RU198100U1

RU198100U1 - Керамическая чаша

Info

Publication number: RU198100U1
Application number: RU2020105634U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Алексеевич Ордин; Александр Владимирович Шилов; Анатолий Владимирович Малеев; Константин Александрович ДОНГАУЗЕР
Original assignee: Акционерное общество «ОДК-Авиадвигатель»
Priority date: 2020-02-06
Filing date: 2020-02-06
Publication date: 2020-06-17

Abstract

Полезная модель относится к области литейного производства и может быть использована при литье по выплавляемым моделям. Керамическая чаша литниковой системы содержит коническую верхнюю часть (1) и цилиндрическую внутреннюю нижнюю часть (3). Отношение внутреннего диаметра Двходного отверстия (6) конической верхней части к внутреннему диаметру Двыходного отверстия (7) конической части равно 1,5-2,5. Коническая верхняя часть выполнена под углом α, равным 10-20относительно центральной оси, что обеспечивает установку на цилиндрическую внутреннюю нижнюю часть фильтра (4), например, пенокерамического. Обеспечивается предотвращение перелива и разбрызгивания металла за пределы керамической чаши, а также исключается турбулентность потока металла. 1 ил.

Description

Полезная модель относится к области металлургии, в частности, к технологии литья, и может использоваться в технологии высокоточного литья по выплавляемым моделям.

Известна конструкция литниковой системы с керамической чашей (Патент RU 2 644 868, МПК B22C 9/08, публ. 14.02.2018), при этом керамическая чаша состоит из конусообразной верхней части и цилиндрической нижней части. Расплавленный металл подается в керамическую чашу, затем поступает в вертикальный колодец, где происходит торможение потока за счет дроссельного устройства и отделение первой порции в расширяющейся части.

Недостатком данного изобретения является отсутствие в конструкции керамической чаши конкретной разработанной геометрии, что приводит к вероятному переливу металла и разбрызгиванию за пределы объема чаши при осуществлении процесса заливки металла. Также отсутствие фильтра в керамической чаше приводит к турбулентному потоку металла и возможности попадания далее в отливку керамических засоров.

Технической проблемой, решение которой обеспечивается при осуществлении предлагаемой полезной модели и не может быть реализовано при использовании прототипа, является вероятный перелив металла и разбрызгивание за пределы объема чаши и турбулентный поток металла.

Технической задачей полезной модели является исключение перелива металла и разбрызгивание за пределы объема керамической чаши и турбулентного потока металла.

Техническая проблема решается тем, что в керамической чаше, содержащей коническую верхнюю часть и цилиндрическую внутреннюю нижнюю часть, согласно полезной модели, отношение внутреннего диаметра входного отверстия Д₁ конической верхней части к внутреннему диаметру выходного отверстия Д₂ конической части равно 1,5-2,5, а коническая верхняя часть выполнена под углом α, равным 10-20°относительно центральной оси, с возможностью установки фильтра на цилиндрическую внутреннюю нижнюю часть.

Кроме того, согласно полезной модели, фильтр выполнен пенокерамическим.

В отличие от прототипа, отношение внутреннего диаметра входного отверстия Д₁ конической верхней части к внутреннему диаметру выходного отверстия Д₂ конической верхней части равно 1,5-2,5, а коническая часть относительно центральной оси выполнена под углом α, равным 10-20°, с возможностью установки фильтра на цилиндрическую внутреннюю нижнюю часть, исключает вероятность перелива металла и разбрызгивания за пределы объема чаши при заливке, а также формирование ламинарного потока металла при заливке, что приводит к снижению количества брака засорного характера в отливках.

На фиг. 1 представлен продольный разрез керамической чаши.

Керамическая чаша (без позиции) крепящаяся к модельному блоку при помощи модельной массы, содержит коническую верхнюю часть 1, цилиндрическую внутреннюю нижнюю часть 3 с возможностью установки фильтра 4, центральную ось 5. В керамическую чашу устанавливают фильтр, например, пенокерамический с огнеупорным уплотнителем, обеспечивая стабильную фиксацию пенокерамического фильтра, при этом керамическая чаша служит для приема металла во время заливки в керамическую форму 2. Геометрические параметры керамической чаши разработаны с применением численного моделирования процесса заливки, исходя из оптимального соотношения массы материала керамической чаши и рабочего объема ее полости, обеспечения требуемого удельного расхода заливаемого металла при использовании фильтра, например, пенокерамического, а также отсутствия вероятности перелива металла и разбрызгивания за пределы объема чаши при заливке. В связи с этим, отношение внутреннего диаметра Д₁ входного отверстия 6 конической верхней части 1 к внутреннему диаметру Д₂ выходного отверстия 7 конической верхней 1 части равно 1,5-2,5. Коническая верхняя часть 1 выполнена под углом α, равным 10-20° относительно центральной оси 5.

Также стабильная фиксация фильтра, например, пенокерамического формирует ламинарный поток металла при заливке, далее снижает количество брака засорного характера в отливках.

При отношении внутреннего диаметра Д₁ входного отверстия 6 конической верхней части 1 к внутреннему диаметру Д₂ выходного отверстия 7 конической верхней 1 части менее 1,5, и если коническая верхняя часть 1 выполнена под углом α, равным менее 10° относительно центральной оси 5, то это приводит к дополнительным трудностям при заливке металла в чашу, таким как расплескивание металла, перелив металла из чаши.

При отношении внутреннего диаметра Д₁ входного отверстия 6 конической верхней части 1 к внутреннему диаметру Д₂ выходного отверстия 7 конической верхней 1 части более 2,5, и если коническая верхняя часть 1 выполнена под углом α, равным более 20° относительно центральной оси 5, то это приводит к повышению удельного расхода металла.

Проведены экспериментальные работы по внедрению в производство предлагаемой геометрии и керамической чаши. Получен положительный технический эффект в операции литья по выплавляемым моделям.

Технология высокоточного литья по выплавляемым моделям применяется, в частности, к сплавам на основе никеля и может быть использована при получении крупногабаритных многоместных форм для заливки деталей (лопаток) авиационных, а также других литых деталей летательных аппаратов при заливке в вакууме, работающих под действием высоких нагрузок и температур.

Таким образом, предлагаемая полезная модель с вышеуказанными отличительными признаками, в совокупности с известными признаками, способствует исключению перелива металла и разбрызгиванию за пределы объема керамической чаши и турбулентного потока металла.

Claims

1. Керамическая чаша литниковой системы керамической литейной формы, содержащая коническую верхнюю часть с входным и выходным отверстиями и цилиндрическую внутреннюю нижнюю часть, отличающаяся тем, что отношение внутреннего диаметра Д₁ входного отверстия конической верхней части к внутреннему диаметру Д₂ выходного отверстия конической части равно 1,5-2,5, а коническая верхняя часть выполнена под углом α к центральной оси, равным 10-20° с возможностью установки фильтра на цилиндрическую внутреннюю нижнюю часть.

2. Керамическая чаша по п. 1, отличающаяся тем, что цилиндрическая внутренняя нижняя часть выполнена с возможностью установки пенокерамического фильтра.