Способ изготовления биметаллической заготовки

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения биметаллических заготовок распределительных валов автомобильных двигателей. Цель изобретения - снижение расхода металла и трудоемкости обработки заготовки. Способ включает размещение в литейной форме стального вала, заливку чугуна и формирование на поверхности вала литого профиля. При этом используют литейную форму с вертикальным разъемом, а стальной вал со сквозными осевым и радиальными каналами, через которые непрерывно прокачивают заливаемый чугун до полного затвердевания литого профиля на поверхности вала. Способ обеспечивает снижение массы литниковой системы в 10 раз и массы отливки на 20%. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (, 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4295379/23-02 (22) 10.08.87 (46) 30.07.89. Бюл. И- 28 (71) Научно-исследовательский институт специальных способов литья (72) В.П.Малых, В.P.Закрочимский, В.M.Êoøåâàòñêèé и Г.Б.Шамес (53) 621 ° 74.046 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Р 231736, кл. В 22 D 19/08, 1986.

Заявка Японии N- 51-4494, кл. В 22 D 19/08, 1976. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ЗАГОТОВКИ (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть исИзобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения биметаллических заготовок раапределительных валов автомобильных двигателей.

Цель изобретения — снижение расхода металла и трудоемкости обработки заготовки.

На фиг. 1-4 представлены стадии формирования заготовки распределительного вала с использованием неметаллической формы. Форма в сборе содержит литниковую чашу 1, вал 2 со сквозным осевым каналом 3 и радиальными каналами напротив элементов литого профиля на поверхности вала, внутренние полости 5 в литейной форме для образования наружного контура

ÄÄSUÄÄ 1496918 А 1 (gD 1 В 22 D 19/16,пользовано для получения биметаллических заготовок распределительных валов автомобильных двигателей. Цель изобретения — снижение расхода металла и трудоемкости обработки заготовки. Способ включает размещение в литейной форме стального вала, заливку чугуна и формирование на поверхности вала литого профиля. При этом используют литейную форму с вертикальным разъемом и стальной вал со сквозными осевыми и радиальными каналами, через которые непрерывно прокачивают заливаемый чугун до полного затвердевания литого профиля на поверхности вала. Способ обеспечивает снижение (O массы литниковой системы в 10 pas

/ и массы отливки на 207, 4 ил. элементов литого профиля, правую полуформу 6, левую полуформу 7, стержень 8 с калиброванным отверстием

9 для регулирования скорости расхода при сливе расплава. Позицией 10 обозначен заливаемый чугун, 11 - расплав чугуна в начале заполнения литого профиля, 12 — расплав чугуна внутри профиля, 13 — литой профиль после затвердевания на нем твердой корки;

14 — расплав чугуна, затвердевший в сквозных каналах вала, 15 — литой профиль после затвердевания на поверхности вала.

Предлагаемый способ отливки биметаллической заготовки распределительного вала автомобильного двигателя осуществляют в литейных полу1496918

25 формах 6 и 7 с размещением между ними полого стального вала 2, заливкой чугуна 10 и формирования на поверхности вала литого профиля 15.

При этом заливку чугуна в полость литейной формы осуществляют через сквозной осевой канал 3 и радиальные каналы 4 стального вала, установленного в литейной форме вертикально. 10

Расплавленный чугун,-подаваемый в литейную чашу 1, размещенную на верхнем торце стального вала, непрерывно удаляют через калиброванное отверстие 9, выполненное в стержне 8, 15 вставленном в нижний торец стального вала. Заливку и удаление расплавленного чугуна продолжают до полного затвердевания литого профиля на поверхности стального вала. 20

Использование подвода металла не через традиционную литниковую систему (чаша, шлаковик, прибыли и др.), а через каналы вертикально расположенного вала позволяет не только отказаться от шлаковика и прибылей и традиционных питателей, но и обеспечить полное опустошение (слив) ме талла из вала и из чаши после прекращения заливки. 30

Слив металла из сквозной полости вала и выполнение в его стенках радиальных каналов, которые соединяют его осевой канал с литой наружной . профильной поверхностью (кулачками 35 и другими выступами), позволяют удалить расплав из сквозной полости, а питание литого профиля вести без прибылей с формированием усадочной пустоты внутри профиля. Это дает 40 возможность резко (в 2-5 раз) снизить массу жидкого металла в форме. Устраняется необходимость операции ббрубки литниковой системы вследствие ее практического отсутствия, а также 45 операции зачистки остатков питателей, что необходимо при известном способе подвода металла к наружной поверхности кулачков из-за образования на их поверхности остатка после отделения питателей, Кроме того, не требуется отделять питатели.

Пример. Высокопрочный чугун марки, ВЧ 50 выплавляли в индукционной печи и модифицировали В камере 55 автоклаве. Химический состав чугуна, мас. : С 3,5; Si 2,5; Мп 0,6; P 0,08;

S 0,02; Mg 0,04: Cr 0,06. Температура чугуна перед заливкой составляла

1300 С. Форма была подготовлена к заливке посредством выполнения ее правой и левой полуформ и литниковой чаши 1 из песчаной смеси на жидкостекольном связующем (песок К0315 и 6 K r cTpKJIB), Внутренние полости в форме для образования литого профиля вала были выпопнены по деревянной модели.

При сборке полуформ между ними размещали стальной вал диаметром

20 мм со сквозным осевым каналом диаметром 15 мм и радиальными каналами диаметром 5 мм, которые были выполнены по периметру вала в количестве

4 шт симметрично по -отношению к литому профилю. Материал вала — Ст.3.

В нижнем торце сквозного осевого канала размещали стержень 8 из смеси на жидкостекольном связующем с калиброванным отверстием диаметром 4 мм.

Расплав металла из ковша заливали в литниковую чашу 1 до ее заполнения через внутренний сквозной осевой канал 3 вала 2. При этом заливку проводили в следующей последовательности: через литниковую чашу 1 и верхний торец вала 2 в его сквозной осевой канал 3, а затем через сквозные радиальные каналы 4 во внутренние полости 5 в форме для образования литого профиля. Одновременно с формированием литого профиля осуществляли удаление расплава из внутреннего осевого канала 3 через калиброванное отверстие 9. Скорость удаления расплава из осевого канала вала 2 регулировали диаметром отверстия. Расплав сливали в специальную находящуюся вне формы емкость.

При 800 С отливка была извлечена из формы и представляла собой биметаллическую заготовку практически без литниковой системы (чаши, шлаковика, прибылей). Остатки питателей на внутренней части кулачков не требовали операции их зачистки или обрубки. Зачистка была проведена лишь по верхнему и нижнему торцу вала от заливов, Питая фигурная поверхность без термической обработки имела твердость НВ 380.

1 . Способ может быть использован для литья полых биметаллических распределительных валов автомобильных

1496918

3

Щиг. f

Фиг. 2 двигателей в литейных цехах различной мощности при использовании как песчаных форм, так и при литье в кокиль с вертикальной плоскостью разъема, оболочковых форм и др.

Использование способа наиболее эффективно для литья биметаллических распределительных пустотелых распределительных валов для автомобильных двигателей, например двигателя автомобиля "Волга" (ГАЗ-3102).

При использовании предлагаемого способа литья биметаллических распределительных валов автомобилей по сравнению с известным позволяет снизить массу литниковой системы в 10 раз, массу отливки — примерно на 20%. формула изобретения

Способ изготовления биметаллической заготовки распределительного ва5 ла автомобильного двигателя с профильной поверхностью, включающий размещение в литейной форме стального вала, заливку чугуна и формирование на поверхности вала литого профиля, 10 отличающийся тем, что, с целью снижения расхода металла и трудоемкости обработки заготовки, ее изготовление осуществляют с использованием литейной формы с верти15 кальным разъемом и стального вала со сквозными осевым и радиальными каналами, при этом заливаемый чугун непрерывно прокачивают через осевой канал вала до полного эатвердевания литого профиля на его поверхности.

1496918

12

Составитель Е.Гендлина

Техред М.Дидык

Редактор А.Огар

Корректор С.Шекмар

Заказ 4371/14 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101