RU2014940C1

RU2014940C1 - Method for producing castings in vacuumized modes

Info

Publication number: RU2014940C1
Authority: RU
Inventors: В.С. Дорошенко; Н.И. Шейко
Original assignee: Киевское научно-производственное объединение по автоматизации и механизации технологии производства
Priority date: 1992-02-21
Filing date: 1992-02-21
Publication date: 1994-06-30

Abstract

FIELD: vacuum suction casting. SUBSTANCE: method involves filling metal into working cavity of mold lined with friable refractory filler, and vacuumizing it on upward stroke of plunger therein. Shape-forming function is ensured by plunger whose upward motion depressurizes lining sand. Vacuum acts through sand on melt, thus filling the mold. The method does not call for the use of vacuumized pattern auxiliaries lined with film and dispenses with the associated expenditures for auxiliaries and additional labor since sand in working cavity is sealed by plunger surface. EFFECT: higher efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью слитков вакуумным всасыванием. The invention relates to foundry, in particular to casting ingots by vacuum absorption.

Известен способ литья слитков вакуумным всасыванием в кристаллизатор, включающий вакуумирование рабочей полости и ее заполнение металлом [1]. A known method of casting ingots by vacuum suction in a mold, including the evacuation of the working cavity and its filling with metal [1].

Однако для литья различных конфигураций и размеров слитков требуются соответствующие кристаллизаторы, что вызывает значительные затраты на изготовление оснастки, особенно нерациональные при единичном и мелкосерийном производстве. However, casting of various configurations and sizes of ingots requires appropriate molds, which causes significant costs for tooling manufacturing, especially irrational in single and small-scale production.

Известно применение облицованных сыпучим огнеупорным наполнителем металлических форм (кокилей) [2]. It is known the use of lined with granular refractory filler metal forms (chill molds) [2].

Однако технология облицовки требует применения модельной оснастки, герметизирующего покрытия, разделяется на ряд операций, которые в сумме составляют трудоемкий и малопроизводительный процесс, удорожающий литье. Кроме того, облицовка, полученная вакуумной формовкой, во избежание разрушения должна все время вакуумироваться, что требует энергозатрат и оборудования для вакуумирования. However, the cladding technology requires the use of model equipment, sealing coatings, is divided into a number of operations, which in total make up a laborious and low-productivity process, making casting more expensive. In addition, the lining obtained by vacuum molding, in order to avoid destruction, must be evacuated all the time, which requires energy and equipment for evacuation.

Целью изобретения является уменьшение затрат на оснастку и трудозатрат. The aim of the invention is to reduce the cost of equipment and labor.

Указанная цель достигается тем, что заполнение полости выполняют при движении плунжера в рабочей полости кристаллизатора. This goal is achieved by the fact that the filling of the cavity is performed when the plunger moves in the working cavity of the mold.

По сравнению с прототипом уменьшаются затраты на оснастку, т.к. корпус кристаллизатора можно применять для литья слитков (профилей) различных размеров и конфигураций (в пределах, возможных для вакуумного всасывания). Формообразующую функцию выполняет плунжер, который своим движением вверх разгерметизирует песок рабочей полости и вакуум через песок воздействует на расплав, обеспечивая заполнение формы. Разрежение, подаваемое через песок, должно обеспечить как всасывание металла, так и удержание песчаной облицовки, герметизируемой заполняемым металлом, замещаемым плунжер. При разрежении порядка 50 кПа для чугуна высота слитка может достигать 0,7 м, для алюминия - примерно в 2,5 раза больше. Compared with the prototype, the cost of equipment is reduced, because the mold body can be used for casting ingots (profiles) of various sizes and configurations (to the extent possible for vacuum absorption). The form-forming function is performed by the plunger, which, with its upward movement, depressurizes the sand of the working cavity and the vacuum through the sand acts on the melt, ensuring the filling of the mold. The vacuum supplied through the sand should ensure both the absorption of the metal and the retention of the sand lining, which is sealed by the filled metal, replaced by a plunger. With a rarefaction of about 50 kPa for cast iron, the height of the ingot can reach 0.7 m, for aluminum - about 2.5 times more.

По сравнению с применением вакуумной формовки способ не требует применения вакуумируемой модельной оснастки, облицованной пленкой, и связанных с этим затрат на оснастку и трудозатрат, т.к. герметизацию песка рабочей полости выполняют поверхностью плунжера. Compared with the use of vacuum molding, the method does not require the use of evacuated model equipment, lined with a film, and associated costs for equipment and labor, because sealing the sand of the working cavity is performed by the surface of the plunger.

На чертеже изображена схема кристаллизатора, где поз.1 обозначен жидкий металл, 2 - внутренняя перфорированная стенка кристаллизатора, 3 - вакуумный клапан для подключения кольцевой полости корпуса к вакуум-насосу. Для облицовки используют песок 4. Поз.5 обозначен плунжер, имеющий параллельные вертикальные стенки. Размеры верхнего и нижнего отверстия кристаллизатора приближаются к размеру плунжера, в этом случае нет необходимости герметизировать зазоры между корпусом кристаллизатора и плунжером. The drawing shows a diagram of the mold, where pos. 1 indicates liquid metal, 2 - the inner perforated wall of the mold, 3 - a vacuum valve for connecting the annular cavity of the housing to the vacuum pump. Sand 4 is used for facing. Item 5 indicates a plunger having parallel vertical walls. The dimensions of the upper and lower holes of the mold are close to the size of the plunger, in this case there is no need to seal the gaps between the mold body and the plunger.

Способ осуществляют следующим образом. Вначале облицовывают кристаллизатор, вставляя в него плунжер 5 и засыпая песок 4. Песок может уплотняться. Затем подключают разрежение к клапану 3 и, окунув низ кристаллизатора в металл 1, протягивают плунжер 5 вверх. Разрежение через перфорированные стенки 2 подается в песок и на поверхность рабочей полости. По мере движения плунжера 5 его место заполняет металл 1 под воздействием разрежения. The method is as follows. First, they mold the mold, inserting the plunger 5 into it and filling the sand 4. The sand can become denser. Then connect the vacuum to the valve 3 and, having dipped the bottom of the mold into the metal 1, pull the plunger 5 up. The vacuum through the perforated walls 2 is fed into the sand and onto the surface of the working cavity. As the plunger 5 moves, its place fills the metal 1 under the influence of rarefaction.

Пунктирной линией показано положение плунжера 5 на момент завершения протяжки. Для затвердевания металла отливки, аналогично прототипу, поддерживают вакуум. После затвердевания и охлаждения отливки ее удаляют вместе с песком 4. The dashed line shows the position of the plunger 5 at the time of completion of the broach. For the solidification of the metal castings, similar to the prototype, maintain a vacuum. After hardening and cooling of the casting, it is removed together with sand 4.

Плунжер 5 изготавливают по конфигурации отливки, Можно использовать профильную отливку в качестве плунжера для литья подобной ей отливки. The plunger 5 is made according to the configuration of the casting. You can use the profile casting as a plunger for casting a similar casting.

При изготовлении большой номенклатуры различных профильных отливок изменяют лишь плунжеры, используя один кристаллизатор. In the manufacture of a large range of different profile castings, only plungers are changed using one mold.

Claims

METHOD FOR PRODUCING CASTINGS IN VACUUMABLE FORMS, including installation of a sealing element in a metal mold, filling refractory material into the gap between the mold and the sealing element, evacuating the resulting lining, pouring metal into the mold cavity, characterized in that a plunger is used as the sealing element, which is installed in the sealing element the mold cavity, and the metal is poured into the mold by immersing the mold in the metal and moving the plunger up.