RU2620231C2 - Chill mould - Google Patents

Chill mould Download PDF

Info

Publication number
RU2620231C2
RU2620231C2 RU2015146405A RU2015146405A RU2620231C2 RU 2620231 C2 RU2620231 C2 RU 2620231C2 RU 2015146405 A RU2015146405 A RU 2015146405A RU 2015146405 A RU2015146405 A RU 2015146405A RU 2620231 C2 RU2620231 C2 RU 2620231C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chill mold
forming
forming parts
mold according
cavities
Prior art date
Application number
RU2015146405A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015146405A (en
Inventor
Евгений Николаевич Каблов
Евгений Георгиевич Шомполов
Анатолий Иванович Щербаков
Александр Геннадьевич Евгенов
Юрий Владиславович Столянков
Денис Николаевич Матков
Игорь Олегович Юрченко
Ашот Грачикович Акопян
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ")
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 унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ")
Priority to RU2015146405A priority Critical patent/RU2620231C2/en
Publication of RU2015146405A publication Critical patent/RU2015146405A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2620231C2 publication Critical patent/RU2620231C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D15/00Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor

Landscapes

  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: chill mould contains at least two forming parts 1-3, forming cavities segments 7 and profitable part are performed at the surfaces of forming cavities. In a profitable part, a ceramic funnel with holes coaxial with the holes of forming cavities is installed. At the edges of the forming cavities, chamfers 9 are made, forming dross of specified shape and size, which prevents the formation of uncontrolled dross. The chill mould is made of copper or its alloys and is held by the clamping device 6.
EFFECT: increase the purity and quality of castings.
8 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к кокилям, и может быть использовано для получения шихтовых мерных заготовок из сплавов на основе никеля, титана, циркония для последующего передела, в том числе с применением технологии быстрой закалки.The invention relates to the field of foundry, namely to chill molds, and can be used to obtain charge measured billets from alloys based on nickel, titanium, zirconium for subsequent redistribution, including using fast quenching technology.

Известен кокиль (DE 10317441, опубл. 04.11.2004), в котором формообразующая полость формируется посредством установки множества прямоугольных направляющих элементов с резьбой с наружной стороны, используемых для их позиционирования относительного сборного корпуса кокиля. Сборный корпус выполнен из металлического сплава и состоит из четырех соединенных попарно боковых сегментов прямоугольной формы, один из которых, по крайней мере, подвижный, поджимаемых усилием пружины и в свою очередь крепящихся посредством болтов зажимного приспособления. Кокиль используется для отливки инструментальных заготовок для последующей механической обработки. Поджатие прямоугольных сегментов относительно друг друга и стенок кокиля производится после заливки расплава в формообразующую полость с усилием, достаточным для преодоления силы гидростатического давления расплава. Для облегчения процесса поджатия, на сопряженные поверхности наносят слой смазки для литейных форм. Кокиль предназначен для формирования отливок из низкотемпературных расплавов, с температурой плавления в несколько сотен градусов (например, сплав ZAMAK с температурой плавления 400°С), что является существенным его недостатком. Недостатком конструкции данного кокиля также является использование большого количества вставных элементов, что в совокупности с трудностью их позиционирования относительно друг друга, в значительной мере затрудняет процесс сборки и использования кокиля.Known chill mold (DE 10317441, publ. 04.11.2004), in which the forming cavity is formed by installing a plurality of rectangular guiding elements with thread from the outside, used for positioning the relative prefabricated mold body. The prefabricated housing is made of a metal alloy and consists of four rectangular-shaped side segments connected in pairs, one of which is at least movable, pressed by the force of the spring and, in turn, fastened by means of clamping device bolts. The chill mold is used for casting tool blanks for subsequent machining. The compression of the rectangular segments relative to each other and the walls of the chill mold is carried out after pouring the melt into the forming cavity with a force sufficient to overcome the hydrostatic pressure of the melt. To facilitate the preloading process, a layer of lubricant for the molds is applied to the mating surfaces. The chill mold is designed to form castings from low-temperature melts, with a melting point of several hundred degrees (for example, ZAMAK alloy with a melting point of 400 ° C), which is its significant drawback. The disadvantage of the design of this chill mold is the use of a large number of plug-in elements, which together with the difficulty of their positioning relative to each other, greatly complicates the process of assembly and use of the chill mold.

Также известен кокиль (US 6354561, опубл. 22.01.1998) регулируемого типа, состоящий из множества, расположенных по оси кокиля формовочных стержней, удерживаемых в опорной плите посредством резьбового соединения. Опорная плита в свою очередь соединена с корпусным элементом, причем предусмотрена возможность перемещения плиты в направлении, перпендикулярном направлению разъема кокиля. Для образования ровной поверхности отливки на торцы формовочных стержней допускается нанесение смазочного материала, облегчающего отделение отливки от поверхности кокиля. К недостаткам данного кокиля следует отнести сложность его конструкции и невозможность его использования для отливки сплавов с высокой температурой плавления.Also known chill mold (US 6354561, publ. 22.01.1998) adjustable type, consisting of many located along the axis of the chill mold rods held in the base plate by means of a threaded connection. The base plate, in turn, is connected to the housing element, and it is possible to move the plate in a direction perpendicular to the direction of the mold connector. To form a smooth surface of the casting on the ends of the molding rods, the application of a lubricant is allowed, which facilitates the separation of the casting from the surface of the mold. The disadvantages of this chill mold include the complexity of its design and the inability to use it for casting alloys with a high melting point.

Аналогом предлагаемого изобретения может служить кокиль (SU 1409407, опубл. 15.07.88) для изготовления чугунных отливок с выступами, целью которого является получение отливок высокого качества, достигаемого за счет выравнивания скоростей охлаждения. В состав кокиля входят формообразующие части, ограничивающие рабочую полость с пазами для теплового экранирования полостей малого сечения. Пазы заполняют металлическими пластинами, расположенными перпендикулярно поверхности разъема формообразующих частей кокиля. Снижением интенсивности отвода тепла полостей малого сечения исключали возможность формирования в них белого чугуна. К недостаткам следует отнести отсутствие конструктивных элементов, посредством которых производится разъем и извлечение отливки, а также невозможность его использования для формирования отливок из сплавов с температурой плавления выше 1300°С.An analogue of the present invention can serve as a chill mold (SU 1409407, publ. 15.07.88) for the manufacture of cast iron castings with protrusions, the purpose of which is to produce castings of high quality achieved by equalizing cooling rates. The composition of the chill mold includes forming parts that limit the working cavity with grooves for thermal shielding of small cavities. The grooves are filled with metal plates located perpendicular to the surface of the connector of the forming parts of the chill mold. Reducing the intensity of heat removal of small cavities excluded the possibility of the formation of white cast iron in them. The disadvantages include the lack of structural elements through which the connector is cast and removed, as well as the inability to use it to form castings from alloys with a melting point above 1300 ° C.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения, который может быть взят за прототип, является кокиль (RU 2188741, опубл. 10.09.2002), который предназначен для получения образцов из сплавов на основе алюминия и магния, который содержит две формообразующие части, по плоскостям которых соосно вертикальной оси выполнены формообразующие полости, соединенные друг с другом и другими полостями литниковыми каналами, которые в свою очередь сообщаются с прибылью. К существенным недостаткам изобретения можно отнести формирование образцов-отливок из легких сплавов на основе магния и алюминия, а также его конструктивное исполнение, предусматривающее использование лишь двух формообразующей частей с развитой литниковой системой, что ограничивает количество получаемых отливок, усложняет конструкцию кокиля, требует его нагрев до относительно высоких температур непосредственно перед заливкой расплава, увеличивает расход металла и насыщение расплава газовыми включениями.The closest analogue of the invention, which can be taken as a prototype, is a chill mold (RU 2188741, publ. 09/10/2002), which is designed to produce samples from alloys based on aluminum and magnesium, which contains two forming parts, the planes of which are coaxially vertical the axis is formed by forming cavities connected to each other and other cavities by the sprue channels, which in turn communicate with profit. Significant disadvantages of the invention include the formation of sample castings from light alloys based on magnesium and aluminum, as well as its design, which involves the use of only two forming parts with a developed gate system, which limits the number of castings obtained, complicates the design of the chill mold, requires its heating to relatively high temperatures immediately before pouring the melt, increases the consumption of metal and saturation of the melt with gas inclusions.

Техническая задача заключается в создании кокиля, обеспечивающего формирование качественных безоблойных беспористых отливок преимущественно цилиндрической формы диаметром 20-30 мм и длиной 200-220 мм из сплавов на основе железа, никеля, титана, циркония и гафния со скоростью охлаждения не менее 300 градусов в секунду с низким уровнем содержания газовых включений и без загрязнений керамическим материалом.The technical task is to create a chill mold, which ensures the formation of high-quality non-porous non-porous castings of predominantly cylindrical shape with a diameter of 20-30 mm and a length of 200-220 mm from alloys based on iron, nickel, titanium, zirconium and hafnium with a cooling rate of at least 300 degrees per second low content of gas inclusions and without pollution by ceramic material.

Технический результат, достигаемый в результате реализации данного изобретения, заключается в повышении чистоты и качества материала отливок за счет исключения использования керамических формовочных материалов, повышении производительности процесса отливки мерных шихтовых расходуемых заготовок с возможностью формирования до 30 кг отливок контролируемой формы с минимальным облоем за одну плавку, а также в повышении коэффициента использования материала за счет снижения совокупной массы прибыльной части.The technical result achieved by the implementation of this invention is to improve the purity and quality of the material of the castings by eliminating the use of ceramic molding materials, to increase the productivity of the casting process of measured chargeable workpieces with the possibility of forming up to 30 kg of castings of a controlled form with a minimum burr for one melt, and also in increasing the utilization of the material by reducing the total mass of the profitable part.

Для достижения описанного выше технического результата предлагается кокиль для изготовления мерных заготовок, содержащий по меньшей мере две формообразующие части, по плоскостям которых выполнены сегменты формообразующих полостей и прибыльной части. Кокиль снабжен установленной в прибыльной части керамической воронкой, в которой выполнены отверстия, соосные отверстиям формообразующих полостей. По меньшей мере двумя центрирующими элементами цилиндрической формы, установленными в выточках сопряженных формообразующих частей, и зажимным приспособлением. При этом кокиль выполнен из меди или ее сплавов, а на кромках формообразующих полостей выполнены фаски, обеспечивающие формирование облоя заданной формы и размера.To achieve the technical result described above, a chill mold is proposed for the manufacture of dimensional blanks containing at least two forming parts, the planes of which are made segments of the forming cavities and the profitable part. The chill mold is equipped with a ceramic funnel installed in the profitable part, in which holes are made, coaxial with the holes of the forming cavities. At least two centering elements of a cylindrical shape mounted in the undercuts of the mating forming parts and a clamping device. In this case, the chill mold is made of copper or its alloys, and chamfers are made on the edges of the forming cavities, ensuring the formation of a burr of a given shape and size.

Предпочтительно между двумя формообразующими частями установлена по меньшей мере одна дополнительная формообразующая часть.Preferably, at least one additional forming part is installed between the two forming parts.

Предпочтительно каждая пара вставных цилиндрических элементов расположена под углом 90 градусов относительно друг друга.Preferably, each pair of plug-in cylindrical elements is located at an angle of 90 degrees relative to each other.

Предпочтительно формообразующие полости имеют круглую, овальную, треугольную, прямоугольную или многогранную форму.Preferably, the forming cavities are round, oval, triangular, rectangular or multifaceted.

Предпочтительно формообразующие полости расположены в шахматном порядке относительно друг друга.Preferably, the forming cavities are staggered relative to each other.

Предпочтительно керамическая воронка выполнена из оксидов циркония и/или иттрия.Preferably, the ceramic funnel is made of zirconium and / or yttrium oxides.

Предпочтительно внутренние поверхности формообразующих частей имеют покрытие из комплексного оксида циркония с оксидом гадолиния, самария, тербия, иттербия, лантана, стабилизированного оксидом иттрия.Preferably, the inner surfaces of the forming parts are coated with complex zirconia with gadolinium, samarium, terbium, ytterbium, yttrium stabilized lanthanum oxide.

Предпочтительно зажимное приспособление содержит клиновидные элементы, с возможностью поджима по плоскостям сопряжения формообразующих частей.Preferably, the clamping device comprises wedge-shaped elements, with the possibility of pressing along the mating planes of the forming parts.

Настоящее изобретение поясняется чертежами:The present invention is illustrated by drawings:

Фигура 1 - кокиль в зажимном приспособлении;Figure 1 - chill mold in the clamping device;

Фигура 2 - двухрядный кокиль со вставной формообразующей частью;Figure 2 - double-row chill mold with an inserted forming part;

Фигура 3 - общий вид многорядного кокиля; Figure 3 - General view of a multi-row chill mold;

Фигура 4 - поперечное сечение формообразующей части;Figure 4 is a cross section of the forming part;

Фигура 5 - формообразующая полость с фаской;Figure 5 - forming cavity with a bevel;

Фигура 6 - вставной центрирующий элемент;Figure 6 - insert centering element;

Фигура 7 - заливочная керамическая воронка.Figure 7 - pouring ceramic funnel.

Как показано на фигурах 1 и 2, предлагаемый кокиль состоит из по крайне мере двух формообразующих частей (1) и (3), по плоскостям которых выполнены сегменты рабочих полостей, в совокупности представляющие собой формообразующие полости (7). Между формообразующими частями может быть расположена по крайне мере одна вставная формообразующая часть (2). Формообразующие полости (7) могут иметь произвольную форму, например круглую, овальную, треугольную, прямоугольную, многогранную форму и др. Добавлением вставных формообразующих частей (2) повышают вместимость кокиля (см. фигуру 3). Как показано на фиг. 5, по периметру кромки каждой формообразующей части снята фаска (9), которая в сочетании с ответной фаской (9'), выполненной в сопряженной формообразующей части, образует формообразующую полость (7) заданного формы и размера, предотвращающую образование неконтролируемого облоя произвольной неправильной формы, а также облегчает процесс сборки и центрирования формообразующих частей. Для изготовления кокиля выбрана медь или ее сплавы, которая обеспечивает требуемый уровень скорости охлаждения расплава, что, в свою очередь, определяет структуру слитка, а также обеспечивает высокую чистоту материала, благодаря исключению керамических материалов из состава кокиля. Как показано на фиг. 4, каждая из формообразующих частей снабжена по крайней мере одной выточкой (4) цилиндрической формы, предназначенной для установки цилиндрических вставных элементов (см. фигуру 6), в свою очередь используемых для центрирования сопряженных формообразующих. Для фиксации формообразующих частей относительно друг друга по плоскостям сопряжения смежных формообразующих частей использовано зажимное приспособление (6), состоящее из двух боковин, сопряженных по конусной поверхности с боковыми формообразующими частями. Боковины могут быть выполнены различных типоразмеров. Поджатие боковин осуществляется, например, посредством усилия винтового соединения, достаточного для исключения образования зазора между формообразующими частями в процессе формирования отливки под действием гидростатического давления расплава. При соединении всех формообразующих частей кокиля (см. фигуру 4) в верхней части кокиля формируется прибыльная часть (8, фигура 3). В образованную таким образом формообразующими частями прибыльную часть установлена керамическая воронка (5), предотвращающая размытие поверхности прибыльной части формообразующих частей струей расплава. Отверстия в керамической воронке формируют в соответствии с количеством, размером и расположением формообразующих полостей, образованных формообразующими частями кокиля, в месте их перехода в прибыльную часть. В процессе литья керамическая воронка (см. фигуру 7) всплывает под действием силы выталкивания из расплава (флотации), препятствуя в том числе интенсивному отводу тепла и, таким образом, обеспечивая формирование бездефектных отливок.As shown in figures 1 and 2, the proposed chill mold consists of at least two forming parts (1) and (3), the planes of which are made segments of the working cavities, in the aggregate representing the forming cavity (7). At least one plug-in forming part (2) can be located between the forming parts. The forming cavities (7) can have an arbitrary shape, for example, round, oval, triangular, rectangular, multifaceted shape, etc. By adding inserted forming parts (2), the capacity of the chill mold is increased (see figure 3). As shown in FIG. 5, a chamfer (9) is removed along the perimeter of the edge of each forming part, which, in combination with a mating chamfer (9 ') made in the conjugated forming part, forms a forming cavity (7) of a given shape and size, which prevents the formation of an uncontrolled burst of arbitrary irregular shape, and also facilitates the assembly and centering of the forming parts. Copper or its alloys were selected for the manufacture of the chill mold, which provides the required level of melt cooling rate, which, in turn, determines the structure of the ingot, and also ensures high purity of the material due to the exclusion of ceramic materials from the chill mold. As shown in FIG. 4, each of the forming parts is provided with at least one recess (4) of a cylindrical shape, designed to install cylindrical insert elements (see figure 6), which in turn are used to center the mating forming. To fix the forming parts relative to each other along the mating planes of adjacent forming parts, a clamping device (6) is used, consisting of two sidewalls conjugated along the conical surface with the side forming parts. Sidewalls can be made of various standard sizes. The sidewalls are preloaded, for example, by means of a screw connection sufficient to prevent the formation of a gap between the forming parts during the molding process under the influence of hydrostatic pressure of the melt. When all the forming parts of the chill mold are connected (see figure 4), the profitable part (8, figure 3) is formed in the upper part of the chill mold. A ceramic funnel (5) is installed in the profitable part formed in this way by the forming parts, which prevents the surface of the profitable part from being blurred by the molten stream. The holes in the ceramic funnel are formed in accordance with the number, size and location of the forming cavities formed by the forming parts of the chill mold at the place of their transition to the profitable part. During the casting process, a ceramic funnel (see figure 7) emerges under the action of the force of expulsion from the melt (flotation), interfering, among other things, with intense heat removal and, thus, ensuring the formation of defect-free castings.

Примеры исполнения кокиля для отливки мерных заготовок.Examples of the design of the chill mold for casting dimensional blanks.

Пример 1Example 1

Медный кокиль использовался для изготовления мерных шихтовых расходуемых заготовок цилиндрической формы диаметром 20 мм из сплава на основе никеля (например, жаропрочного никелевого припоя), в количестве 27 штук. В этом случае кокиль состоял из двух боковых формообразующих частей и пяти вставных формообразующих частей, которые снабжены выточками полукруглой формы, в свою очередь образующие рабочие полости цилиндрической формы, причем формообразующие полости располагались в шахматном порядке, соосно вертикальной оси кокиля. По периметру кромки формообразующих полостей формообразующих частей была снята фаска размером 1 мм под углом 45 градусов, которая позволила сформировать облой контролируемой формы. Сопряженные формообразующие части образовали прибыльную часть, в которую устанавливалась керамическая воронка с 27 отверстиями, расположенными соосно с формообразующими полостями. Центрирование сопряженных формообразующих частей проводили при помощи двух металлических вставок цилиндрической формы, расположенных под углом 90 градусов относительно друг друга и установленных в выточки цилиндрической формы в каждой паре смежных формообразующих частей. После сборки кокиль устанавливали в зажимное приспособление (6) и крепили при помощи винтового соединения (струбцины).A copper chill mold was used for the manufacture of measured charge consumable cylindrical billets with a diameter of 20 mm from an alloy based on nickel (for example, heat-resistant nickel solder), in an amount of 27 pieces. In this case, the chill mold consisted of two lateral forming parts and five inserted forming parts, which are equipped with semicircular recesses, which in turn form cylindrical working cavities, the forming cavities being staggered coaxially with the vertical axis of the chill mold. Along the perimeter of the edge of the forming cavities of the forming parts, a 1 mm bevel was removed at an angle of 45 degrees, which made it possible to form an envelope of a controlled shape. The conjugated forming parts formed a profitable part in which a ceramic funnel was installed with 27 holes arranged coaxially with the forming cavities. The centering of the mating forming parts was carried out using two cylindrical metal inserts located at an angle of 90 degrees relative to each other and installed in cylindrical grooves in each pair of adjacent forming parts. After assembly, the chill mold was installed in the clamping device (6) and fixed using a screw connection (clamp).

Процесс литья: после сборки и крепления кокиля в зажимном приспособлении, он устанавливался в вакуумную литейную установку индукционного типа. В прибыльную часть кокиля устанавливали предварительно прокаленную при 900°С керамическую воронку. Разливка сплава в количестве 30 кг осуществлялась за один прием, причем в процессе литья керамическая воронка принимала на себя механическое и тепловое воздействие струи расплава, всплывала и под действием силы выталкивания из расплава, а после охлаждения и затвердевания расплава была удалена с верхней части прибыли.Casting process: after assembling and fixing the chill mold in the clamping device, it was installed in an induction-type vacuum foundry. A ceramic funnel preliminarily calcined at 900 ° С was installed in the profitable part of the chill mold. Alloy casting in the amount of 30 kg was carried out in one go, and during the casting process, the ceramic funnel took on the mechanical and thermal effects of the melt jet, surfaced also under the force of expulsion from the melt, and after cooling and solidification of the melt was removed from the top of the profit.

Пример 2Example 2

Кокиль, выполненный из сплава на основе меди, использовался для отливки образцов треугольной формы из сплава на основе циркония. Кокиль состоял из двух формообразующих частей, причем формообразующие полости располагались в шахматном порядке, соосно вертикальной оси кокиля. В прибыльную частью кокиля, образованную соединенными формообразующими частями, устанавливали керамическую воронку с 4 отверстиями, расположенными соосно с формообразующими полостями. Центрирование формообразующих частей проводили при помощи пары металлических вставок цилиндрической формы, расположенных под углом 90 градусов относительно друг друга. По периметру кромки формообразующих полостей формообразующих частей была снята фаска размером 1 мм под углом 60 градусов, которая позволила сформировать облой контролируемой формы. Для предотвращения размытия расплавом материала кокиля на поверхность сегментов рабочих полостей каждой формообразующей части наносили покрытие из комплексного оксида циркония, образованного оксидом по крайней мере одного редкоземельного металла и стабилизированного оксидом иттрия. После сборки кокиль устанавливали в зажимное приспособление (6) и крепили при помощи винтового соединения (струбцины).A chill mold made of a copper-based alloy was used for casting triangular samples from a zirconium-based alloy. The chill mold consisted of two mold-forming parts, and the mold-forming cavities were staggered coaxially with the vertical axis of the mold. A ceramic funnel with 4 holes arranged coaxially with the forming cavities was installed in the profitable part of the chill mold formed by the connected forming parts. Centering of the forming parts was carried out using a pair of metal inserts of a cylindrical shape located at an angle of 90 degrees relative to each other. Along the perimeter of the edge of the forming cavities of the forming parts, a 1 mm bevel was removed at an angle of 60 degrees, which made it possible to form an envelope of a controlled shape. To prevent smearing of the material of the chill mold by melt, a coating of complex zirconium oxide formed by at least one rare-earth metal oxide and stabilized by yttrium oxide was applied to the surface of the working cavity segments of each forming part. After assembly, the chill mold was installed in the clamping device (6) and fixed using a screw connection (clamp).

Процесс литья: после сборки и крепления кокиля в зажимном приспособлении, он устанавливался в вакуумную литейную установку индукционного типа. В прибыльную часть кокиля устанавливали предварительно прокаленную керамическую воронку, выполненную из оксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия. Разливка сплава в количестве 15 кг осуществлялась за один прием, причем в процессе литья керамическая воронка принимала на себя механическое и тепловое воздействие струи расплава, всплывала под действием силы выталкивания из расплава, а после охлаждения и затвердевания расплава была удалена с верхней части прибыли.Casting process: after assembling and fixing the chill mold in the clamping device, it was installed in an induction-type vacuum foundry. A pre-calcined ceramic funnel made of yttrium-stabilized zirconia was installed in the profitable part of the chill mold. Alloy casting in the amount of 15 kg was carried out in one go, and during the casting process, the ceramic funnel took on the mechanical and thermal effects of the melt jet, surfaced under the force of expulsion from the melt, and after cooling and solidification of the melt was removed from the top of the profit.

Пример 3Example 3

Медный кокиль использовался для изготовления мерных шихтовых расходуемых заготовок прямоугольной формы с диагональю по линии разъема длиной 30 мм из сплава на основе титана (например, жаропрочного титанового припоя), в количестве 5 штук. В этом случае кокиль состоял из трех формообразующих частей с выточками треугольной формы, причем выточки располагались в шахматном порядке соосно вертикальной оси кокиля. Центрирование формообразующих частей проводили при помощи четырех (двух пар) металлических вставок цилиндрической формы, расположенных под углом 90 градусов относительно друг друга. По периметру кромки формообразующих полостей формообразующей частей была снята фаска размером 1 мм под углом 30 градусов, которая позволила сформировать облой контролируемой формы. В прибыльную часть кокиля, образованную соединенными формообразующими частями, устанавливали керамическую воронку с 5 отверстиями, расположенными соосно с формообразующими полостями прямоугольной формы. После сборки кокиль устанавливали в зажимное приспособление (6) и крепили при помощи винтового соединения (струбцины).A copper chill mold was used for the manufacture of measured chargeable consumables of a rectangular shape with a diagonal of 30 mm in a split line of titanium-based alloy (for example, heat-resistant titanium solder), in an amount of 5 pieces. In this case, the chill mold consisted of three forming parts with recesses of a triangular shape, and the recesses were staggered coaxially with the vertical axis of the chill mold. Centering of the forming parts was carried out using four (two pairs) of metal inserts of a cylindrical shape located at an angle of 90 degrees relative to each other. Along the perimeter of the edge of the forming cavities of the forming parts, a 1 mm bevel was removed at an angle of 30 degrees, which made it possible to form an envelope of a controlled shape. A ceramic funnel with 5 holes arranged coaxially with rectangular shaped cavities was installed in the profitable part of the chill mold formed by the connected forming parts. After assembly, the chill mold was installed in the clamping device (6) and fixed using a screw connection (clamp).

Процесс литья: после сборки и крепления кокиля в зажимном приспособлении, он устанавливался в вакуумную литейную установку индукционного типа. В прибыльную часть устанавливали предварительно прокаленную керамическую воронку. Разливка сплава в количестве 18 кг осуществлялась за один прием, причем в процессе литья керамическая воронка принимала на себя механическое воздействие струи расплава, всплывала и под действием силы выталкивания из расплава, а после охлаждения и затвердевания расплава была удалена с верхней части прибыли.Casting process: after assembling and fixing the chill mold in the clamping device, it was installed in an induction-type vacuum foundry. A pre-calcined ceramic funnel was installed in the profitable part. Alloy casting in the amount of 18 kg was carried out in one go, and during the casting process, the ceramic funnel took on the mechanical action of the melt jet, surfaced also under the force of expulsion from the melt, and after cooling and solidification of the melt was removed from the top of the profit.

Claims (8)

1. Кокиль для изготовления мерных заготовок, содержащий по меньшей мере две формообразующие части, по плоскостям которых выполнены сегменты формообразующих полостей и прибыльной части, отличающийся тем, что он снабжен установленной в прибыльной части керамической воронкой, в которой выполнены отверстия, соосные отверстиям формообразующих полостей, по меньшей мере двумя центрирующими элементами цилиндрической формы, установленными в выточках сопряженных формообразующих частей, и зажимным приспособлением, при этом кокиль выполнен из меди или ее сплавов, а на кромках формообразующих полостей выполнены фаски, обеспечивающие формирование облоя заданной формы и размера.1. The chill mold for the manufacture of dimensional blanks containing at least two forming parts, the planes of which are made segments of the forming cavities and the profitable part, characterized in that it is equipped with a ceramic funnel installed in the profitable part, in which holes are made, aligned with the holes of the forming cavities, at least two centering elements of a cylindrical shape installed in the undercuts of the mating forming parts, and a clamping device, while the chill mold is made of m one or its alloys, and chamfers are made on the edges of the forming cavities, ensuring the formation of a flash of a given shape and size. 2. Кокиль по п. 1, отличающийся тем, что между двумя формообразующими частями установлена по меньшей мере одна дополнительная формообразующая часть.2. A chill mold according to claim 1, characterized in that at least one additional forming part is installed between the two forming parts. 3. Кокиль по п. 1, отличающийся тем, что каждая пара вставных цилиндрических элементов расположена под углом 90 градусов относительно друг друга.3. Chill mold according to claim 1, characterized in that each pair of inserted cylindrical elements is located at an angle of 90 degrees relative to each other. 4. Кокиль по п. 1, отличающийся тем, что формообразующие полости имеют круглую, овальную, треугольную, прямоугольную или многогранную форму.4. Chill mold according to claim 1, characterized in that the forming cavities have a round, oval, triangular, rectangular or multifaceted shape. 5. Кокиль по п. 1, отличающийся тем, что формообразующие полости расположены в шахматном порядке относительно друг друга.5. The chill mold according to claim 1, characterized in that the forming cavities are staggered relative to each other. 6. Кокиль по п. 1, отличающийся тем, что керамическая воронка выполнена из оксидов циркония и/или иттрия.6. Chill mold according to claim 1, characterized in that the ceramic funnel is made of zirconium and / or yttrium oxides. 7. Кокиль по п. 1, отличающийся тем, что внутренние поверхности формообразующих частей имеют покрытие из комплексного оксида циркония с оксидом гадолиния, самария, тербия, иттербия, лантана, стабилизированного оксидом иттрия.7. The chill mold according to claim 1, characterized in that the inner surfaces of the forming parts are coated with complex zirconium oxide with gadolinium oxide, samarium, terbium, ytterbium, lanthanum stabilized with yttrium oxide. 8. Кокиль по п. 1, отличающийся тем, что зажимное приспособление содержит клиновидные элементы, обеспечивающие поджим по плоскостям сопряжения формообразующих частей.8. The chill mold according to claim 1, characterized in that the clamping device comprises wedge-shaped elements that provide a clamp along the mating planes of the forming parts.
RU2015146405A 2015-10-28 2015-10-28 Chill mould RU2620231C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015146405A RU2620231C2 (en) 2015-10-28 2015-10-28 Chill mould

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015146405A RU2620231C2 (en) 2015-10-28 2015-10-28 Chill mould

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015146405A RU2015146405A (en) 2017-05-04
RU2620231C2 true RU2620231C2 (en) 2017-05-23

Family

ID=58698330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015146405A RU2620231C2 (en) 2015-10-28 2015-10-28 Chill mould

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2620231C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2791741C1 (en) * 2022-08-09 2023-03-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Chill mold for manufacturing rods for argon-arc surfacing

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU342734A1 (en) *
US3698471A (en) * 1969-10-15 1972-10-17 Renault Automatically operated multiple cavity die for low-pressure chill-casting
RU2188741C2 (en) * 2000-09-13 2002-09-10 Комсомольское-на-Амуре авиационное производственное объединение Chill mold for casting standard samples

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU342734A1 (en) *
US3698471A (en) * 1969-10-15 1972-10-17 Renault Automatically operated multiple cavity die for low-pressure chill-casting
RU2188741C2 (en) * 2000-09-13 2002-09-10 Комсомольское-на-Амуре авиационное производственное объединение Chill mold for casting standard samples

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2791741C1 (en) * 2022-08-09 2023-03-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Chill mold for manufacturing rods for argon-arc surfacing

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015146405A (en) 2017-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20160221073A1 (en) Enhanced techniques for centrifugal casting of molten materials
KR20040089135A (en) Semi-solid molding method
CN105499524B (en) A kind of round steel casting method, cast dies and its holder device
JPS61276762A (en) Production of metallic product
EP2411173B1 (en) Method and apparatus for forming a liquid-forged article
RU2620231C2 (en) Chill mould
CN216126544U (en) Metal mold for composite casting molding of bimetallic structural part
JP5742014B2 (en) Columnar ingot casting apparatus and columnar ingot manufacturing method
CN203091715U (en) Die-casting die used for thin-wall aluminum alloy outer shell
US9004148B2 (en) Method for casting thin metal objects
JP2005305466A (en) Molten metal forging apparatus and molten metal forging method
CN104209471A (en) Preparation method of triplet shell casting
JP6770976B2 (en) Puller head with tapered thread
JP2005131682A (en) Metallic mold for casting and metallic mold casting method
CN212191191U (en) Slender coaxial electrode die with small cap
CN203737979U (en) Mold structure for machining automobile damping system components
RU218118U1 (en) DEVICE FOR CENTRIFUGAL CASTING OF CYLINDRICAL METAL BLANKS
JP6989948B2 (en) Drawing structure of casting dies and casting equipment equipped with it
CN211803692U (en) Engine piston casting die utensil
RU2582844C1 (en) Casting mould
CN104308087A (en) Method for preparing dumbbell-shaped hole by adopting casting manner
CN105522132A (en) Triangular continuous casting slab preparation device and using method thereof
RU110309U1 (en) CASTING SHAPE
CN115319047A (en) Device and method for preparing sub-rapid solidification test sample
JPH1190610A (en) Casting method using low temperature melting metal core where copper particles are mixed