CS246101B1

CS246101B1 - Centrifugal casting machine

Info

Publication number: CS246101B1
Application number: CS760079A
Authority: CS
Inventors: Muecteba Sunay
Original assignee: Muecteba Sunay
Priority date: 1978-11-07
Filing date: 1979-11-07
Publication date: 1986-10-16
Also published as: TR20680A; DE2848248A1; ATA696479A; AT372637B; DE2848248C2; CS7907600A2

Abstract

The machine has a vacuum chamber contg. a turntable rotated at high speed on a vertical axis (X-X). Coaxial with the table is a vertical runner shaft contg. impeller blades with rotate together with the shaft to fill a die located at a distance from axis (X-X); and the runner shaft has a top inlet funnel located below two melting chambers, each of which has a bottom outlet valve. The inner surfaces of the tubular runner shaft and its outlet channels to the die, plus the die cavity, are pref. all coated with heat resistant material, esp. tungsten; and the die cavity is pref. coated with carbide grains to obtain a rough surface. Both the die and its core are pref. cooled, e.g. with a circulating liq. coolant. Provides rapid filling of the die cavity, which is necessary for metal with high m.pt. such as steel.

Description

Vmdá.es se týká odstředivého licího stroje pro odlévání ve vakuu, zejména k odlévání oceli, kterýž lse však odstředivé odlévat i jiné ko^vy*In particular, it relates to a centrifugal casting machine for casting in vacuum, in particular for casting steel, but other castings can also be centrifugally cast.

Běžným odstředivým litím se obvy£Le vyrábějí rotačně souměrné odlitky, jako trubky spod· Rovněž je známé odstředivé lití, při němá se odstředivé síly využívá především k zaplnění dutiny prstencové kottly, která rotuje kolen své osy· Protože ocel ná poměrně vysokou tsplotu tavení, je v dosasedních strojích k odstředivému lití problémem rychle naplnit dutinu kolkLXy dřív, než roztavený kov zchladnuta zhoustne* Známé odstředivé licí stroje se proto ve většta měřítku pouužíraj jen pro kovy s nižší teplotou tavení, jako je hliník a hořčík*With conventional centrifugal casting, the castings are rotationally symmetrical castings, such as tubes from below. Also known is centrifugal casting, in which centrifugal forces are used primarily to fill an annular cavity that rotates the knees of its axis. in conventional centrifugal casting machines, the problem of quickly filling the collet cavity before the molten metal cools down * The known centrifugal casting machines are therefore used on a larger scale only for metals with lower melting points such as aluminum and magnesium *

Vynniez odstraňuje dosavadní nevýhody a jeho přehněten je odstředivý licí stroj, kde na otočném stole je nino jeho svislou osu otáčení,uití8těna . nejméně jedna kovová kolkLla a jádrem a v ose otočného stolu středový svislý licí kanál spojený s kokLlou vtokovými kanálky a napojený na tavicí komoorp, přičemž licí stroj i tartcí komory jsou uloženy v uzavřené vakuové konořs· Podstata vynálezu spočívá v tom, že na vnitřní stěně středového svislého licího ksnálu jsou po celé jeho délce umístěny nejméně dvě rozVlřovací lopatky* B>sviřovací lopatky jsou s výhodou ummatěny diametrálně proti sobě a mm jí průřez tvaru lichoběžníku, jehož užší základna je obrácena do vnitřku licího kanálu* foozriřovací lopatky v licín kanále zajišťují, že roztavený kov . začne ihned v IL^cí kmadÚLe rotovat, a působí tedy na n&j odstředivá síla, která jej vytlačuje radiálními vtokový· ni kanálky do dutiny kolkly* Proti proudění roztaveného kovu ve vtokových kanálkách a v kokLle nepůsobí odpor vzduchu, čínž se doba plnění kokUy jeětě zkrájí a vyrobený odlitek ná komppactní strukturu prostou bibbin*The present invention eliminates the disadvantages of the prior art, and its centrifugal casting machine is superimposed on the rotary table where its vertical axis of rotation is utilized. at least one metal collar and a core and a rotary table axis a central vertical casting channel connected to the inlet channel and connected to the melting chamber, wherein both the casting machine and the chamber are housed in a closed vacuum boss. at least two spreading vanes * B> are preferably diametrically opposed to each other and have a trapezoidal cross-section whose narrower base faces the inside of the pouring channel * molten metal. it starts to rotate immediately in the irradiation chamber and is therefore subjected to a centrifugal force, which forces it through radial inlet channels into the cavity collapse. and the casting is made to a compact bibbin-free structure *

Stroj pode vynálezu umožňuje rych.é plnění kolkly, takže v něn lze odlévat i vysokotající ko^vy, jako je ocel, aniž by vznikaly obtíže vyvolané předčasným chladnutím a zvýše- “ níí- viskosity roztaveného kovu.The machine of the present invention allows for quick loading of colleges so that even high-melting bins such as steel can be cast therein, without causing difficulties due to premature cooling and increasing the viscosity of the molten metal.

Vyndez bude vysvětlen na příkladu provedení ' stroje, znázorněném na výkrese*Vyndez will be explained on the example of the embodiment of the machine shown in the drawing *

Odstředivý licí stroj, uzavřený ve vakuové komoře 1 opatřené odsávacím potrubím 2, je opatřen neznázoraěnýn otočiýí stolem, který se uvádí do rychlého rotačního pohybu kolem svislé osy pohonem 16* Na otočném stole je upevněna radiálně mimo jeho svislou' osu kovová kolkla £, jejíž dutina JJL je spojena radLálnííi vtokovými kanálky 22 se svisýí licím kanálem 1§, který leží v ose otáčení stolu* fotiuící hmota kokily § je vyvážena protizávažím H, které mže být ovšem nahrazeno dea.ěí kokilou 8, StěnamL kokily ' 8 - prodh^ jí chladdcí kakanály - . do kterých se zavádí chladivo přívodním potrubím 14 a odvádí odváděcím potrubím ZL Jádro 12 kokily 8 je rovněž chlazené; chladivo se přivádí přívodém potrubím 13 a odvádí odváděcím potrubím И,,A centrifugal casting machine enclosed in a vacuum chamber 1 provided with a suction line 2 is provided with a rotary table (not shown) which is driven in rapid rotation about a vertical axis by a drive 16. On the rotary table, a metal collar 6 is mounted radially outside its vertical axis. It is connected by a radial inlet duct 22 to a vertical casting duct 18 which lies in the axis of rotation of the table. The molding mass of the ingot mold is balanced by a counterweight 11, which can be replaced kakanály -. into which the coolant is introduced through the inlet line 14 and discharged through the outlet line ZL. The core 12 of the ingot mold 8 is also cooled; the refrigerant is supplied via the inlet pipe 13 and is discharged through the outlet pipe I1,

Z řezů A-A, B-B a zvětšených průřezů licího kanálu 18* znázorněných v dolní části výkresu, na obr* 2 až 5 je patrné, že v licím kanále Ug jsou upevněny po celé délce proti sobě vyčtívικ)icí-šrеviřrvací lopatky 21_ na způsob žeber, které ϋνό(^ί roztavený kov rychle do rotačního pohybu, takže nezůatane v licto kanále 18 v klidu jako nehybný sloupec* Ve znázorněném na obr· 3 a 5 provedení mají rozviřovací lopakty 21 lichoběžníkový průřez, kde širší základna je upevněna na ,stěně licího kantáta 18*From the cross-sectional views AA, BB and the enlarged cross-sections of the casting channel 18 * shown in the lower part of the drawing, FIGS. 2 to 5 show that ribs 21 in the manner of the ribs are fixed along the entire length of the casting channel. 3 and 5 of the embodiment, the swirl vanes 21 have a trapezoidal cross-section where the wider base is mounted on the wall of the casting cantata. 18 *

Kov k'lití se přivátí do přiváděči . komory J, která sestává s výhodou se dvou dílčích komor oddělených - propust, aby se nezhoršilo vakuum· Dno přiváděči komory 1 je spojeno á - herní tavicí komorou Д, např. vysokofrekvenční tavicí . pecí, k předběžnému roztavení kovu· &>orní taviči komora £ >4 ve dnu ventil g, kterým se netavený kov vypouutí do spodní . taviči komory £, ' např· rovněž vysokofrekvenční pece, kde se úplně roztaví* Spodní taviči komora A má ve dnu vennU 22* - kterým se - vypouutí dávkované mrnožtví roztaveného kovu do licího ka' nláta lg* Množství kovu vypouštěné z horní komory £ se regi^oje prvními váhami 19 a rninožtvíThe spill metal is fed into the feeder. The bottom of the supply chamber 1 is connected by a gaming melting chamber 6, e.g. a high-frequency melting chamber. In the bottom of the furnace, to pre-melt the metal melting chamber 4 in the bottom of the valve g, by which the molten metal is discharged into the bottom. The lower melting chamber (A) has a bottom 22 in which the discharge of a metered amount of molten metal into the casting cane (18) is discharged. The amount of metal discharged from the upper chamber (6) is discharged. The region is first weights 19 and grains

246JO1 vypouštěné ze spodní tavící komory 6 do licího kanálu 18 řídí druhé Váhy 15· První váhy 19 ovládají ventil £ horní tavící komory £ a druhé váhy 15 ventil 20 spodní tavící komoryThe first scales 19 control the valve 6 of the upper melting chamber 6 and the second weight 15 the valve 20 of the lower melting chamber 6 controls the second balance 15.

Během provozu se ve vakuové komoře 1 udržuje podtlak neustálým odsáváním vzduchu a par odsávacím potrubím 2. Protože kov se taví v tavících komorách £,6 ve vak»\, je taveni na prostá plynů, což značně zvyšuje pevnost hotového odlitku· Na začátku provozu se přes přívodní komoru J naplní kovem horní taviči komora 1 a předběžně roztavený kov se vypustí ventilem 2 do spodní tavící komory 6; přitom se množství potřebné pro naplnění dutiny Ю kokily 8 dávkuje pomocí vah 12· Když jo kov ve spodní tavící komoře dostatečně zahřát a zbaven plynů, uvede se otočný stůl s kokilou 8 a licím kanálem J8 do rotačního pohybu. Pak se otevře ventil a tekutá tavenina vtéká do licího kanálu JjJ, kde ji rozviř ovací lopatky 21 uvedou okamžitě do rotačního pohybu, takže tavenina jo vrhána odstředivou sílou vtokovými kanálky 22 do dutiny 12 kokily 8 a nemůže se v licím kanále ochladit mátolik, aby zhoustla· Působením odstředivé síly je roztavený kov vtlačen rychle do všech částí a rohů dutiny 22· Zvyšováním otáček otočného atolu lze zvyšovat tlak, takže kov lze odlévat pod vysoitfm tlakem: struktura odlitku jo pak srovnatelná в odlitkem vyrobeným tlakovým litím·During operation, vacuum is maintained in the vacuum chamber 1 by the constant suction of air and vapors through the exhaust duct 2. Since the metal melts in the melting chambers 6 in the bag, it is melted to gas free, which greatly increases the strength of the finished casting. fills the upper melting chamber 1 with metal through the feed chamber J and the pre-melted metal is discharged through a valve 2 into the lower melting chamber 6; In this case, the amount required to fill the cavity 8 of the ingot mold 8 is dosed by means of scales 12. When the metal in the lower melting chamber is sufficiently heated and degassed, the rotary table with the ingot mold 8 and the casting channel 18 is rotated. Then, the valve is opened and the liquid melt flows into the casting channel 11 where the swirl vanes 21 immediately move it so that the melt is thrown by centrifugal force through the inlet channels 22 into the cavity 12 of the ingot mold 8 and cannot cool enough in the casting channel · By centrifugal force, the molten metal is pressed quickly into all parts and corners of the cavity 22 · By increasing the speed of the rotary atoll, the pressure can be increased so that the metal can be cast under high pressure: the casting structure is then comparable in die casting ·

Chladivém protékajícím chladicími kanály 2 3° ochlazuje kokila 8 a tím i odlitek· Jakmile odlitek dostatečně zchladně, kokila 8 se otevře a odlitek se vyjme· Když je v kokile £ jádro 12. musí se vytáhnout včas, dokud je odlitek ještě horký·The cooling mold 2 3 ° cools the ingot mold 8 and thus the casting. As soon as the casting has cooled sufficiently, the ingot mold 8 opens and the casting is removed. When the core 12 is in the mold, it must be removed in time while the casting is still hot.

Váhami 12» 15 se přesně dávkuje množství kovu, takže při každém lití se pracuje se stojným množstvím kovu a v licím kanále W a ve vtokových kanálkách 22 nezůstávají zbytky kovu·The amount of metal is precisely dosed by the weights 12, 15, so that a constant amount of metal is used in each casting and no metal remains remain in the casting channel W and the inlet channels 22.

Ventily 5. 20 se uvádějí do činnosti automaticky, s výhodou elektricky. Celý licí stoj může )>ýt plně automatizovaný.The valves 5, 20 are actuated automatically, preferably electrically. The entire casting stand can be fully automated.

Pomocí chlazených jader 12 lze v odlitku vytvořit velký počet malých otvorů, takže odpadá dodatečné obrábění. Protože jádra jsou chlazená, lze použít i jader se závitem a vytvořit v odlitku při lití závitové otvory.By means of cooled cores 12 a large number of small holes can be created in the casting, so that no additional machining is required. Because the cores are cooled, threaded cores can also be used to form threaded holes in the casting.

Vnitřní plochy součástí stroje, které přicházejí do styku s roztaveným kovem, mohou být potaženy materiálem odolným proti účinkům vysoké teploty, např. wolframem, který je chrání proti nadměrnému tepelnému namáhání, zejména při lití oceli·The internal surfaces of machine parts in contact with molten metal may be coated with a high temperature resistant material such as tungsten to protect them from excessive thermal stress, especially when casting steel.

Když má být povrch odlitku drsný, mohou být ve stěnách dutiny 10 v kokile*3* zalita zrna karbidu,, např. karbidu wolframu.When the surface of the casting is to be rough, carbide grains, e.g. tungsten carbide, may be embedded in the walls of the mold cavity 10.

Protože kokila 8 je v důsledku vysoltfch teplot roztaveného kovu silně namáhána, je účelné ji zpevnit obvodovými věnci nasazenými za tepla, které svým napětím po smrštění vyvolají ve stěnách kokily 8 vnitřní pnutí, zabraňující vzniku trhlinek.Since the ingot mold 8 is subjected to high stresses due to the high temperatures of the molten metal, it is expedient to strengthen it by circumferential shrouds which are thermally applied, which by their stress after shrinkage cause internal stresses in the walls of the ingot mold 8 to prevent cracks.

Claims

1. Centrifugal casting machine for casting in vacuum, in particular for casting steel, in which at least one metal ingot with a core is located on the rotary salt and at least one metal ingot with a core in the rotary table and the casting machine and the welding chambers are housed in a closed vacuum chamber, characterized in that at least two swirl vanes (21) are disposed on the inner wall of the central vertical casting channel (18).

Centrifugal casting machine according to claim 1, characterized in that the swirl vanes (21) are diametrically opposed and have a trapezoidal cross-section whose narrower base faces the interior of the central vertical channel (18).