Способ получения отливок

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при литье заготовок сложной формы. Целью изобретения является повьшление качества отливок за счет уменьшения термических Напряжений. Способ предусматривает получение отливок в податливом кокиле, состоящем из метсшлических частей 1 и 2, обладающих высокой жесткостью, и податливых прокладок 3 с малой жесткостью и прочностью. В процессе кристаллизации отливки происходит ее усадка. В этот период к кокилю прикладывают внешнее давление в направлении усадки металла, например, роликами 4, при этом прокладка 2 испытывает пластическую деформацию, меняя свой размер h. Величина деформации прокладки должна соответствовать величине линейной усадки отливки. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. § (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д1) 4 В 22 D 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3815897/22-02 (22) 26,11.84 (46) 07.01.87. Бюл. Р 1 (71) Краматорский научно-исследовательский и проектно-технологический институт машиностроения (72) М.Я.Бровман, И.К.Марченко, В.В.Аникеев и Т.В.Сафронова (53) 621.74.043.1(088.8) (56) Патент Великобритании -2123728. кл. В 3 F 1982.

Дубинин Н.П. Кокильное литье.

М.: Машиностроение, 1967, с. 264. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при литье заготовок сложной формы. Пелью изобретения являет„„SU„, 1281341 А1 ся повышение качества отливок за счет уменьшения термических напряжений.

Способ предусматривает получение отливок в податливом кокиле, состоящем из металлических частей 1 и 2, обладающих высокой жесткостью, и податливых прокладок 3 с малой жесткостью и прочностью. В процессе кристаллизации отливки происходит ее усадка.

В этот период к кокилю прикладывают внешнее давление в направлении усадки металла, например, роликами 4, при этом прокладка 2 испытывает пластическую деформацию, меняя свой размер h, Величина деформации прокладки должна соответствовать величине линейной усадки отливки, 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1281341

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при литье заготовок сложной фор-

MbI °

Цель изобретения — повышение качества отливок за счет уменьшения термических напряжений.

На фиг.1 показана схема литья фасонных изделий с приложением сжатия, на фиг.2 — устройство, реализующее процесс литья изделий с ребрами (тюбингов) на фиг.3 — разрез А-А на фиг,2.

Устройство включает кокиль, состоящий из металлических частей 1 о и 2 .высокой жесткости и огнеупорных прокладок 3 малой жесткости и прочности. С кокилем контактируют подвижные ролики 4, прижатые к поверхности кокиля гидравлическими или пневматическими цилиндрами 5, через два отверстия 6 заливают жидкий металл для формирования заготовки 7. Предусмотрена термопара 8 для регистрации температуры поверхности заготовки на приборе 9, например электронном потенциометре.

При двухмерном сжатии отливки тюбинга 10 кокиль состоит из металлических частей 11 высокой жесткости, разделенных вертикальными прокладками 12 иэ огнеупора и горизонтальными 13. Две рамы 14 и 15 перемещаются навстречу друг другу с помощью винтов 16 с двухсторонней нарезкой, приводимых через зубчатые передачи 17 от синхронных двигателей 18. При движении рам они перемещают клинья 19 с роликами 20, осуществляя сжатие кокиля в вертикальном направлении.

Способ осуществляют следующим образом.

Производят сборку кокиля при комнатной температуре из металлических частей 1 и 2 и огнеупорных прокладок

3 толщиной h (фиг. 1).Кокиль, кроме разъемов между частями 1 и 2, может иметь и продольные разъемы. Кокиль по внутренней поверхности покрывают противопригарной краской и нагревают.

Затем производят заливку в кокиль расплава через отверстие 6. При этом формируется заготовка 7 и вследствие ее усадки на длине f возникают термические деформации, равные

Е =oL(t -t), где с — температура затвердевания; t — - температура в данный момент времени (средняя по длине).

После начала формирования корки отливки начинают осуществлять сжатие кокиля в направлении усадки металла.

На схеме (фиг. 1) показано одноосное сжатие роликами 4 с помощью цилиндра 5, на схемах (фиг.2 и 3) - сжатие двухосное перемещением рам 14 и 15 винтами 16 с двухсторонней нарезкой. Винты вращают передачи 17 двигателем 18. При этом ролики 20 сжимают кокиль в одном направлении, а ролики 21 — в другом (перпендикулярEIoM) направлении. При сжатии кокиля пластически деформируются прокладки 3 (фиг.1) и 12 и 13 (фиг.2 и 3), а металлические части 1 и 2 (фиг.1) и 11 (фиг.2 и 3) деформируются упpyro. Величина деформации для идеальной компенсации усадки равна а =с< (t,-t) t, а если пренебречь упругой деформацией, то пластическая деформация прокладки 3 равна ьь = ы f(t, -с)

Термопара 8, регистрируя температуру на приборе 9, позволяет контролировать величину пластической деформации прокладки в соответствии с изменением температуры с, Для сложных отливок с продольными и поперечными ребрами (фиг,2 и 3) внешне давление к кокилю прикладывают в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Рамы 14 и 15 перемещают клинья 19 с роликами 20 в одном направлении, а ролики 21 — в перпендикулярном направлении.

Если литье ведут непрерывным способом и кокили подвижны, то их сжатие в процессе перемещения осуществляют прокаткой кокиля в валках 4, прижатых к кокилю гидравлическими (или пневматическими) цилиндрами 5.

По окончании затвердевания отливки производят разборку кокиля и подачу отливок на отделку и термообработку. Кокиль зачищают, заменяют прокладку 3 или 12 и 13 и, покрыв его внутреннюю поверхность противопригарной краской, готовят к новой разливке.

Пример. Отливают колосник длиной 100 см с утолщенными концами на длине 5 0 см. Диаметр колос1281341 ника 6 см, а концов 8 см. Материал сталь 45 при температуре заливки

1490 0 Принят кокиль из четырех металлических частей размерами сечения 20х20 см, такова же площадь прокладки, изготовленной из огнеупорной плиты с пределом текучести (проч2 ности) б = 20 кг/см.

Гидравлические цилиндры с усилием 10-15 т сжимают кокиль. Толщина прокладки равна 2,0 см и при охлаждении на 600 С до 890 С эатвердевание закончено и отливку можно удалить из кокиля. Степень деформации равна = 600 10 = 6 1О ь(= nh =Е f = О 54 см

Соответственно величине показаний прибора от измеряющей термопары кокиль сжимают на 0,54 см, а прокладка деформируется силой 7,6 т до величины 1,46 см.

Изобретение позволяет уменьшить термические напряжения в отливке и тем самым повысить качество отливок.

Формула изобретения

1. Способ получения отливок, включающий сборку кокиля, установку

10 податливых вставок между формообразующими частями кокиля, заливку металла в кокиль, выдержку для кристаллизации металла, разборку-кокиля и удаление отливки, о т Й и15 ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества отливок за счет уменьшения термических напряжений, во время выдержки для кристаллизации металла к кокилю прикладывают внеш20 нее давление в направлении усадки металла.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что внешнее- давление на кокиль осуществляют прокаткой его.

1281341

70 71

Составитель А.Кузнецова

Техред А.Кравчук Корректор А,Обручар

Редактор Н.Тупица

Заказ 7191/8: Тираж 739 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4