SU1337185A1

SU1337185A1 - Mould for making castings of oriented crystallization

Info

Publication number: SU1337185A1
Application number: SU843845892A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Александрович Семов; Владимир Петрович Иванов
Original assignee: Новочеркасское производственное объединение "Магнит"
Priority date: 1984-12-10
Filing date: 1984-12-10
Publication date: 1987-09-15

Abstract

Изобретение относитс к литейному производству, конкретно к технологии изготовлени отливок нанравлен- ной кристаллизацией в разовых литейных формах. Цель изобретени - повышение эффективности процесса кристаллизации отливок. В литейной форме по изобретению перед сборкой плиту-холодильник 1 размещают в кожухе 4 с нат гом; кожух выполнен из теплопро- вод щего сплава типа бронзы, стали, чугуна и т.п. и окружает боковую и опорную поверхности плиты-холодильника 1. Кожух также содержит горизонтальное ребро 12 по периметру кожуха и вертикальные ребра 13, которые обеспечивают повышение интенсивности теплообмена между кристаллизующимис отливками и внешней средой, что улучшает услови получени столбчатой кристаллографической ориентации зерен . Одно из вертикальных ребер 13 имеет развитую толщину и содержит по меньшей мере одно сквозное отверстие дл литниковых каналов литейной формы. В случае сборки нескольких одиночных литеныйх форм в стопку на верхнюю крышку собранной одиночной формы устанавливаетс така же одиночна форма и производитс сборка второй одиночной формы; при этом в отверсти х холодильника размещаютс неметаллические вставки, выполн ющие вертикальные литниковые каналы. Литейна форма по изобретению позвол ет снизить брак отливок магнитов по структуре и магнитным свойствам, уменьшить массу жидкого металла прибыли , снизить трудоемкость изготовлени . 1 ил. Ф (Л со со СХ) СПThe invention relates to a foundry, specifically, to the technology of making castings by crystallization in single-use casting molds. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the casting crystallization process. In the mold according to the invention, prior to assembly, the plate-cooler 1 is placed in the casing 4 with tension; the casing is made of a heat-conducting alloy such as bronze, steel, cast iron, etc. and surrounds the side and supporting surfaces of the plate-cooler 1. The casing also contains horizontal rib 12 around the perimeter of the casing and vertical fins 13, which increase the intensity of heat exchange between the crystallizing castings and the external environment, which improves the conditions for obtaining a columnar crystallographic orientation of the grains. One of the vertical ribs 13 has a developed thickness and contains at least one through hole for the casting channels of the mold. In the case of assembling several single casting forms into a pile, the same single form is set on the top cover of the assembled single form and the second single form is assembled; at the same time, nonmetallic inserts are placed in the openings of the refrigerator, which perform the vertical runner channels. The casting mold according to the invention makes it possible to reduce the waste of castings of magnets in structure and magnetic properties, to reduce the mass of the liquid metal, and to reduce the labor intensity of manufacturing. 1 il. F (L with so SH) SP

Description

Изобретение относитс к литейному производству, а именно к формам дл получени отливок направленной крис таллизацией и может быть использовано дл изготовлени отливок посто нных магнитов, имеющих столбчатую кристаллическую структуру.The invention relates to a foundry, namely, molds for producing castings by directional crystallization and can be used to make castings of permanent magnets having a columnar crystal structure.

Цель изобретени - повышение эф-- фективности процесса кристаллиза- 10 ции.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the crystallization process.

На чертеже изображена литейна форма, вертикальный разрез..The drawing shows a mold, vertical section ..

Форма содержит холодильник 1, установленную на Нем внутреннюю часть 15 2 в виде сотовых чеек, образующих рабочие полости 3, и наружный кожух в виде нижнего стержн А, среднегоThe form contains a refrigerator 1, the inner part 15 2 mounted on it in the form of cellular cells forming the working cavities 3, and the outer casing in the form of the lower rod A, middle

Снабжение холодильника опорной отъемной частью из теплопроводного материала, например из сплава на основе меди, позвол ет увеличить теплоот- вод от его боковой поверхности благодар значительному уменьшению площади этой, поверхности, контактирующей с малотеплопроводными сухими песчаными стержн ми наружного кожуха. Увеличение стока тепла от холодильника повышает эффективность процесса кристаллизации отливок, так как благопри но вли ет на столбчатый рост кристалстержн 5 и верхнего стержн -крышки 6, образующих вспомогательную полость 20 ов и уменьшает расход металла на 7 дл обогревающего металла, щелевой прибыль, требуемый дл создани необходимого температурного градиента по высоте отливки.Supplying the cooler with a supporting detachable part of heat-conducting material, for example, of a copper-based alloy, allows an increase in heat removal from its side surface due to a significant reduction in the area of this surface in contact with low heat-conducting dry sand cores of the outer casing. Increasing the heat sink from the refrigerator increases the efficiency of the crystallization process of castings, since it favorably affects the columnar growth of the crystal core 5 and the top stem-cap 6, forming an auxiliary cavity of 20 s and reduces the metal consumption by 7 for the heating metal, the gap profit required to create required temperature gradient in the height of the casting.

Литейные формы предлагаемой конст- 25 рукции могут также собиратьс в вертикальную стопку и заливатьс в ней через общий заливочный сто к. В этом случае вертикальное ребро 13 отъемной части, пересекаемое осью полости 30The molds of the proposed construction can also be collected in a vertical stack and poured into it through a common casting station. In this case, the vertical edge 13 of the detachable part intersected by the axis of the cavity 30

питатель 8, прибыльную полость 9, по- ,лость заливочного сто ка 10 и литниковый канал 11.a feeder 8, a profitable cavity 9, an aperture of the filling station 10 and a gating channel 11.

Холодильник 1 снабжен отъемной опорной частью из Теплопроводного материала, выполненной в виде горизонтального ребра 12 по плоскости сопр жени с нижним стержнем 4 Наружного кожуха и вертикальных ребер 13, равномерно расположенных по ее периметру заподлицо с нижней опорной поверхностью 14. Плоский холодильник 1 имеет толщину, йоответствующую высоте получаемых отливок, и размещен в gg отъемной опорной части с зазором по периметру, обеспечивающим свободное термическое расширение металлических элементов.The refrigerator 1 is provided with a detachable supporting part made of heat-conducting material made in the form of a horizontal rib 12 along the plane of conjugation with the lower rod 4 of the outer casing and vertical ribs 13, evenly spaced along its perimeter and flush with the lower supporting surface 14. The flat refrigerator 1 has a thickness corresponding to the height of the resulting castings, and placed in the gg detachable support part with a gap around the perimeter, providing free thermal expansion of metal elements.

Литейна форма работает следующим 40 образом.Foundry form works in the following 40 ways.

Заливаемый в форму жидкий металл через литниковую воронку (не показана ) ,полость сто ка 10 и литниковый канал 1I поступает в вспомогательную 45 полость 7 и нагревает периферийнь е стенки внутренней части 2. Далее ме . талл через щелевой питатель 8 поступает в рабочие полости 3 и в последнюю очередь заполн ет прибыльную по- 50 лость 9.The liquid metal poured into the form through the gating funnel (not shown), the cavity of the stand 10 and the gating channel 1I enters the auxiliary 45 cavity 7 and heats the peripheral walls of the inner part 2. Next, I will. The thall through the slot feeder 8 enters the working cavities 3 and in the last turn fills the profitable cavity 50.

Кристаллизаци жидкого металла начинаетс от холодильника 1 в направлении , перпендикул рном его рабочей поверхности, причем необходимые теп- 55 ловые услови однонаправленной кристаллизации и формировани во всех отливках столбчатых кристаллов обеспечиваютс за счет предварительного обосто ка 10, выполн етс развитым по ши рине и с вертикальным сквозным отверстием дл образовани части полости сто ка. Благодар выполнению вертикальных ребер 13 отъемной части запод лицо с onopHofi поверхностью 14 уменьшаетс удельное давление расположенной в стопке литейной формы, например на песчаный стержень-крышку 6 нижней по отношению к ней формы.The crystallization of the molten metal starts from the cooler 1 in the direction perpendicular to its working surface, and the necessary thermal conditions for unidirectional crystallization and the formation of columnar crystals in all castings are provided by pre-slug 10, are developed in width and with vertical through a hole to form part of the cavity of the sink. By making the vertical ribs 13 of the detachable part of the face with the onopHofi surface 14, the specific pressure of the casting mold located in the stack, for example, on the sand core-cover 6 of the lower shape relative to it, is reduced.

Сравнительные испытани показали, что предлагаема литейна форма по сравнению с известной позвол ет снизить брак отливок посто нных магнитов по структуре и магнитным свойствам в 1,15-1,20 раза и уменьишть массу металла прибыли, приход щуюс на одну отливку, на 15%. Кроме того, за счет опорной отъемной части уменьшаетс в 1,3 раза масса комплекта стержней наружного кожуха и снижаетс в 1,25 раза трудоемкость изготовлени этого комплекта.Comparative tests have shown that the proposed casting, as compared to the known, allows reducing the scrap of castings of permanent magnets in structure and magnetic properties by 1.15-1.20 times and reducing the mass of metal profit per casting by 15%. In addition, due to the support detachable part, the mass of the set of rods of the outer casing is reduced by 1.3 times and reduced by 1.25 times the labor intensity of manufacturing this set.

Claims

Invention Formula

The casting mold for direct-crystallization castings, containing a cooler and installing cell wall heating, overheating of the metal filling the profitable cavity, and continuous heat removal from the solidifying metal to the cooler 1.

Supplying the cooler with a supporting detachable part of heat-conducting material, for example, of a copper-based alloy, allows an increase in heat removal from its side surface due to a significant reduction in the area of this surface in contact with low heat-conducting dry sand cores of the outer casing. Increasing the heat sink from the refrigerator increases the efficiency of the crystallization process of castings, since it favorably affects the columnar crystal growth and reduces the metal consumption per profit required to create the required temperature gradient over the height of the casting.

The molds of the proposed construction can also be collected in a vertical stack and poured into it through a common potting station. In this case, the vertical rib 13 of the detachable part intersected by the axis of the cavity

The stack 10 is made developed in width and with a vertical through hole to form part of the cavity of the stack. By making the vertical ribs 13 of the detachable part flush with the onopHofi surface 14, the specific pressure of the stacked mold is reduced, for example, on the sand core-cover 6 of the lower form.

Comparative tests have shown that the proposed casting, as compared to the known, allows reducing the scrap of castings of permanent magnets in structure and magnetic properties by 1.15-1.20 times and reducing the mass of metal profit per casting by 15%. In addition, due to the support detachable part, the mass of the set of rods of the outer casing is reduced by 1.3 times and reduced by 1.25 times the labor intensity of manufacturing this set.

Invention Formula

A casting mold for the direct crystallization of castings, containing a cooler and installed 3,137,185 4

internal part of it in the videcrystallization of castings, refrigerator

the cell cells forming the working part are provided with a detachable support part from the cavity, and the outer casing for the auxiliary heat-conducting material in the form of a cavity along the perimeter for the horizontal edge along the plane

heating metal, about tl and -control with the outer casing and equal to the fact that, for the purpose of the vertical edges of the process edges located along the perimeter of the vertices, increase the efficiency of the process edges.