Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. (19) BY (11) 7007
(13) U
(46) 2011.02.28
ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(51) МПК (2009)
B 22D 13/00
(54) ИЗЛОЖНИЦА ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ
АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
(21) Номер заявки: u 20100624
(22) 2010.07.12
(71) Заявитель: Государственное научное
учреждение "Институт технологии
металлов Национальной академии
наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Стеценко Владимир Юзефович;
Ривкин Александр Игоревич; Певнев
Александр Михайлович (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт техно-
логии металлов Национальной акаде-
мии наук Беларуси" (BY)
(57)
Изложница для центробежного литья алюминиевых сплавов, состоящая из формы и
кожуха, которые жестко связаны между собой и образуют кольцевую герметичную ем-
кость с охладителем, отличающаяся тем, что в качестве охладителя используются вода
или водные растворы с температурой кипения не менее 100 °С, объем охладителя состав-
ляет не менее 1 л, в кожухе установлены герметичные пробки для заправки и слива охла-
дителя и сапун для выброса пара с регулятором давления, а наружная поверхность кожуха
выполнена с ребрами охлаждения.
(56)
1. А.с. СССР 1586854А1, МПК B 22D 13/10, 1990.
2. А.с. СССР 1412885А1, МПК B 22D 13/02, 1988.
Полезная модель относится к литейному производству, в частности к конструкциям
центробежных литейных форм для получения полых отливок из алюминиевых сплавов.
Известна металлическая форма для центробежного литья валков, в которой выполнены
изолированные полости с охладителем [1]. В данной конструкции изолированные полости
BY7007U2011.02.28

2. BY 7007 U 2011.02.28
с охладителем расположены не по всей длине формы, в качестве охладителя используется
сплав с температурой плавления от 558 до 660 °С. Это снижает охлаждающую способ-
ность формы и не позволяет использовать охладитель для литья алюминиевых сплавов.
Наиболее близкой по технической сущности является изложница (ротор) центробежной
машины для отливки труб. Данная изложница состоит из формы и кожуха, которые жест-
ко связаны между собой и образуют кольцевую герметичную емкость с охладителем [2].
В этой конструкции в качестве охладителя выбран силумин. Это значительно снижает ох-
лаждающую способность изложницы при литье алюминиевых сплавов, что уменьшает
производительность процесса центробежного литья слитков.
Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель,
является повышение охлаждающей способности изложницы при центробежном литье
алюминиевых сплавов.
Технический результат заключается в увеличении производительности процесса литья
полых заготовок.
Поставленная задача достигается тем, что в заявленной изложнице для центробежного
литья алюминиевых сплавов, состоящей из формы и кожуха, которые жестко связаны ме-
жду собой и образуют кольцевую герметичную емкость с охладителем, в качестве охлади-
теля используются вода или водные растворы с температурой кипения не менее 100 °С,
объем охладителя составляет не менее 1 л, в кожухе установлены герметичные пробки для
заправки и слива охладителя и сапун для выброса пара с регулятором давления, а наруж-
ная поверхность кожуха выполнена с ребрами охлаждения.
Использование в качестве охладителя воды или водных растворов с температурой кипе-
ния не менее 100 °С повышает охлаждающую способность изложницы вследствие аномально
высокой теплоемкости воды, увеличения ее температуры кипения и интенсификации пе-
ремешивания при центробежном вращении изложницы. Пробки для заправки и слива ох-
ладителя позволяют менять нагретый до критической температуры охладитель. Сапун с
регулятором давления устраняет накопление пара в кольцевой емкости изложницы, что
увеличивает ее охлаждающую способность, предотвращает деформацию изложницы и ее
разрушение. Ребра охладителя на наружной поверхности кожуха позволяют снижать тем-
пературу охладителя, что увеличивает охлаждающую способность изложницы.
Использование в качестве охладителя водных растворов с температурой кипения ме-
нее 100 °С способствует парообразованию и снижению охлаждающей способности из-
ложницы. Если объем охладителя менее 1 л, то это приводит к его частой смене, что
снижает производительность процесса литья.
На чертеже представлен продольный разрез предлагаемой изложницы для центробеж-
ного литья алюминиевых сплавов. Она состоит из кожуха 1 с ребрами охлаждения 2, фор-
мы 3, пробок для заправки 4 и слива 5 охладителя 6, сапуна с регулятором давления 7.
Охлаждение изложницы осуществляется следующем образом. При ее вращении происхо-
дит интенсивное перемешивание охладителя в кольцевой полости между формой и кожу-
хом. Тепло передается к ребрам охлаждения, что способствует повышению охлаждающей
способности изложницы.
Пример.
Была изготовлена стальная изложница, состоящая из кожуха с ребрами охлаждения и
формы для вертикального центробежного литья полых заготовок из силумина АК12 с на-
ружным диаметром 185 мм и высотой 115 мм. В качестве охладителя использовалась вода
в количестве 2 л. По сравнению с литьем в обычную изложницу, при прочих равных усло-
виях, изложница с водным охлаждением позволила увеличить производительность полу-
чения полых заготовок в 1,8 раза.
Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.