Мухъл за непрекъснато леене на заготовки
Притежатели на патент RU 2336970:
Изобретението се отнася до металургията. Формовата обвивка с квадратно или правоъгълно напречно сечение е направена с горна фуниевидна част и долна част. Дължината на фуниеобразната част е 0,6-0,9 пъти по-голяма от дължината на формата. Вътрешната повърхност на втулката се описва с уравнението a (x, z) = a0 + u (z) + 2v (x, z), където a (x, z) е разстоянието между противоположните страни на вътрешната кухина, x е напречната координата в напречното сечение на втулката, измерена от геометричния център на напречното сечение, z е надлъжната координата, измерена от горния ръб на втулката в посока на изтегляне на детайла, a0 е размер на страната на правоъгълния участък на втулката на изхода на детайла от матрицата, u (z) е промяната в размера на вътрешната кухина, за да се компенсира термичното свиване на заготовката, v (x, z) е повърхност на вътрешната кухина на фуниевидната част на ръкава. Функцията u (z) се определя от израза функцията v (x, z) от израза v (x, z) = v0 (z) [1-Ф (x)/Ф (aV/2)]. Осигурява равномерно охлаждане по периметъра на втвърдяващата се заготовка, подобрявайки качеството на повърхността и намалявайки ромбичността на заготовките, намалявайки вероятността от пробиви, увеличавайки трайността на втулката от медна форма и увеличавайки скоростта на леене на стомана. 4 кал.
Изобретението се отнася до металургията, по-специално до проектирането на кристализатори, и е предназначено за производството на непрекъснато отливани заготовки.
В технологичния процес на непрекъснато леене на стомана на матрицата се възлага една от най-основните функции - образуването на слитък от необходимия участък. Именно калъпът има най-голямо влияние върху образуването на дефекти на формата и повърхностни дефекти в детайлите. Основното изискване към матрицата е да осигури необходимото отнемане на топлина от втвърдяващата се стомана и да получи на изхода на матрицата здрава обвивка на слитъка с добра повърхност, която не би била разрушена от топлината на течната фаза и феростатично налягане.
За да се създаде достатъчно здрава втвърдена обвивка на слитъка на изхода от матрицата, която осигурява възможност за високоскоростно леене, е необходимо да се подобрят условията за пренос на топлина от втвърдяващия слитък към стените на матрицата. Когато обвивката на слитъка се втвърди и се охлади, кората се свива и се образува газова междина между повърхността на слитъка и стените на втулката, което води до „топене“ на ъглите, по-свободно положение на слитъка в мухъл и, като следствие, до асиметрично охлаждане на слитъка и изкривяване на формата на напречното сечение на слитъка (ромбичност). В този случай топлопредаването между слитъка и облицовката на матрицата рязко се влошава, което значително ограничава скоростта на леене.
По този начин геометрията на ръкава трябва да осигурява:
- равномерен и близък до симетричен термичен контакт на обвивката на детайла със стените на матрицата,
- предотвратяват отдалечаването на ъглите на детайла от повърхността на втулката и последващото им нагряване,
- намаляване на деформацията в ъглите на втвърдяващата се обвивка на слитъка и намаляване на риска от почти ъглово напукване,
- достатъчна якост на формиращата обвивка на детайла (нивото на натрупаната деформация или повреда не трябва да надвишава критична стойност).
Съществуват различни опции за дизайна на матричната форма, които до известна степен гарантират спазването на тези изисквания. Общата идея е да се придаде оригиналната форма на напречното сечение на втулката в началния етап на втвърдяване на слитъка с издутини, които биха намалели при преминаването на слитъка през матрицата, превръщайки оригиналната форма в даден квадрат или правоъгълник . В резултат на това, когато слитъкът се движи в матрицата, разстоянието между стените на втулката намалява, което води до подобряване на термичния контакт между повърхността на слитъка и стените на матрицата и съответно дава възможност за значително увеличават скоростта на леене.
Съгласно ЕР 0498296 B2, B22D 11/04, матрицата за непрекъснато леене на квадратни заготовки включва дъгообразни издатини отстрани на втулката, а в горната част на втулката напречното сечение на вътрешната кухина има ъгли по-големи от 90 ° с постепенен подход към прави ъгли в долната част. Тук също трябва да се отбележи, че постепенното изправяне на първоначално криволинейната обвивка на слитъка за дадена форма на стената на черупката не води до равномерен контакт на повърхността на слитъка със стените на формата и следователно от от гледна точка на равномерния растеж на дебелината на обвивката на слитъка, топлопредаването между слитъка и обвивката на матрицата няма да бъде оптимално.
Общите характеристики на известното решение с предложеното са матрица за втулка за високоскоростно леене, която включва квадратна или правоъгълна втулка, с отворена вътрешна кухина в двата края. Формата на повърхността на вътрешната кухина се състои от две части: