Литейная форма
Сущность изобретения: литейная форма содержит рабочую полость и выполненную в болване компенсационную полость, внешний контур которой геометрически подобен внутреннему контуру рабочей полости, а расстояние I между ними определяется из неравенства 7800 В- , где Н - высота рабочей полости, м; L - расстояние между противоположными поверхностями рабочей полости, м; В - безразмерный коэффициент, численно равный удельному сжатию смеси под единичной нагрузкой. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 В 22 С 9/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, 3 ! д (ъ ос, !
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4792329/02 (22) 25.12.89 (46) 07.04.92. Бюл. ¹ 13 (72) А.М. Дружевский, И.В. Грузных, Ю.Е.
Мартынов, А.А. Толпегин и А.Ю. Собольев (53) 621.744.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 782948, кл. В 22 С 9/00 1979. (54) ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА (57) Сущность изобретения: литейная форма содержит рабочую полость и выполненную
Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению разовых литейных форм из сырых песчаноглинистых и холоднотвердеющих смесей по моделям.
Известна модельная оснастка, состоящая из модели, прикрепленной к. подмодельной плите, с центрирующими штырями, на которую устанавливают опоку с центрирующими втулками.
Недостатком такой модельной оснастки является то, что при ее эксплуатации происходит быстрое срабатывание центрирующей пары (увеличение зазора между штырем и втулкой). Это обстоятельство уменьшает геометрическую точность отливок, увеличивает брак по несовмещению нижней и верхних полуформ.
Известна литейная форма для отливок в виде замкнутого контура. содержащая болван.
К недостаткам ее можно отнести то, что при формировании замкнутых внутренних полостей отливки, формовочная смесь изнутри формирующая эту полость, является неподатливой для стенок, сжимающих ее в
„, Ы„„1724416 А1 в болване компенсационную полость, внешний контур которой геометрически подобен внутреннему контуру рабочей полости, а расстояние I межач ними определяется из неравенства 7800 В- H Цель изобретения — создание условий при формировании отливки, позволяющих получить отливку с замкнутыми внутренними полостями без опасных напряжений, приводящих к короблению и трещинам, Поставленная цель достигается тем, что в литейной форме, содержащей замкнутую рабочую полость и болван, последний содержит компенсационную полость, внешний контур которой подобен внутреннему контуру рабочей полости, а расстояние l между ними определяется из неравенства 7800 В. Н L — расстояние между противоположными поверхностями рабочей полости, м;  — безразмерный коэффициент, чис1 ленно равный удельному сжатию смеси под единичной нагрузкой. Напряжение, создаваемое давлением жидкого металла, определяется его уровнем 1724416 55 до нижней точки Н и плотностью металла g: о=Ну (1) Напряжение и, вызывающее проминание смеси на Л, зависит от физической характеристики смеси — сжатие данной смеси под единичной удельной нагрузкой, м /кг: О =-р Л (2) Таким образом минимальную толщину стенки формы между моделью и ложной моделью, определим при подстановке в формулу (2) Л=! и приравняв правые части Ну я !)НВу, 1 (3) Максимальная величина определяется из условия, чтобы созданное ложной моделью опустошение проявило себя как ослабляющий фактор в температурный интервал образования горячих трещин. Известно, что одной из решающих причин, вызывающей образование горячих трещин, является сопротивление стенок формы и стержней. В стенках залитой формы имеется значительный перепад температуры. С точки зрения роли сопротивления формы в образовании горячих трещин решающее значение имеет поведение примыкающего к отливке слоя смеси, на толщину которого успела распространиться деформация в стенке за время прохождения отливкой критического интервала температур образования горячих трещин, Толщина такого слоя и величина его деформации будут определяться прочностными свойствами смеси. Например, чем больше прочность стенки формы, тем на большее расстояние распространится в ней деформация сжатия под действием усадки отливки. Напряжения, связанные с усадкой стенки, определяются из формулы о — å.{.Е 1 (4) 1 где = коэффициент, связанный с тем, что деформация формы от усадки отливки распространяется поровну на две упорные стенки; я — коэффициент усадки сплава при температуре затвердевания, 7,; Š— модуль упругости металла при температуре затвердевания, Максимальную толщину определяют, приравняв правые части уравнений (2) и (4): — = — м L Е < 1 < g 8 . Е В (5) В 2 м Следовательно расстояние между ложной моделью и моделью должно определяться из выражения Н уВ <1<>е Е В. При этом в неравенство для определения величины будут входить постоянные коэффициенты и параметры, характеризующие объект изобретения. Так, для стали приняты значения: модул ь уп ругости: 5 10 кг/м; усадка 0,2; 10 плотность 7800 кг/м . Тогда коэффициент в левой части неравенства будет 7800, а в ра вой 1 04 В литейном производстве известны случаи, когда для увеличения податливости 15 объема смеси используют опустошения; В основном это выполняется в массивных стержнях. В.данном же случае повторение контуров рабочей и компенсационной полостей на расстоянии, выбранном с учетом 20 характеристик объекта, позволяет обеспечить достижение фронтом сжатия смеси после заливки стали от поверхности отливки до компенсационной полости именно в температурном интервале образования горя25 чих трещин в отливке. В предлагаемой форме компенсационная полость служит ограничителем распределения фронта сжатия смеси, т,е. как только в отливке температура достигла интервала образования горячих 30 трещин, так смесь приобретает максимальную податливость. На чертеже изображен разрез полуформы. На подмодельной плите 1 размещена 35 модель отливки 2, формирующая замкнутую полость, Внутри замкнутой полости на расстоянии от внутренней стенки модели расположена ложная модель 3. Причем 7800 В х 1 Н
 — безразмерный коэффициент, ха1 рактеризующий сжатие смеси под единичной удельной нагрузкой; L — расстояние между упорными стенками отливки, м. Контур ложной модели повторяет внутренний контур модели 2. На подмодельную плиту 1 при помощи центрирующей пары 4 устанавливается опока 5 и заполняется смесью 6. В результате протяжки (удаление подмодельной плиты с моделями) получается формообразующая полость для отливки и опустошение посредине. Это опустошение способствует увеличению податливости объема смеси и экономии формовочных смесей. Пример расчета I, для отливки высотой Н=0,5; L=; В"=4 10 0,56< <0,4. 1724416 Формула изобретения 40 50 Составитель . Техред М.Моргентал Корректор Н.Король Редактор Н.Яцола Заказ 1137 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г..ужгород, ул,Гагарина, 101 Литейная форма, преимущественно для стальных отливок в виде замкнутого контура, содержащая рабочую полость и болван, отличающаяся тем, что, с целью сокращения брака по горячим трещинам, в болване выполнена компенсационная полость, при этом внешний контур компенсационной полости геометрически подобен внутреннему контуру рабочей полости, а расстояние! между ними определяется из неравенства 7800 В Н < 10. В - L. 5 где Н вЂ” высота рабочей полости,м; L — расстояние между противоположными поверхностями рабочей полости, м;  — безразмерный коэффициент, численно равный удельному сжатию смеси под 10 единичной нагрузкой.
