Литейная форма

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к конструкциям литейной формы для получения массивных стальных отливок типа кузнечных штампов. Цель изобретения - повышение качества отливок за счет улучшения шлакозадерживающей способности , облегчение отделения прибыли от отливки и уменьшение расхода металла на прибыль. Литейная форма содержит нижнюю 1 и верхнюю 2 полуформы с уотановленным по разъему разделительным стержнем 3, в котором вьтолнены вертикальные питатели 4, рассредоточенные равномерно по площади стержня под прибьшью 5. Шлакоуловитель 6 выполнен охватывающим прибьшь и отделен от нее слоем теплоизолирующей смеси 7. Разделительный стержень 3 по периметру питающего отверстия 8 снабжен выступающим вверх буртом 9, высота которого равна 1-1,15 высоты шлакоуловителя . Между шалкоулов.нтелем 6 и вертикальными питателями 4 в стержне 3 выполнены дополнительные промежуточные питатели 10 в виде плоских каналов по числу вертикальных питателей . Стояк I1 вьтолнен в верхней полуформе над разделительным стержнем. 1 ил. а S &1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 В 22 С 9/08! !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1; "

Н А BTQPCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ б б, б

ГГ Г Г, б

" Г ГГ,Г б..". г б б б б б б б ,б б

/ гб б/, .г б б б ,б б, б б б, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2)) 4168661/23-02 (22) 29.12.86 (46) 30.06.88. Бюл. Ф 24, (71) Научно-исследовательский институт технологии автомобильной промышленности (72) Д.С. Лемешко и А.А. Моляренко (53) 621.746.464(088.8) (56) Косняну К., Видя M. Литье в ке.рамические формы, M. 1980, с. 133, рис. 78. (54) ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА (57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к конструкциям литейной формы для получения массивных стальных отливок типа кузнечных штампов. Цель изобретения— повышение качества отливок за счет улучшения шлакозадерживающей способности, облегчение отделения прибылиот отливки и уменьшение расхода метал„„SU„„1405944 А1 ла на прибыль. Литейная форма содержит нижнюю 1 и верхнюю 2 полуфармы с установленным по разъему разделительным стержнем 3, в котором выполнены вертикальные питатели 4, рассредоточенные равномерно по площади стержня под прибылью 5. Шлакоуловитель 6 вы" полнен охватывающим прибыль и отделен от нее слоем теплоизолирующей смеси

7. Разделительный стержень 3 по периметру питающего отверстия 8 снабжен выступающим вверх буртом 9, высота которого равна 1-1,15 высоты шлакоуловителя. Между шалкоуловителем 6 и вертикальными питателями 4 в стержне 3 выполнены дополнительные промежуточные питатели 10 в виде плоских каналов по числу вертикальных питателей. Стояк il выполнен в верхней полуформе над разделительным стержнем.

1 ил.

1405944

Изобретение относится к литейному производству, в частности к конструкции литейных форм, преимущественно для-массивных стальных отливок типа кузнечных штампов.

Цель изобретения — повышение качества массивных стальных отливок за счет улучшения шлакозадерживающей способности, облегчение отделения прибыли от отливки и уменьшение расхода металла.

На чертеже изображена конструкция литейной формы для изготовления массивных стальных заготовок. 15

Конструкция содержит нижнюю 1 и верхнюю 2 полуформы с установленным в разъеме разделительным стержнем 3, в кОтором выполнены вертикальные питатели 4, рассредоточенные равномерно 2р по площади стержня под прибылью 5.

Шлакоуловитель 6 выполнен охватывающим прибыль и отделен от нее слоем 7 с теплоизолирующей смеси. Разделительный стержень 3 по периметру питающего25 отверстия 8 снабжен выступающим вверх буртом 9, высота которого равна или несколько больше высоты шлакоуловителя 6 (примерно в 1,1 — 1,15 раза).

Между шлакоуловителем 6 и вертикальными питателями 4 в стержне 3 выполнены дополнительные промежуточные питатели 10 в виде плоских каналов по числу вертикальных питателей. В зоне между буртом разделительного стержня и внутренней стенкой прибыли эти питатели имеют свободный выход в полость прибыли. Стояк 11 выполнен в верхней полуформе 2 над разделительным стерж-! нем 3 °

Литейную форму заполняют металлом следующим образом.

Заливаемый через стояк 11 металл поступает в шлакоуловитель 6 и растекается по. обе стороны одновременно, 45 охватывая замкнутым кольцом прибыль 5.

Из шлакоуловителя 6 on поступает в каналы промежуточных плоских горизонтальных питателей 10, через которые попадает в полость прибыли 5, а из нее — в вертикальные питатели 4, рассредоточенные по площади стержня 3, а фактически, по площади под прибылью

5. Далее металл поступает в полость

12 нижней полуформы 1, образующую от.ливку. По мере заливки, дойдя до раэ55 делительного стержня 3, нижняя часть которого оформляет верхнюю поверхность отливки, металл начинает подниматься в простраисгво между стенкой прибыли и выступающим буртом 9 разделительного стержня, а также поступает в направлении снизу вверх через питающее отверстие 8 по принципу сообщающихся сосудов, пока не заполнится полость прибыли.

При остывании отливки теплоизолирующий слой смеси между шлакоуловителем и прибылью в значительной мере задерживает теплопередачу от зоны пи тающего узла к остальной массе формовочной смеси. Дополнительно к этому часть разделительного стержня вместе с выступающим буртом оказывается окруженной металлом и также способствует замедлению теплопередачи.

По мере кристаллизации отливки в первую очередь затвердевает шлакоуловитель и те части промежуточных горизонтальных питателей, которые находятся в каналах верхней полуформы, так как имеют относительно тонкие сечения и малые массы.

Наиболее горячим остается питающий узел, так как он находится в центральной зоне между массивной отливкой и чуть мене массивной прибылью. В силу этого существенно улучшаются условия подпитки отливки иэ прибыли. В последнюю очередь затвердевает прибыль. Из-за происходящей усадки прибыли начинают возрастать напряжения разрыва в ранее затвердевших промежуточных и вертикальных питателях, что приводит к образованию в.них горячих трещин °

После остывания и выбивки отливки достаточно одного-двух ударов по.прибыли для ее отделения от, отливки по сечению питающего отверстия и вертикальным питателям. При этом от при- .

1 были легко отделяются по тонхим, плоским промежуточным питателям кольцевой шлакоуловитель вместе со стояком.

Выполнение шлакоуловителя охватывающим прибыль при наличии слоя теплоизолирующей смеси создает условия продолжительного сохранения металла в питающем отверстии разделительного стержня в жидком состоянии, что улучшает качество отливки за счет эффективной подпитки из прибыли. Это позволяет уменьшить диаметр питающего от" верстия и, следовательно, облегчить условия ее отделения посредством отбивки, являющейся менее трудоемким способом.

14059

Основа

4,0

Наличие по периметру питающего отверстия разделительного стержня вы-! ступающего вверх кольцевого бурта, высота которого больше или равна высоте шлакоуловителя, обеспечивает предотвращение переливания металла через бурт в питающее отверстие и о создает условия для свободного всплывания шлаковых включений в этой зоне,10 по каким-либо причинам прежде не задержанных в шлакоуловителе, обеспечивая чистоту заливаемого металла и, следовательно, требуемое высокое качество отливки. 15

Соотношение высоты шлакоуловителя и выступающего бурта от 1 до 1,15 выбрано эмпирическим путем исходя из условия образования в полости прибыли объема металла для свободного всплывания шлака.

Вертикальные питатели, выполненные в разделительном стрежне непосредственно под прибылью, дольше сохраняют металл в жидком состоянии, чем проме-25 жуточные питатели в каналах верхней полуформы, так как они находятся между двумя массивными частями горячего металла.

Необходимость размещения горизонтальных промежуточных питателей между шлакоуловителем и массивной прибылью обусловлена тем, что создаются условия для возникновения в них горя( чих трещин при кристаллизации отлив35 ки. Сечение питателей выбрано из ус-: ловия, при котором суммарная площадь сечения шлакоуловителя равна суммарной площади всех питателей при отношении пнтателя к его высоте в преде- 40 лах 1:(0,5-.0,6).

Пример. Испытания приводили ч при получении отливкн штамповой вставки, имеющей габариты: 290 220 130 мм, вес 65 кг, вес прибыли 35, кг, вес 45 литниковой системы 3 кг из стали НИ-13., Высота бурта промежуточного стержня и шлакоуловителя равны и составляют 20 мм.

Площадь элементов литниковой системы: вертикальных питателей 3,7 см (8 шт. диаметром 8 мм каждый); промежуточных питателей 4,8 см (8 шт. сечением 10 6 мм каждый)1 шлакоуловителя 4,8 см (2 шт. сечением 12 »

«20 мм ); стояка 5,9 см (диаметр

28 мм); питающего отверстия раздели44

4 тельного стержня 16,5 см (диаметр

46 мм).

Нижнюю и верхнюю полуформы изготавливали виброуплотнением с продувкой углекислым газом из жидкостекольной формовочной смеси следующего состава, мас.7:

Песок кварцевый Основа

Жидкое стекло модуля 2,4 и плотностью

1,48 г/см 4,8

Едкий натр

20 -ный 1,0

Рабочую поверхность нижней полуформы облицовывали слоем толщиной

2-3 мм огеливаемой суспензии пылевидного кварца в этилсиликате следующего состава, вес.ч. .

Гидролизованный этилсиликат 1

Прокаленный пыВ левидный кварц 2;4

В качестве теплоизолирующей смеси для прибыли использовали состав, мас. 7.:

Зернистый шамот (0,160,2 мм)

Асбокрошка

Жидкое стекло модуля 2,84 и плотностью

1,48 г/см 7,5

Вода 3,0

Толщина слоя 20-40 мм.

После заливки, охлаждения и выбивки производили оценку качества отливок по литой поверхности и плотности металла под прибылью визуально, а также оценивали трудоемкость отбивки прибылей по числу ударов.

Качество отливок, полученных при использовании литейных форм данной конструкции, соответствует техничес1 ким условиям, в них не обнаружено засоров и шлаковых включений, Прибыли у отливок отбиваются 1-2 ударами.

Формула изобретения

Литейная форма для изготовления преимущественно отливок типа кузнечных штампов, содержащая верхнюю и нижнюю полуформы с установленным по разъему разделительным стержнем с пиСоставитель А. Изъюров Редактор В. Ковтун Техред А.Кравчук

Корректор 3, Лончакова

Заказ 3139/12 Тираж 740 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

5 1405944 6 тающим отверстием, стояк, шлакоулови- тупающим вверх буртом, расположенньь тель, питатели и прибыль с облицовоч- по периметру питающего отверстия и ным слоем теплоизолирующей смеси, имеющим высоту, большую или равную отличающаяся тем, что, с высоте шлакоуловителя, и с промежу5 целью повышения качества отливок за точными питателями в виде плоских счет улучшения шлакозадерживающей каналов с выходом в полость прибыли, способности, облегчения отделения при- ограниченную ее боковой поверхностьв были от отливки и уменьшения расхода и буртом разделительного стержня, металла на прибыль, шлакоуловитель )O соединяющими шлакоуловитель с пита выполнен охватывающим прибыль, а раз- телями, выполненными в разделительнок делительный стержень выполнен с выс- стержне под прибылью.