обращенного нижним меньшим основанием 15 вниз. Основание 15 выполнено в виде пластины, диаметр которой равен диаметру верхнего торца модели литниковой чаши 3. В нижнем основании упора выполнена кольцевая прорезь 16 с перемычками 17. Размеры и расположение перемычек 17 ответны выступам 12 на наружной поверхности съемной металлической втулки 10. Наружный диаметр кольцевой прорези 16 равен диаметру стояка формы, а внутренний ее диаметр равен наружному диаметру цилиндрической поверхности втулки 10.
Металлическая втулка 10 надета на стержень 1 и совместно с ним вставлена в прокаленную форму 18 (фиг.8). Форма 18 находится в контейнере 19, заполненном опорным наполнителем 20. Питатели к отливкам 21 в форме 18 перекрыты ответными им по размерам и расположению выступами 12 на металлической втулке 10. Положение модельного комплекта в сборе в форме 18 и, следовательно, взаимное расположение питателей 21 к отливкам в форме и выступов 12 на съемной металлической втулке 10 определяются фиксатором 13. Фиксатор 13 занимает при вводе стержня с втулкой в форму впадину 22, ответную ему, которая формируется при изготовлении формы ответным фиксатору 13 выступом 8 на модели литниковой чаши 3. Модификатор 23 (например, смесь никель-магниевой лигатуры, ферросилиция и термореактивного связующего), просыпаясь через кольцевые прорези 16 упора 2 в верхней части металлического стержня 1, попадает в стояк формы. Так как питатели 21 к отливкам перекрыты выступами 12 металлической втулки 10, модификатор 23 не попадает в формообразующие полости 24, а равномерно распределяется и полимеризуется в стояке формы.
Форма 18 размещена в контейнере 19 с опорным наполнителем 20 (фиг.9). В стояке формы находится металлический стержень 1 с надетой на него втулкой 10. Взаимное расположение стержня 1 и втулки 10 однозначно определяется выступом 6, проходящим по всей длине стержня 1 и параллельным его оси, и ответным ему пазом 11 на внутренней поверхности втулки 10. Выступы 12 на втулке перекрывают питатели 21 к отливкам в форме и препятствуют попаданию частиц модификатора 23 в формообразующие полости 24. Модификатор 23 располагается в стояке формы, образуя полимеризованные вставки.
Таким образом в форме, изготовленной с применением предлагаемого модельного комплекта, взаимодействия металла с модификатором в формообразующих полостях не происходит и вызываемые этим дефекты (засоры и газовые раковины) отсутствуют, т.е. обеспечивается повышение качества отливок. Предлагаемый модельный комплект дает возможность получить отливки с модифицированием металла в форме и без него, т.е. обеспечивает расширение технологических возможностей.
Ожидаемый экономический эффект от применения изобретения может быть достигнут за счет снижения брака отливок по газам и неметаллическим включениям при изготовлении с применением предлагаемого модельного комплекта форм для внутриформенного модифицирования металла.
Формула изобретения: 1. МОДЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКТ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ФОРМ ПО РАЗОВЫМ МОДЕЛЯМ, содержащий металлический стержень с упором в верхней части для базирования модели литниковой чаши, приспособление для крепления модельных звеньев на стержне, модель литниковой чаши и модельные звенья с питателями и отверстиями для посадки на стержень, отличающийся тем, что он снабжен съемной металлической цилиндрической втулкой, расположенной на стержне соосно с ним, на стержне по всей его длине и параллельно его оси выполнен выступ, а на внутренней поверхности втулки выполнен ответный ему паз, при этом на наружной поверхности втулки по всей длине выполнены с возможностью перекрытия питателей параллельные ее оси выступы, расположение которых ответно расположению питателей в модельных звеньях, причем на модели литниковой чаши выполнен выступ, ответный фиксатору, выполненному в верхней части втулки, а в отверстиях модельных звеньев и модели литниковой чаши выполнены пазы, ответные выступу на стержне.
2. Комплект по п.1, отличающийся тем, что упор в верхней части стержня выполнен в виде полого открытого сверху усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вниз и выполненного в виде пластины, диаметр которой равен диаметру верхнего торца модели литниковой чаши, при этом в нижнем основании упора выполнена кольцевая проточка с перемычками, размеры и расположение которых ответны выступам на наружной поверхности втулки, их наружный диаметр равен диаметру стояка, а внутренний диаметр равен наружному диаметру цилиндрической поверхности втулки.