RU63726U1

RU63726U1 - LOW PRESSURE CASTING PLANT

Info

Publication number: RU63726U1
Application number: RU2005121506/02U
Authority: RU
Inventors: Сергей Михайлович Глебов; Михаил Георгиевич Буров; Виктор Юрьевич Пирайнен; Валентин Петрович Кузнецов
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "ЦНИИМ-Инвест" (ОАО "ЦНИИМ-Инвест")
Priority date: 2005-07-01
Filing date: 2005-07-01
Publication date: 2007-06-10

Abstract

Изобретение "Установка для литья под низким давлением" может быть использована, преимущественно, для изготовления литейных керамических стержней из суспензий, способных к метаморфизму под воздействием отрицательных температур.The invention "Installation for low-pressure casting" can be used mainly for the manufacture of casting ceramic rods from suspensions capable of metamorphism under the influence of negative temperatures.

Установка содержит раму, нижний неподвижный и верхний подвижный столы с закрепленными на них половинами стержневого ящика, две подвижных плиты с толкателями, проходящими через указанные столы и соответствующие половины ящика, герметичную емкость, трубчатый питатель, нижний конец которого расположен в емкости, а верхний контактирует в процессе литья с литниковой втулкой нижней половины ящика. Емкость смонтирована с возможностью возвратно-поступательного перемещения для обеспечения разъема питателя и литниковой втулки после каждого цикла заливки и замораживания суспензии.The installation comprises a frame, a lower fixed and an upper movable table with the core box halves fixed on it, two movable plates with pushers passing through the indicated tables and the corresponding box halves, a sealed container, a tubular feeder, the lower end of which is located in the container, and the upper one contacts the casting process with the gate bush of the lower half of the box. The tank is mounted with the possibility of reciprocating movement to ensure the connector of the feeder and the sprue sleeve after each cycle of filling and freezing the suspension.

Реализация изобретения позволит повысить производительность литейного оборудования, исключить перерасход суспензии и снизить себестоимость керамических изделий.The implementation of the invention will improve the productivity of foundry equipment, eliminate the overrun of the suspension and reduce the cost of ceramic products.

Description

Изобретение может быть использовано, в частности, для изготовления керамических изделий, преимущественно литейных оболочковых форм и стержней, получаемых из суспензий, обладающих свойством метаморфизма под воздействием отрицательных температур.The invention can be used, in particular, for the manufacture of ceramic products, mainly foundry shell molds and cores obtained from suspensions having the property of metamorphism under the influence of negative temperatures.

Известна оснастка для изготовления оболочковой двухсторонней керамической полуформы(патент РФ №39845, В 22 С 9/00, на пол.модель, опубл.20.08.2004), содержащая два стола с закрепленными на них моделями и плиты с толкателями, проходящими через указанные столы и модели, при этом столы и плиты смонтированы с возможностью перемещения относительно друг друга с обеспечением разъема моделей в вертикальной плоскости. Данная оснастка используется в индивидуальном производстве и поэтому характеризуется низкой производительностью.Known equipment for the manufacture of shell double-sided ceramic half molds (RF patent No. 39845, B 22 C 9/00, for a half-model, published on 08.20.2004), containing two tables with models mounted on them and plates with pushers passing through these tables and models, while the tables and plates are mounted with the possibility of movement relative to each other with the provision of the connector models in a vertical plane. This equipment is used in individual production and therefore is characterized by low productivity.

Известна установка для литья под низким давлением(патент РФ №31345, B 22 D 18/04, на пол.модель, опубл. 10.08.2003), включающая герметичную емкость(тигель) с расплавом, разъемную форму и питатель(металлопровод), нижний конец которого расположен в емкости, а верхний соединен с нижней половиной формы через фильтр, расположенный непосредственно в питателе. Рассматриваемая установка применима преимущественно для штучного производства металлических отливок и также обладает низкой производительностью.A known installation for injection molding under low pressure (RF patent No. 31345, B 22 D 18/04, for a floor model, published on 08/10/2003), including a sealed container (crucible) with a melt, demountable mold and feeder (metal wire), lower the end of which is located in the container, and the upper is connected to the lower half of the mold through a filter located directly in the feeder. The installation in question is applicable mainly to the piece production of metal castings and also has a low productivity.

Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству является установка для литья под низким давлением(И.В.Матвеенко и др. Оборудование литейных цехов., М., 1976, с.347, рис.263). Установка включает раму, нижний неподвижный и верхний подвижный столы, разъемную в горизонтальной плоскости литейную форму, половины The closest analogue to the claimed device is an installation for molding under low pressure (I.V. Matveenko and other equipment of foundry shops., M., 1976, p. 347, Fig. 263). The installation includes a frame, lower fixed and upper movable tables, a split mold in the horizontal plane, half

которой закреплены на упомянутых столах, подвижную плиту с толкателями, проходящими через верхние стол и половину формы, герметичную емкость для расплава, в крышке которой установлен трубчатый питатель, причем нижний конец питателя расположен в емкости, а верхний соединен с литниковой втулкой нижней половины формы. Недостатками известных аналогов является низкая производительность, высокая себестоимость отливок, в частности, за счет необходимости последующей механической обработки литниковой части и прибылей, невозможность получения пустотелых изделий, что приводит к перерасходу расплава, а также сложность конструкции и низкий коэффициент использования литейного оборудования.which are fixed on the said tables, a movable plate with pushers passing through the upper table and the half of the mold, a sealed melt container, in the cover of which a tubular feeder is installed, the lower end of the feeder being located in the container and the upper connected to the gate sleeve of the lower half of the mold. The disadvantages of the known analogues are low productivity, high cost of castings, in particular, due to the need for subsequent machining of the gating part and profits, the inability to obtain hollow products, which leads to overuse of the melt, as well as the complexity of the design and low utilization rate of foundry equipment.

Изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в повышении производительности и коэффициента использования установки, снижении себестоимости готовой продукции за счет уменьшения времени на вспомогательные операции по обработке керамического полуфабриката и экономии суспензии.The invention is aimed at solving the problem of increasing the productivity and utilization of the installation, reducing the cost of finished products by reducing the time for auxiliary operations on the processing of ceramic semi-finished products and saving slurry.

Сущность заявляемой установки заключается в том, что она содержит раму, нижний неподвижный и верхний подвижный в вертикальном направлении столы, подвижную плиту с толкателями, проходящими через верхний стол и верхнюю половину стержневого ящика, герметичную емкость для суспензии, в крышке которой смонтирован трубчатый питатель, при этом нижний конец питателя расположен в емкости, а верхний контактирует с литниковой втулкой нижней половины стержневого ящика. Отличие установки заключается в том, что она снабжена дополнительной плитой с толкателями, проходящими через нижний стол и нижнюю половину ящика, а емкость имеет возможность вертикального перемещения для обеспечения разъема питателя и литниковой втулки.The essence of the claimed installation lies in the fact that it contains a frame, lower fixed and upper tables movable in the vertical direction, a movable plate with pushers passing through the upper table and the upper half of the core box, a sealed container for the suspension, in the cover of which a tubular feeder is mounted, this lower end of the feeder is located in the tank, and the upper is in contact with the sprue sleeve of the lower half of the core box. The difference of the installation is that it is equipped with an additional plate with pushers passing through the lower table and the lower half of the drawer, and the tank has the ability to move vertically to provide a connector for the feeder and the sprue sleeve.

Наличие в установке двух плит с толкателями обусловлено необходимостью надежного извлечения керамического изделия из нижней и/или верхней половин стержневого ящика в зависимости от площади формообразующих поверхностей низа и верха, а также от массы самого изделия. Вертикальное перемещение емкости для разъема питателя и литнтковой втулки после каждого цикла заливки на заданный зазор обеспечивает снятие давления в литниковой системе и слив (экономию) суспензии из внутренней полости оболочкового керамического стержня.The presence in the installation of two plates with pushers is due to the need for reliable extraction of the ceramic product from the lower and / or upper halves of the core box, depending on the area of the forming surfaces of the bottom and top, as well as on the mass of the product itself. Vertical movement of the container for the connector of the feeder and the sleeve of the sleeve after each pouring cycle to a predetermined gap provides pressure relief in the gate system and drainage (saving) of the suspension from the inner cavity of the shell ceramic core.

В частных случаях реализации изобретения отличием является то, что: - емкость снабжена механизмом перемешивания суспензии, установленным на ее дне, и четырьмя свободно вращающимися роликами, входящими в контакт с установленными в нижней части рамы двумя горизонтальными направляющими для перемещения емкости в зону заливки суспензии и ее ремонтного обслуживания;In particular cases of implementing the invention, the difference is that: - the tank is equipped with a suspension stirring mechanism mounted on its bottom and four freely rotating rollers that come in contact with two horizontal guides installed in the lower part of the frame to move the tank into the suspension filling zone and its repair service;

- в верхней части питателя установлена съемная втулка, контактирующая в процессе литья с литниковой втулкой, причем обе втулки выполнены из антиадгезионного к суспензии материала, например, из фторопласта, при этом внутренний диаметр литниковой втулки меньше внутреннего диаметра втулки питателя;- a removable sleeve is installed in the upper part of the feeder, which is in contact with the sprue sleeve during the casting process, both sleeves being made of a material which is not adhesive to the suspension, for example, fluoroplastic, while the inner diameter of the sprue sleeve is smaller than the inner diameter of the feeder sleeve;

- контактная поверхность литниковой втулки и втулки питателя выполнена в виде полусферического кольца, при этом выпуклая часть кольца расположена на втулке питателя, а вогнутая часть в литниковой втулке.- the contact surface of the sprue sleeve and the feeder sleeve is made in the form of a hemispherical ring, while the convex part of the ring is located on the feeder sleeve, and the concave part in the sprue sleeve.

Механизм перемешивания суспензии исключает процессы седиментации, а снабжение установки направляющими позволяет производить заливку суспензии и ремонтное обслуживание емкости в свободной зоне, что позволяет механизировать процесс заливки и улучшить условия труда.The suspension mixing mechanism excludes sedimentation processes, and supplying the installation with guides allows filling the suspension and repairing the container in the free zone, which allows mechanizing the filling process and improving working conditions.

Наличие втулки в верхней части питателя, контактирующей с литниковой втулкой, а также изготовление указанных втулок из фторопласта, повышает надежность и ресурс работы литникового узла. Разность внутренних диаметров втулок исключает попадание суспензии на их контактные поверхности в процессе слива незамороженной суспензии.The presence of the sleeve in the upper part of the feeder in contact with the gating sleeve, as well as the manufacture of these bushings from fluoroplastic, increases the reliability and service life of the gating unit. The difference in the inner diameters of the bushings prevents the suspension from getting onto their contact surfaces during the discharge of the unfrozen suspension.

Полусферические контактные поверхности литниковой втулки и втулки питателя обеспечивают их надежное соединение в процессе литья под давлением и исключают застойные зоны в литниковой системе.The hemispherical contact surfaces of the sprue sleeve and the feeder sleeve ensure their reliable connection during injection molding and eliminate stagnant zones in the sprue system.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена схема установки, на фиг.2 - узел разъема питателя и литниковой втулки в сомкнутом положении(вид А-1) и на фиг.3 - узел в разомкнутом положении (вид А-2).Установка содержит раму 1, состоящую из основания 2 и стоек 3; нижний неподвижный стол 4; верхний подвижный стол 5; нижнюю и верхнюю половины стержневого ящика 6 и 7, закрепленные на упомянутых столах; подвижную плиту 8 с толкателями 9, проходящими через верхний стол 5 и верхнюю половину ящика 7; подвижную плиту 10 с толкателями 11, проходящими через стол 4 и нижнюю половину ящика 6; емкость 12, смонтированную с возможностью вертикального перемещения, в крышке которой установлен трубчатый питатель 13; закрепленный на дне емкости механизм перемешивания суспензии, состоящий из электропривода 14, редуктора 15 и мешалки 16; ролики 17 и направляющие 18, закрепленные соответственно на емкости 12 и основании 2. В крышке емкости 12 имеется горловина 19 для заливки суспензии и патрубок 20 для подачи газа в полость емкости. В нижней и верхней половинах стержневого ящика выполнены каналы 21 для циркуляции хладагента, подаваемого через входные 22 и выходные 23 патрубки. В верхней части питателя установлена втулка 24, контактирующая в процессе литья с литниковой втулкой 25 по кольцевой полусферической поверхности 26.The invention is illustrated by the drawing, in which Fig. 1 shows the installation diagram, Fig. 2 shows the assembly of the feeder and gating bush in the closed position (view A-1), and Fig. 3 shows the assembly in the open position (view A-2). The installation contains a frame 1, consisting of a base 2 and racks 3; bottom fixed table 4; top movable table 5; the lower and upper halves of the core box 6 and 7, mounted on said tables; a movable plate 8 with pushers 9 passing through the upper table 5 and the upper half of the drawer 7; a movable plate 10 with pushers 11 passing through the table 4 and the lower half of the box 6; a container 12 mounted with the possibility of vertical movement, in the lid of which is installed a tubular feeder 13; a suspension mixing mechanism fixed at the bottom of the tank, consisting of an electric drive 14, a gearbox 15 and a mixer 16; rollers 17 and guides 18, respectively mounted on the container 12 and the base 2. In the cover of the container 12 there is a neck 19 for filling the suspension and a pipe 20 for supplying gas to the cavity of the container. In the lower and upper halves of the core box, channels 21 are made for circulating the refrigerant supplied through inlet 22 and outlet 23 pipes. In the upper part of the feeder there is a sleeve 24, which is in contact with the sprue sleeve 25 during casting along an annular hemispherical surface 26.

Установка содержит также механизмы(на чертеже не показаны) возвратно-поступательного перемещения стола 5, плит 8,10 и емкости 12. Механизм перемещения емкости обеспечивает разъединение питателя и литниковой втулки на заданный зазор (5-10 мм) после каждого цикла заливки стержневого ящика суспензией и ее замораживания, и опускание емкости на направляющие 18. В зависимости от заливаемого в емкость количества суспензии и габаритов изготавливаемых литейных стержней перемещение емкости по направляющим 18 может осуществляться один-два раза за рабочую смену. Все указанные механизмы могут быть выполнены на основе пневмо и/или гидроприводов.The installation also contains mechanisms (not shown) of the reciprocating movement of the table 5, plates 8.10 and container 12. The mechanism for moving the container provides separation of the feeder and the sprue sleeve to a predetermined gap (5-10 mm) after each cycle of filling the core box with suspension and freezing it, and lowering the container onto the guides 18. Depending on the amount of slurry poured into the container and the dimensions of the manufactured casting cores, the container can be moved along the guides 18 once or twice per worker shift. All of these mechanisms can be performed on the basis of pneumatic and / or hydraulic actuators.

Установка работает в следующей последовательности. После нанесения разделительного слоя на формообразующие поверхности обеих половин стержневого ящика, производят закрытие ящика путем перемещения верхнего стола 5 и плиты 8 с толкателями 9, при этом торцы толкателей 9 и 11 должны быть совмещены с рабочей поверхностью обеих половин ящика. Затем перемещают емкость 12 с питателем 13 до смыкания втулок 24 и 25, после чего через патрубок 20 в емкость подают газ под заданным давлением (0,1-0,3 МПа) и осуществляют заполнение стержневого ящика суспензией. Циркуляция хладагента через каналы 21 и патрубки 22, 23 осуществляется постоянно от холодильной установки(на чертеже не показано).Installation works in the following sequence. After applying a separation layer on the forming surfaces of both halves of the core box, the box is closed by moving the upper table 5 and plate 8 with pushers 9, while the ends of the pushers 9 and 11 should be aligned with the working surface of both halves of the box. Then the container 12 is moved with the feeder 13 until the bushings 24 and 25 are closed, after which gas is supplied through the pipe 20 to the container under a predetermined pressure (0.1-0.3 MPa) and the core box is filled with suspension. The circulation of the refrigerant through the channels 21 and pipes 22, 23 is carried out constantly from the refrigeration unit (not shown in the drawing).

После замерзания суспензии (при заданной выдержке), производят сброс давления газа в емкости и перемещение ее до размыкания втулок 25 и 26, в результате происходит слив суспензии из питателя 13 и из внутренней полости стержня. Затем раскрывают стержневой ящик с помощью подъема стола 5 и плиты 8 с одновременным выталкиванием стержня из нижней половины ящика 6 за счет перемещения плиты 10 с толкателями 11. В зависимости от массы отливаемого стержня и площади After freezing the suspension (at a given shutter speed), the gas pressure in the tank is released and it is moved until the bushings 25 and 26 open, and the suspension is drained from the feeder 13 and from the inner cavity of the rod. Then open the core box by lifting the table 5 and the plate 8 with simultaneous pushing of the rod from the lower half of the box 6 by moving the plate 10 with the pushers 11. Depending on the mass of the cast rod and the area

контакта может быть осуществлено выталкивание стержня из верхней половины ящика с помощью перемещения плиты 5 вниз.the contact can be carried out by pushing the rod from the upper half of the box by moving the plate 5 down.

После захвата и удаления стержня в рабочую зону стержневого ящика вводят сопло распылителя, наносят разделительное покрытие, закрывают ящик и производят следующий цикл заливки.After capturing and removing the rod, a spray nozzle is introduced into the working area of the core box, a separation coating is applied, the box is closed and the next filling cycle is performed.

Применение изобретения позволит повысить производительность, надежность и коэффициент использования оборудования, снизить себестоимость изготовления литейных керамических стержней за счет исключения перерасхода суспензии и сокращения времени на обработку полуфабриката. Производительность установки может быть увеличена также за счет использования нескольких или многоместных стержневых ящиков.The application of the invention will improve the productivity, reliability and utilization of equipment, reduce the cost of manufacturing cast ceramic rods by eliminating the cost of suspension and reducing the time for processing the semi-finished product. Plant productivity can also be increased through the use of several or multi-seated core boxes.

Claims

1. Installation for low-pressure molding, mainly for the manufacture of ceramic rods obtained by freezing a suspension, including a frame, lower fixed and upper vertically movable tables for fixing the lower and upper halves of the core box, respectively, a movable plate with pushers passing through the upper table and the upper half of the core box, an airtight container for the suspension, in the cover of which a tubular feeder is mounted, while the lower end of the feeder is located it is installed in the container, and the upper one is installed with the possibility of contacting with the sprue sleeve fixed in the lower half of the core box, characterized in that the installation is equipped with an additional movable plate with pushers passing through the lower table and the lower half of the core box, and the container is installed with the possibility of vertical movement to ensure the connector of the feeder and the sprue sleeve.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the tank is equipped with a suspension stirring mechanism mounted on its bottom.

3. Installation according to claim 1 or 2, characterized in that two horizontal guides are installed in the lower part of the frame, and four freely rotating rollers are mounted on the tank for its movement along the said guides into the zone of filling the suspension and repair service.

4. Installation according to claim 1, characterized in that a removable sleeve is installed in the upper part of the feeder, which is in contact with the gating bush during casting.

5. Installation according to claim 4, characterized in that the sprue bushing and the bushing of the feeder are made of a material that is not adhesive to the suspension, for example, fluoroplastic, and the inner diameter of the sprue sleeve is less than the inner diameter of the bushing of the feeder.

6. Installation according to claim 4 or 5, characterized in that the contact surface of the sprue sleeve and the feeder sleeve is made in the form of a hemispherical ring, while the convex part of the said ring is located on the feeder sleeve, and the concave part in the sprue sleeve.