RU181962U1 - DEVICE FOR OBTAINING LIGATURE INGOTS BY AN INCLINED CASTING METHOD - Google Patents
DEVICE FOR OBTAINING LIGATURE INGOTS BY AN INCLINED CASTING METHOD Download PDFInfo
- Publication number
- RU181962U1 RU181962U1 RU2017144136U RU2017144136U RU181962U1 RU 181962 U1 RU181962 U1 RU 181962U1 RU 2017144136 U RU2017144136 U RU 2017144136U RU 2017144136 U RU2017144136 U RU 2017144136U RU 181962 U1 RU181962 U1 RU 181962U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- casting
- ingot
- molds
- length
- ingots
- Prior art date
Links
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 15
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 abstract description 6
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 abstract description 6
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 abstract description 4
- 238000005204 segregation Methods 0.000 abstract description 4
- 230000003245 working effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D13/00—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force
- B22D13/10—Accessories for centrifugal casting apparatus, e.g. moulds, linings therefor, means for feeding molten metal, cleansing moulds, removing castings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области литейного производства, в частности к водоохлаждаемым литейным формам наклонного типа для отливки слитков из черных и цветных металлов, используемых в литейных машинах. Устройство для получения лигатурных слитков методом наклонного литья содержит две разъемные полуформы с выработками, образующими литейную полость, внутри полуформ выполнены охлаждающие каналы в виде сквозных отверстий с различным межосевым шагом, содержит заливочный ковш с крышкой. Техническим результатом является получение слитков с однородной кристаллической структурой, низкой степенью ликвации; увеличение скорости кристаллизации. 5 з.п. ф-лы; 4 ил.The utility model relates to the field of foundry, in particular to water-cooled casting molds of an inclined type for casting ingots of ferrous and non-ferrous metals used in foundry machines. The device for producing ligature ingots by the inclined casting method contains two detachable half-molds with workings forming a casting cavity, cooling channels are made inside the half-molds in the form of through holes with different interaxal spacing, and contains a pouring bucket with a lid. The technical result is to obtain ingots with a uniform crystalline structure, a low degree of segregation; increase in crystallization rate. 5 cp f-ly; 4 ill.
Description
Область техникиTechnical field
Полезная модель относится к области литейного производства, в частности к водоохлаждаемым литейным формам наклонного типа для отливки слитков из черных и цветных металлов, используемых в литейных машинах.The utility model relates to the field of foundry, in particular to water-cooled casting molds of an inclined type for casting ingots of ferrous and non-ferrous metals used in foundry machines.
Уровень техникиState of the art
Известен водоохлаждаемый кокиль для отливки деталей из черных и цветных металлов, состоящий из нижней и верхней полуформ, в каждую из которых залиты охлаждающие каналы, повторяющие в своей средней части конфигурацию отливки, промежуточную камеру возврата охладителя и канал отвода охладителя, проходящий у торца отливки (патент №627913, МПК B22D 15/00, опубл. 15.10.1978 г.)Known water-cooled chill mold for casting parts from ferrous and non-ferrous metals, consisting of lower and upper half-molds, each of which is filled with cooling channels, repeating in its middle part the configuration of the casting, an intermediate cooler return chamber and a cooler exhaust channel passing at the end of the casting (patent No. 627913, IPC B22D 15/00, publ. 10/15/1978)
Недостатками данного кокиля является низкая эффективность работы охлаждающей системы из-за малой площади контакта охлаждающего канала с теплоотводящей стенкой отливки. Также стоит отметить сложность изготовления предложенной конфигурации каналов.The disadvantages of this chill mold are the low efficiency of the cooling system due to the small area of contact of the cooling channel with the heat sink wall of the casting. It is also worth noting the complexity of manufacturing the proposed channel configuration.
Также известен способ литья деталей из цветных металлов методом наклонного литья и устройства для литья головок и блоков цилиндров, заключающийся в том, что боковая часть пресс-формы имеет поперечный раздаточный канал с элементами литниковой системы установленный в начальный момент времени под углом 45-70 градусов относительно продольной оси, заполненный жидким металлом приблизительно на 1/5 часть, затем пресс-форма возвращается в вертикальное положение тем самым, заполняя литейную полость непрерывно поступающим металлом через литейный канал. Наполнение металлом пресс-формы и изменение угла наклона скоординированы таким образом, что как только форма достигает вертикального положения, литейная полость полностью заполняется до уровня раздаточного канала (патент ЕР 1742752 В1, опубл. 17.10.2005 г.)Also known is a method of casting parts of non-ferrous metals by inclined casting and a device for casting heads and cylinder blocks, which consists in the fact that the lateral part of the mold has a transverse dispensing channel with gate elements installed at an initial time at an angle of 45-70 degrees relative to the longitudinal axis, filled with liquid metal by about 1/5 part, then the mold returns to a vertical position thereby filling the casting cavity with continuously flowing metal through the casting channel. The metal filling of the mold and the change in the angle of inclination are coordinated in such a way that as soon as the mold reaches a vertical position, the casting cavity is completely filled to the level of the dispensing channel (patent EP 1742752 B1, publ. 17.10.2005)
Недостатком данного способа является сложный алгоритм заполнения внутренней полости литейной формы, требующий точной координации подачи металла в раздаточный литейный желоб и изменение угла наклона пресс-формы, также стоит отметить наличие лишних операций в процессе изготовления отливок, связанных с переводом формы в наклонное положение перед началом литья.The disadvantage of this method is the complex algorithm for filling the inner cavity of the mold, requiring precise coordination of the metal supply to the dispensing casting trough and changing the angle of the mold, it is also worth noting the presence of unnecessary operations in the manufacturing process of castings associated with the translation of the mold into an inclined position before casting .
Прототипом является устройство для литья деталей из цветных металлов методом наклонного литья, содержащая литейную форму, которая может наклоняться вокруг своей продольной оси, литейный канал, расположенный на продольной стороне формы имеющий две или более литейные полости и входной стояк для заливки металла, который при повороте формы вместе с литейным желобом заполняет металлом полость литейной формы (патент US 8770264, МПК B22D 35/04, B22D 41/04, опубл. 08.07.2014 г.).The prototype is a device for casting non-ferrous metal parts by inclined casting, containing a mold that can tilt around its longitudinal axis, a casting channel located on the longitudinal side of the mold having two or more casting cavities and an input riser for pouring metal, which when turning the mold together with the casting trough fills the mold cavity with metal (patent US 8770264, IPC B22D 35/04, B22D 41/04, publ. 08.07.2014).
Недостатком данного устройства является неоднородность температурного поля в раздаточном желобе перед заливкой металла в литейную форму, что может способствовать появлению ликвации в теле отливки.The disadvantage of this device is the heterogeneity of the temperature field in the dispensing chute before pouring the metal into the mold, which can contribute to the appearance of segregation in the body of the casting.
Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure
Задачей устройства является повышение качества получаемых лигатурных слитков с равномерным распределением интерметаллидов.The objective of the device is to improve the quality of the resulting ligature ingots with a uniform distribution of intermetallic compounds.
Техническим результатом полезной модели является:The technical result of the utility model is:
- получение слитков с однородной кристаллической структурой, низкой степенью ликвации;- obtaining ingots with a homogeneous crystalline structure, a low degree of segregation;
- увеличение скорости кристаллизации за счет охлаждающих каналов в форме с переменным межосевым расстоянием от нижней к верхней части слитка.- increase the crystallization rate due to the cooling channels in the form with a variable center distance from the lower to the upper part of the ingot.
Технический результат достигается за счет того, что в устройстве для получения лигатурных слитков методом наклонного литья, содержащем две разъемные полуформы, скрепленные между собой с образованием литейной полости, и заливочный ковш, новым является то, что оно снабжено крышкой заливочного ковша, крышка ковша и заливочный ковш прикреплены к верхней полуформе посредством болтового соединения, при этом внутри полуформ выполнены сквозные охлаждающие каналы с различным межосевым шагом, а для скрепления полуформ между собой на их внутренних сторонах выполнены отверстия для установки центрирующих штифтов.The technical result is achieved due to the fact that in the device for producing ligature ingots by the method of inclined casting, containing two detachable half-molds fastened together to form a casting cavity, and a pouring ladle, it is new that it is equipped with a pouring ladle lid, a ladle lid and pouring the bucket is attached to the upper half-mold by means of a bolt connection, while through the cooling channels with different interaxal steps are made inside the half-molds, and for fastening the half-forms to each other on their inner holes are made on their sides for installing centering pins.
Предлагаемое устройство дополняют частные случаи его выполнения.The proposed device is complemented by special cases of its implementation.
На внутренней стороне полуформы предусмотрены выпоры в виде сквозных отверстий квадратного сечения. Литейная полость выполнена следующих размеров: длиной а, высотой b, равной 0.5-0.7 длины слитка, шириной g 0.1-0.3 длины слитка, высотой литейного стояка с 0.4-0.6 длины слитка, выпорами с длиной грани f 0.02-0.05 длины слитка, скруглениями вертикальных и горизонтальных стенок радиусом R 0.05-0.07 длины слитка, диаметр d охлаждающих каналов равен 0.06-0.09 длины слитка, межосевой шаг е равен 0.15-0.3 длины слитка. В полу формах выполнены отверстия под гидравлические или механические толкатели.On the inner side of the half-mold there are protrusions in the form of through holes of square section. The foundry cavity is made in the following sizes: length a, height b equal to 0.5-0.7 of the ingot length, g 0.1-0.3 of the ingot length, casting riser height of 0.4-0.6 ingot length, protrusions with the face length f 0.02-0.05 of the ingot length, rounding off vertical and horizontal walls with a radius R 0.05-0.07 of the ingot length, the diameter d of the cooling channels is 0.06-0.09 of the ingot length, the center distance e is 0.15-0.3 of the ingot length. In the floor molds, holes are made for hydraulic or mechanical pushers.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Полезная модель поясняется фигурами, где на фиг. 1 представлен общий вид устройства в изометрии, на фиг. 2 изометрия верхней и нижней полуформ устройства с элементами крепления, на фиг. 3 заливочный ковш и крышка ковша, на фиг. 4 верхняя часть полуформы.The utility model is illustrated by the figures, where in FIG. 1 is a perspective view of the device in isometric view; FIG. 2 is an isometry of the upper and lower half-forms of the device with fastening elements, in FIG. 3 casting bucket and bucket lid, in FIG. 4 upper half of the mold.
Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation
Конструкция устройства содержит следующие конструктивные элементы: разъемные полуформы 1 и 2 с выработками образующими литейную полость, заливочный ковш 3, прикрепленный при помощи болтового соединения 4 и болта 5 к верхней части полуформы, а также крышку ковша 6 прикрепленную к верхней полуформе аналогично с использованием болтового соединения. Внутри полуформ 1 и 2 выполнены сквозные охлаждающие каналы 7 с переменным межосевым расстоянием. Для безопасного и удобного извлечения готовых слитков из внутренней литейной полости предусмотрены отверстия 8 под гидравлические либо механические толкатели. Для надежного и точного скрепления полу форм 1 и 2 предусмотрены отверстия 9 на внутренних сторонах, в которые вставляются центрирующие штифты 10. Для повышения качества отлитых слитков на внутренней стороне верхней полуформы 2 предусмотрены вертикальные каналы - выпора 11 в виде сквозных отверстий квадратного сечения, соединяющие тело отливки с атмосферой, данные элементы необходимы для вывода газов из формы во время заливки. Выпоры могут быть выполнены на обеих полуформах.The design of the device contains the following structural elements: detachable half-
Работа устройства осуществляется следующим образом.The operation of the device is as follows.
Полуформы 1 и 2 соединяют между собой при помощи штифтов 10 установленных в отверстия 9, далее при помощи болтового соединения 4 и болта 5 к устройству прикрепляются заливочный ковш 3 и крышка ковша 6. Устройство устанавливается в машину наклонного литья. В начальный момент времени из раздаточного миксера металл поступает в заливочный ковш 3, затем литейная машина начинает вращение вокруг продольной оси устройства, в этот момент металл начинает заполнять внутреннюю литейную полость, образованную при помощи полу форм 1 и 2. После заполнения металлом всей литейной полости включается подача охлаждающей жидкости, в частности воды, через каналы 7. Далее после окончания кристаллизации слитка отключают подачу охлаждающей жидкости, осуществляется снятие верхней полуформы 2 и извлечение отливки при помощи толкателей через отверстие 8.The half-
Литейная полость выполнена следующих размеров: длиной а, высотой b, равной 0.5-0.7 длины слитка, шириной g 0.1-0.3 длины слитка, высотой литейного стояка с 0.4-0.6 длины слитка, выпорами квадратного сечения с длиной грани f 0.02-0.05 длины слитка, скруглениями вертикальных и горизонтальных стенок радиусом R 0.05-0.07 длины слитка, а также средствами крепления и заливочным ковшом с крышкой, внутри полуформ выполнена система охлаждаемых каналов в виде сквозных отверстий диаметром d 0.06-0.09 длины слитка с различным межосевым шагом е 0.15-0.3 длины слитка. На внутренних сторонах полу формы выполнены отверстия, в которые устанавливаются центрирующие штифты.The casting cavity is made in the following sizes: length a, height b equal to 0.5-0.7 of the ingot length, g 0.1-0.3 of the ingot length, casting riser height from 0.4-0.6 of the ingot length, square sections with face length f 0.02-0.05 of the ingot length, rounding of vertical and horizontal walls with a radius R 0.05-0.07 of the length of the ingot, as well as fastening means and a casting bucket with a lid, a system of cooled channels in the form of through holes with a diameter d 0.06-0.09 of the length of the ingot with different interaxal spacing e 0.15-0.3 of the length of the ingot . Holes are provided on the inner sides of the mold floor in which centering pins are mounted.
Оптимальными размерами для данного изобретения являются: радиус закругления вертикальных стенок и дна R=15-20 мм, длина а=250-300 мм, высота b=160-200 мм, ширина g=30-50 мм, высота литейного стояка с=50-80 мм.The optimal dimensions for this invention are: the radius of curvature of the vertical walls and the bottom R = 15-20 mm, length a = 250-300 mm, height b = 160-200 mm, width g = 30-50 mm, the height of the casting riser c = 50 -80 mm.
Отлитые слитки имеют плоскую форму с закругленной донной частью. Полученные слитки обрабатываются на пиле для удаления литниковой части отливки.Cast ingots are flat with a rounded bottom. The resulting ingots are processed on a saw to remove the gating part of the casting.
Пример осуществления полезной модели:An example implementation of a utility model:
Были отлиты слитки Al-Sc (0,5-2%). Начальная температура металла составила 910°С, начальная температура формы перед заливкой 20°С. Время кристаллизации до полного затвердевания отливки при таких условиях составила 11 секунд, что составляет 80°С/секунду. Данные результаты также подтверждены расчетами, проведенными при помощи компьютерного моделирования. Al-Sc ingots (0.5-2%) were cast. The initial temperature of the metal was 910 ° C, the initial temperature of the mold before pouring 20 ° C. The crystallization time to complete solidification of the casting under such conditions was 11 seconds, which is 80 ° C / second. These results are also confirmed by calculations carried out using computer simulation.
Полученные в результате отливки слитки отвечали всем требованиям.The ingots obtained as a result of casting met all the requirements.
Литейные полости имели следующие размеры: а=260 мм; b=175 мм; R=17,5 мм.Foundry cavities had the following dimensions: a = 260 mm; b = 175 mm; R = 17.5 mm.
Литниковые системы имели следующие размеры: с=60 мм; g=17,5 мм; f=10 мм.Gating systems had the following sizes: c = 60 mm; g = 17.5 mm; f = 10 mm.
Полученные слитки имеют однородную кристаллическую структуру, а также низкую степень ликвации в объеме.The obtained ingots have a uniform crystalline structure, as well as a low degree of segregation in volume.
Высокая скорость кристаллизации достигается путем управления фронтом кристаллизации за счет расположения охлаждающих каналов в форме с переменным межосевым расстоянием от нижней к верхней части слитка.A high crystallization rate is achieved by controlling the crystallization front due to the location of the cooling channels in the mold with a variable center distance from the lower to the upper part of the ingot.
Происходит равномерное распределение температурного поля при каждой последующей отливке за счет постоянной скорости заливки в литейной машине.A uniform distribution of the temperature field occurs at each subsequent casting due to the constant pouring speed in the foundry machine.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017144136U RU181962U1 (en) | 2017-12-15 | 2017-12-15 | DEVICE FOR OBTAINING LIGATURE INGOTS BY AN INCLINED CASTING METHOD |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017144136U RU181962U1 (en) | 2017-12-15 | 2017-12-15 | DEVICE FOR OBTAINING LIGATURE INGOTS BY AN INCLINED CASTING METHOD |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU181962U1 true RU181962U1 (en) | 2018-07-30 |
Family
ID=63141916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017144136U RU181962U1 (en) | 2017-12-15 | 2017-12-15 | DEVICE FOR OBTAINING LIGATURE INGOTS BY AN INCLINED CASTING METHOD |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU181962U1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120132321A1 (en) * | 2009-07-03 | 2012-05-31 | Ksm Castings Gmbh | Device, gutter, method for tilt-casting components made of light metal, and components cast therewith |
RU2584842C1 (en) * | 2012-05-03 | 2016-05-20 | Фриц Винтер Айзенгиссерай Гмбх Унд Ко. Кг | Method of casting part |
-
2017
- 2017-12-15 RU RU2017144136U patent/RU181962U1/en active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120132321A1 (en) * | 2009-07-03 | 2012-05-31 | Ksm Castings Gmbh | Device, gutter, method for tilt-casting components made of light metal, and components cast therewith |
RU2584842C1 (en) * | 2012-05-03 | 2016-05-20 | Фриц Винтер Айзенгиссерай Гмбх Унд Ко. Кг | Method of casting part |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102223969B (en) | Method and device for casting a cast part from a metal melt | |
RU2584842C1 (en) | Method of casting part | |
RU2717755C1 (en) | Casting mold for casting complex shaped castings and use of said mold | |
KR101962525B1 (en) | Device for producing a cylinder crankcase using the low-pressure or gravity casting method | |
RU2634819C2 (en) | Casting method and casting mould with special feeding channel for manufacturing cast parts, in particular, cylinder blocks and cylinder heads | |
WO2015055654A1 (en) | Process and casting machine for casting metal parts | |
CN103447468A (en) | Single-mold multi-cavity gravity casting wheel hub mould and method for casting wheel hub | |
CN104827000A (en) | Gear ring casting method | |
CN104493112B (en) | Steel ingot casting mould and casting method | |
PT94822A (en) | MOLDING PROCESS IN LOW PRESSURE COQUILES FOR THE FUNDING OF METAL PECAS | |
EA009004B1 (en) | Process and apparatus for casting of metal artefacts | |
RU181962U1 (en) | DEVICE FOR OBTAINING LIGATURE INGOTS BY AN INCLINED CASTING METHOD | |
CN105828974A (en) | Method for producing a casting core for manufacturing cylinder heads | |
US5620044A (en) | Gravity precision sand casting of aluminum and equivalent metals | |
JPH0138590B2 (en) | ||
CN212019314U (en) | Shunting supplement gating system for investment casting | |
CN208976815U (en) | Thick-wall aluminum alloy casting metal type dies | |
CN207239067U (en) | A kind of unidirectional solidification mould of electroslag remelting electrode billet | |
CN220782191U (en) | Resin sand manual modeling mould | |
RU2075363C1 (en) | Casting mould mainly used for hardware casting | |
RU172235U1 (en) | DETACHABLE COBLE FOR CASTING OF LIGATURE INGOTS FOR ALUMINUM ALLOYS | |
RU205483U1 (en) | CASTING SHAPE | |
US3465809A (en) | Process for casting slab type ingots | |
CN204413083U (en) | Steel ingot casting mould | |
RU2261776C2 (en) | Device for making riserless hollow ingot |