RU177992U1 - GAS CENTRIFUGAL CASTING SYSTEM WITH VERTICAL ROTATION AXIS - Google Patents

GAS CENTRIFUGAL CASTING SYSTEM WITH VERTICAL ROTATION AXIS Download PDF

Info

Publication number
RU177992U1
RU177992U1 RU2017100390U RU2017100390U RU177992U1 RU 177992 U1 RU177992 U1 RU 177992U1 RU 2017100390 U RU2017100390 U RU 2017100390U RU 2017100390 U RU2017100390 U RU 2017100390U RU 177992 U1 RU177992 U1 RU 177992U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
metal
diameter
section
radial
metal wires
Prior art date
Application number
RU2017100390U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рафиль Фаритович Мамлеев
Сергей Павлович Серебряков
Сергей Петрович Павлинич
Вадим Владимирович Смирнов
Амир Камилович Субханкулов
Фаниль Валиевич Гумеров
Валерий Витальевич Барзали
Артур Халилович Валитов
Марат Наилевич Алтынбаев
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет"
Priority to RU2017100390U priority Critical patent/RU177992U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU177992U1 publication Critical patent/RU177992U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/08Features with respect to supply of molten metal, e.g. ingates, circular gates, skim gates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D13/00Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force
    • B22D13/10Accessories for centrifugal casting apparatus, e.g. moulds, linings therefor, means for feeding molten metal, cleansing moulds, removing castings

Abstract

Использование: полезная модель относится с к литейному производству, а именно к центробежному литью сложнопрофильных фасонных отливок из химически активных титановых и любых других сплавов.Технический результат: повышение расходных характеристик при заливке металла и равномерности подачи металла в радиальные металлопроводы, улучшение качества отливок.Сущность изобретения: наличие центрального стояка, в основании которого располагается рассекатель. Рассекатель распределяет жидкий металл по двум, а, при необходимости, еще по двум дополнительным металлопроводам с криволинейным начальным участком, который обеспечивает плавное, практически по круговой траектории, изменение направления движения потока с вертикального на горизонтальный.Usage: the utility model relates to foundry, namely to centrifugal casting of complex profile shaped castings from reactive titanium and any other alloys. Technical result: increased flow characteristics when pouring metal and uniform metal feed into radial metal wires, improving the quality of castings. : The presence of a central riser, at the base of which is located a divider. The divider distributes the liquid metal in two, and, if necessary, in two additional metal wires with a curved initial section, which provides a smooth, almost circular path change in the direction of flow from vertical to horizontal.

Description

Полезная модель относится к литейному производству, а именно к центробежному литью сложнопрофильных фасонных отливок из химически активных титановых и любых других сплавов.The utility model relates to foundry, namely to centrifugal casting of complex profile shaped castings from reactive titanium and any other alloys.

Известна литниковая система (Патент РФ №2402403, В22С 9/08, B22D 13/10, опубл. 27.10.10), содержащая металлоприемник с приемной полостью и вертикальным каналом, переходящим в горизонтальный канал по радиусу R. Вертикальный канал выполнен в виде насадка конфузорного или коноидального типа, присоединенного к основанию приемной полости. Угол конусности конфузора составляет не более 30°. Отношение радиуса кривизны R канала к его диаметру d составляет не менее 2,0. Степень сужения насадка h=D/d-1,5-3,0, где D - диаметр приемной полости. Этот металлоприемник позволяет повысить пропускную способность литниковой системы и скорость течения расплава.A well-known gating system (RF Patent No. 2402403, B22C 9/08, B22D 13/10, publ. 10/27/10) containing a metal receiver with a receiving cavity and a vertical channel passing into a horizontal channel along the radius R. The vertical channel is made in the form of a nozzle confuser or conoidal type attached to the base of the receiving cavity. The taper angle of the confuser is not more than 30 °. The ratio of the radius of curvature R of the channel to its diameter d is at least 2.0. The degree of narrowing of the nozzle h = D / d-1,5-3,0, where D is the diameter of the receiving cavity. This metal detector allows you to increase the throughput of the gating system and the melt flow rate.

Недостатком аналога является то, что при малой конструктивной высоте его металлоприемника и, следовательно, малом статическом и динамическом напоре металла, скорость расплава на входе в конфузорный насадок будет невелика. Поэтому повышения пропускной способности литниковой системы, в данном случае, можно достичь только за счет увеличения поперечных сечений каналов. Так, например, при получении центробежным методом крупногабаритных отливок из титановых сплавов общей массой заливаемого металла до 450-500 кг, должна быть обеспечена производительность литниковой системы 50-80 кг/с и более. Это потребует, в силу указанного выше недостатка аналога, увеличения диаметра металлоприемника и сопряженного с ним криволинейного канала, до конструктивно неприемлемых значений.The disadvantage of the analogue is that with a small structural height of its metal receiver and, consequently, a small static and dynamic pressure of the metal, the melt velocity at the entrance to the confuser nozzles will be low. Therefore, increasing the throughput of the gate system, in this case, can only be achieved by increasing the cross sections of the channels. So, for example, when large castings of titanium alloys are obtained by centrifugal method with a total mass of cast metal up to 450-500 kg, the performance of the gating system should be 50-80 kg / s and more. This will require, due to the above drawback of the analogue, an increase in the diameter of the metal detector and the curved channel associated with it, to structurally unacceptable values.

В конструкции другой литниковой системы (А.с. СССР №969445, МКИ B22D 13/10, опубл. 30.10.82.) металлоприемник для центробежного литья имеет приемную полость, конусный рассекатель и горизонтальные каналы в донной части. Для соединения приемной полости с выходными отверстиями предусмотрены вертикальные каналы, которые переходят из вертикального положения в горизонтальное с радиусом перехода, определяемым по формуле:In the design of another gating system (AS USSR No. 969445, MKI B22D 13/10, publ. 10/30/82.), The metal receiver for centrifugal casting has a receiving cavity, a cone divider and horizontal channels in the bottom. To connect the receiving cavity with the outlet openings, vertical channels are provided that pass from a vertical position to a horizontal one with a transition radius defined by the formula:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где D - внешний диаметр металлоприемника;where D is the outer diameter of the metal receiver;

d0 - диаметр основания конуса рассекателя;d 0 is the diameter of the base of the cone of the divider;

dк - диаметр канала.d to - the diameter of the channel.

Недостатком данного металлоприемника является то, что он не позволяет полностью устранить инерционное скольжение и отжим металла к стенке приемной полости, что отрицательно влияет на расходные характеристики литниковой системы.The disadvantage of this metal detector is that it does not completely eliminate the inertial sliding and squeezing of the metal to the wall of the receiving cavity, which negatively affects the flow characteristics of the gate system.

Наиболее близким техническим решением является литниковая система (А.с. СССР №1003996, В22С 9/08, опубл. 15.03.83) с вертикальной осью вращения, содержащая центральный стояк, радиальный металлопровод, коллектор с переменным сечением, выполненный на участке между двумя соседними радиальными литниками, расширяющимся по направлению вращения, причем площадь большего сечения коллектора составляет 1,2-1,8 площади малого сечения.The closest technical solution is the gating system (AS USSR No. 1003996, B22C 9/08, publ. 15.03.83) with a vertical axis of rotation, containing a central riser, a radial metal wire, a collector with a variable cross-section, made in the area between two adjacent radial sprues, expanding in the direction of rotation, and the area of the larger section of the collector is 1.2-1.8 square of small section.

Недостаток описанной литниковой системы- потери напора в центральном стояке большого диаметра при изменении направления движения потока на 90° (с вертикального на горизонтальное) и проскальзывание металла в центральном стояке при вращении формы. Другим недостатком этой литниковой системы является то, что даже незначительное смещение падающей струи относительно оси центрального стояка приводит, к нарушению равномерности заполнения радиальных металлопроводов, а затем и форм, расплавом и, как следствие, ухудшению качества отливок.The disadvantage of the described gate system is the pressure loss in the central riser of large diameter when the flow direction changes by 90 ° (from vertical to horizontal) and the metal slips in the central riser during rotation of the mold. Another drawback of this sprue system is that even a slight displacement of the incident jet relative to the axis of the central riser leads to a violation of the uniformity of filling of the radial metal wires, and then of the molds, by the melt and, as a result, the quality of the castings.

Эти недостатки еще сильнее проявляются при изготовлении крупногабаритных массивных отливок на плавильных установках большой мощности, когда расстояние от выпускного лотка до дна приемного устройства (высота падения металла) может достигать 1,0 м и более.These shortcomings are even more pronounced in the manufacture of large-sized massive castings in large-capacity melting plants, when the distance from the outlet tray to the bottom of the receiving device (metal drop height) can reach 1.0 m or more.

Задача полезной модели - снижение потерь напора в литниковой системе.The objective of the utility model is to reduce the pressure loss in the gate system.

Технический результат- повышение расходных характеристик при заливке металла и равномерности подачи металла в радиальные металлопроводы, улучшение качества отливок.EFFECT: increased flow characteristics when pouring metal and uniformity of metal supply to radial metal wires, improved quality of castings.

Технический результат достигается применением литниковой системы с вертикальной осью вращения, содержащей центральный стояк, радиальный металлопровод, коллектор с переменным сечением, выполненный на участках между двумя соседними радиальными металлопроводами, расширяющийся по направлению вращения, причем площадь большего сечения коллектора составляет 1,2-1,8 площади малого сечения, в которой, согласно полезной модели, к основанию центрального стояка примыкают две ветви радиального металлопровода с криволинейными начальными участками, причем каждая из них имеет в верхней части, на входе в радиальный металлопровод, сечение полукруга с диаметром do, равным 1,2-1,3 диаметра центрального стояка dст; в нижней части, на выходе из криволинейного участка радиального металлопровода,- круг диаметром d, равным 0,4-0,6 диаметра центрального стояка dст, а радиус Rв кривизны ветви составляет 3-5 диаметра d нижней части радиального металлопровода.The technical result is achieved by using a gating system with a vertical axis of rotation, containing a central riser, a radial metal wire, a collector with a variable cross-section, made in areas between two adjacent radial metal wires, expanding in the direction of rotation, and the area of the larger cross-section of the collector is 1.2-1.8 small cross-sectional area in which, according to a utility model, two branches of a radial metal wire with curved initial sections adjoin the base of the central riser and, and each of them has in the upper part, at the entrance to the radial metal wire, a semicircle section with a diameter d o equal to 1.2-1.3 of the diameter of the central riser d article ; in the lower part, at the exit from the curved section of the radial metal wire, there is a circle with a diameter d equal to 0.4-0.6 of the diameter of the central riser d article , and the radius R in the branch curvature is 3-5 diameters d of the lower part of the radial metal wire.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображено общий вид литниковой системы с двумя радиальными металлопроводами.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which shows a General view of the gating system with two radial metal wires.

Литниковая система содержит центральный стояк 1, в основании которого расположен рассекатель 2. Рассекатель распределяет жидкий металл по двум металлопроводам 3 с криволинейными начальными участками, которые обеспечивают плавное, практически по круговой траектории, изменение направления движения потока с вертикального на горизонтальный.The gate system contains a central riser 1, at the base of which a divider 2 is located. The divider distributes the molten metal through two metal wires 3 with curved initial sections that provide a smooth, almost circular path change in the direction of flow from vertical to horizontal.

Литниковая система работает следующим образом.Gating system works as follows.

Жидкий металл, вытекающий из отверстия лотка центробежной плавильной установки попадает через воронку в центральный стояк 1 формы, вращающейся с заданной скоростью. Поперечное сечение выпускного отверстия лотка определяется с учетом действительного напора металла в лотке и требуемого, для качественной заливки формы, объемного расхода металла. Диаметр центрального стояка на стыке с воронкой выбирают на 1-1,5 см больше диаметра струи металла из лотка, чем предупреждается ее торможение и разбрызгивание при ударе о воронку и, благодаря этому, обеспечивается сохранение напора расплава.Liquid metal flowing out of the opening of the centrifugal melting unit's tray enters through the funnel into the central riser 1 of the form rotating at a given speed. The cross section of the outlet of the tray is determined taking into account the actual pressure of the metal in the tray and the volume flow rate of the metal required for high-quality casting. The diameter of the central riser at the junction with the funnel is chosen to be 1-1.5 cm larger than the diameter of the metal stream from the tray than its braking and spraying upon impact with the funnel are prevented and, thus, the melt pressure is maintained.

В основании центрального стояка поток с помощью рассекателя 2 равномерно распределяется по двум радиальным металлопроводам 3. Войдя в устье радиального металлопровода практически параллельно оси центрального стояка, далее в криволинейном канале с радиусом кривизны, равным 3-5 диаметра d нижней части радиального металлопровода, поток металла плавно, практически по круговой траектории, изменяет направление течения с вертикального на горизонтальный, т.е. на 90°.At the base of the central riser, the flow with the help of a splitter 2 is evenly distributed along two radial metal wires 3. Having entered the mouth of the radial metal wire almost parallel to the axis of the central riser, then in the curved channel with a radius of curvature equal to 3-5 diameters d of the lower part of the radial metal wire, the metal flow smoothly , practically along a circular trajectory, changes the direction of the flow from vertical to horizontal, i.e. 90 °.

Такая конструкция металлоприемника и начального криволинейного участка радиального металлопровода позволяет устранить эффект проскальзывания и уменьшить потери напора металла, благодаря чему коэффициент расхода повышается в 1,5-2 раза, достигая численных значений 0,6-0,9 ед.This design of the metal receiver and the initial curved section of the radial metal wire allows to eliminate the slippage effect and reduce the pressure loss of the metal, due to which the flow coefficient increases by 1.5-2 times, reaching numerical values of 0.6-0.9 units.

Скорость металла во входном отверстии радиального металлопровода, в данном случае, зависит преимущественно от динамического и статического напоров расплава, определяемых высотой его падения и уровнем металла в центральном стояке. Влияние же центробежного давления на динамику течения металла на входе в радиальный металлопровод, из-за относительно малого диаметра центрального стояка, невелико. Значение этого фактора, по мере движения расплава по радиальному металлопроводу возрастает, а при The speed of the metal in the inlet of the radial metal wire, in this case, depends mainly on the dynamic and static pressure of the melt, determined by the height of its fall and the level of the metal in the central riser. The influence of centrifugal pressure on the dynamics of the metal flow at the inlet to the radial metal wire, due to the relatively small diameter of the central riser, is small. The value of this factor, as the melt moves along the radial metal wire, increases, and when

больших расстояниях от оси вращения его роль в формировании скоростных параметров потока вообще становится определяющим.large distances from the axis of rotation, its role in the formation of velocity parameters of the flow in general becomes decisive.

Таким образом, сочетание статического, динамического и центробежного напоров и устранение проскальзывания металла в предлагаемой литниковой системе, равномерное распределение расплава по радиальным металлопроводам, позволяет улучшить ее расходные характеристики и обеспечить требуемую интенсивность и равномерность заполнения формообразующих полостей, и улучшение качества отливок.Thus, the combination of static, dynamic and centrifugal heads and the elimination of metal slippage in the proposed gate system, the uniform distribution of the melt along the radial metal wires, can improve its flow characteristics and provide the required intensity and uniformity of filling of the forming cavities, and improve the quality of castings.

Claims (1)

Литниковая система с вертикальной осью вращения, содержащая центральный стояк, два примыкающих к его основанию радиальных металлопровода, коллектор с переменным сечением, расширяющимся по направлению вращения, который расположен между радиальными металлопроводами, причем площадь большего сечения коллектора составляет 1,2-1,8 площади малого сечения, отличающаяся тем, что радиальные металлопроводы выполнены с криволинейным начальным участком, при этом каждый из металлопроводов в верхней части, на входе в криволинейный участок, имеет сечение в форме полукруга с диаметром d0, равным 1,2-1,3 диаметра центрального стояка dст, в нижней части, на выходе из криволинейного участка – сечение в форме круга с диаметром d, равным 0,4-0,6 диаметра стояка dст, при этом радиус Rв кривизны криволинейного участка каждого радиального металлопровода составляет 3-5 диаметра d его нижней части.A gating system with a vertical axis of rotation, containing a central riser, two radial metal wires adjacent to its base, a collector with a variable cross section, expanding in the direction of rotation, which is located between the radial metal wires, with a larger cross-sectional area of the collector being 1.2-1.8 small section, characterized in that the radial metal wires are made with a curved initial section, with each of the metal wires in the upper part, at the entrance to the curved section, has a section of a shape of a semicircle with a diameter d 0 equal to the diameter of the central riser 1.2-1.3 d st, at the bottom, at the outlet of the curved portion - section in the shape of a circle with a diameter d equal to the diameter 0.4-0.6 riser d article , while the radius R in the curvature of the curved section of each radial metal wire is 3-5 diameter d of its lower part.
RU2017100390U 2017-01-09 2017-01-09 GAS CENTRIFUGAL CASTING SYSTEM WITH VERTICAL ROTATION AXIS RU177992U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017100390U RU177992U1 (en) 2017-01-09 2017-01-09 GAS CENTRIFUGAL CASTING SYSTEM WITH VERTICAL ROTATION AXIS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017100390U RU177992U1 (en) 2017-01-09 2017-01-09 GAS CENTRIFUGAL CASTING SYSTEM WITH VERTICAL ROTATION AXIS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU177992U1 true RU177992U1 (en) 2018-03-19

Family

ID=61627509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017100390U RU177992U1 (en) 2017-01-09 2017-01-09 GAS CENTRIFUGAL CASTING SYSTEM WITH VERTICAL ROTATION AXIS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU177992U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU183369U1 (en) * 2018-05-24 2018-09-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" GAS CENTRIFUGAL CASTING SYSTEM WITH VERTICAL ROTATION AXIS

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1003996A2 (en) * 1981-02-25 1983-03-15 Рыбинский Авиационный Технологический Институт Gating system for centrifugal casting with vertical rotation axis
US4779663A (en) * 1986-08-14 1988-10-25 Navistar International Transportation Corp. Process and apparatus for producing ductile iron castings
RU2109596C1 (en) * 1996-12-06 1998-04-27 Александр Юрьевич Никитин Plant for centrifugal casting of molds
RU144465U1 (en) * 2013-10-25 2014-08-20 Гизар Нигъматьянович Миннеханов CENTRIFUGAL CASTING MACHINE WITH VERTICAL ROTATION AXIS

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1003996A2 (en) * 1981-02-25 1983-03-15 Рыбинский Авиационный Технологический Институт Gating system for centrifugal casting with vertical rotation axis
US4779663A (en) * 1986-08-14 1988-10-25 Navistar International Transportation Corp. Process and apparatus for producing ductile iron castings
RU2109596C1 (en) * 1996-12-06 1998-04-27 Александр Юрьевич Никитин Plant for centrifugal casting of molds
RU144465U1 (en) * 2013-10-25 2014-08-20 Гизар Нигъматьянович Миннеханов CENTRIFUGAL CASTING MACHINE WITH VERTICAL ROTATION AXIS

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU183369U1 (en) * 2018-05-24 2018-09-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" GAS CENTRIFUGAL CASTING SYSTEM WITH VERTICAL ROTATION AXIS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104889332B (en) A kind of running gate system of thin-wall conical hydraulic turbine crown steel-casting
JP2000512909A (en) Feed immersion pipe for continuous casting of thin slabs
CN102744370A (en) Pouring system for permanent mold gravity casting aluminum piston
MX2008015194A (en) Casting nozzle.
CN101733386A (en) Die cast mould gating system
RU177992U1 (en) GAS CENTRIFUGAL CASTING SYSTEM WITH VERTICAL ROTATION AXIS
CN102825229A (en) Flow control structure for preventing vortexes from being generated in tundish
US3648761A (en) Apparatus for distributing molten steel in a mold for a continuous casting
CN104325085A (en) Gating system with multistage split transverse runners
CN105163883B (en) Fire resisting immersion entry nozzle
CN108097926B (en) Wax mould structure for vacuum suction casting
CN202725962U (en) Casting system for metal mold gravity casting aluminum piston
CN202701328U (en) Gating system for pouring wide and thick slab by two water gaps
CN208743624U (en) A kind of knitting machine main plate running gate system
CN203030884U (en) Multihole type immersive type water port for continuous casting
EP2965838B1 (en) Distributor for steel casting
RU2402403C2 (en) Iron receiver for centrifugal casting with vertical rotational axis
RU183369U1 (en) GAS CENTRIFUGAL CASTING SYSTEM WITH VERTICAL ROTATION AXIS
CN205732831U (en) A kind of adjustable length model casting gate stick
UA86601C2 (en) submerged entry nozzle with plurality of discharge outlets (embodiments)
CN206263206U (en) A kind of double pouring gate structures of thin-walled parts
CN111250661A (en) Pouring basin
CN201603853U (en) Quadripuntal submersed nozzle used for pouring conventional plate blank and preventing molten steel turbulence
JP2021041409A (en) Molten metal pouring device
RU177995U1 (en) Ladle intermediate for continuous casting of metal

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20200110