Форма для изготовления отливок типа поршней

 

Использование: в области металлургии, в частности при литье под давлением комбинированных отливок. Сущность изобретения в форме для изготовления отливок типа поршней, содержащей подвижную и неподвижную формообразующие части, формообразующие стержни и вставку, образующую рабочую поверхность отливки, с узлом крепления , последний выполнен в виде подпружиненных плавающих вкладышей, установленных в трапецеидальных пазах подвижной формообразующей части. Такое выполнение узла крепления исключает смещение вставки, образующей рабочую поверхность отливки, при заполнении формы металлом, затвердевании и допрессовке. 4 ил.

(я)5 В 22 0 19/02, 18/02

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

Г

i)Я а фу, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

С

С

С

О

О

Г (21) 5008419/02 (22) 25.11.91 (46) 07,09.93. Бюл. М 33-36 (76) Спасская М.М.. Швецов В.Д. (56) Заявка Великобритании N. 2133330, кл.

В 22 0 19/02, 1985, Авторское свидетельство СССР

N 404557, кл. В 22 0 19/02, 1974, (54) ФОРМА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК ТИПА ПОРШНЕЙ (57) Использование: в области металлургии. в частности при литье под давлением комбинированных отливок. Сущность изобретеИзобретение относится к металлургии, в частности к литью под давлением комбинированных отливок.

Применяемые в промышленности формы для литья комбинированных отливок не ограничиваются ни размерной точностью расположения элемента. заранее вводимого в тело отливки, ни точностью его фиксирования, от которой во многом зависит постоянство теплофизических свойств иэделия, а следовательно и долговечность.

Известна форма для литья отливок, в которой надежность и точность фиксации армирующего элемента достигается выполнением щелевой канавки или отверстия на вставке, Конструкция формы не фиксирует вводимый элемент относительно оси: возможно его смещение во всех плоскостях в процессе заполнения формы жидким металлом под большим давлением. Отсутствие жесткой фиксации вводимого элемента мо. 0 „2000168 С ния: в форме для изготовления отливок типа поршней, содержащей подвижную и неподвижную формообразующие части, формообразующие стержни и вставку, образующую рабочую поверхность отливки. с узлом крепления, последний выполнен в виде подпружиненных плавающих вкладышей, установленных в трапецеидальных пазах подвижной формообразующей части. Такое выполнение узла крепления исключает смещение вставки, образующей рабочую поверхность отливки. при заполнении формы металлом. затвердевании и допрессовке. 4 ил. жет явиться причиной пористости на границе жидкий металл-вставка.

Известна пресс-форма для литься с кристаллизацией под давлением поршней, в которой предусмотрено изготовление отливок с армирующим кольцом. Однако устранение смещения его по вертикали не предпринимается. Смещение возможно как при заполнении потоком металла, так и во время прессования.

Наиболее близкой к предлагаемому peLUåHèþ является форма для изготовления отливок с армирующим элементом, состоящая из пуансона и матрицы, т.е. подвижной и неподвижной полуформы, с боковыми стержнями, установленными на плите. Форма снабжена приводом перемещения боковых стержней с отьемными вставками, фиксируемыми штырями, закрепленными на плите. Армирующий элемент с одной стороны фиксируется отъемными вставками. а с другой — уступом в матрице, в которую он веодится, представляющей собой непод2000168 вижную формообразующую часть формы, Воэможность образования зазора между отъемными вставками предъявляет высокие требования к точности размера штырей и армирующего элемента, В процессе эксплуатации пресс-формы штыри претерпевают размерные изменения как по высоте, так и по диаметру, что приведет к образованию зазоров и перекосов при установке армирующего элемента и к искажению его положения в отливке. Сложно добиться совпадения фиксирующего стержня с отверстием отъемных вставок. Все это усложняет эксплуатацию формы и не обеспечивает точной фиксации армирующего элемента в отливке.

Целью изобретения является устранение укаэанных недостатков, т,е. повышение качества отливок.

Технический результат выражается в исключении смещения вставки, образующей рабочую поверхность отливки, при заполнении формы металлом. затвердевании и допрессовке.

Сущность изобретения заключается в том, что в форме для иэготозления отливок типа поршней, содержащей подвижную и неподвижную формообразующие части, формообразующие стержни и вставку. образующую рабочую поверхность отливки, с узлом крепления, последний выполнен о виде подпружиненных плавающих вкладышей, установленных в трапецеидальных пазах подвижной полумуфты, Предлагаемое решение обеспечивает целевое направление усилия сжатия упругого элемента на вставку. образующую рабочую поверхности отливки, жестко ее фиксируя, На фиг,1 приведена форма для изготовления отливок типа поршней; на фиг.2 — то же, вид сверху, на фиг.3 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.4- узел!на фиг.1, Пресс-форма содержит следующие элементы. подвижную полуформу 1, имеющую ступенчатую плоскость разъема, что необходимо для облегчения сборки формь< со вставкой 2, образующей рабочую поверхность отливки, например, канавки для масла и поршневых колец, Вставка 2 может быть выполнена в виде фасонной металлической конструкции или соляного стержня. Это могут быть нерезистивные вставки для поршней, выполняющие роль терморегуляторов.

Неподвижная полумуфта 3 имеет ступенчатую плоскость разъема. Вкладыши 4 выпал нены в виде трапеции (ласточкиного хвоста), что обеспечивает перемещение его в пазе подвижной полуформы 1 в горизонтальном направлении и фиксацию е пазе подвижной

55 полуформы 1 от вертикального перемещения. На вкладыше 4 закреплен один конец упругого элемента 5, другой конец которого закреплен на торце подвижной полумуфты

1. Упругий элемент 5 в нижней своей части имеет фасонную, а именно, радиусную, в рабочий момент образующую окружность поверхность 6, которая в момент смыкания подвижной полуформы 1 и неподвижной полуформы 3 способствует жесткой размерной фиксации вставки 2, которая была не достигнута при введении вставки 2 в момент проставки при раскрытой пресс-форме. Величина радиуса зависит от размеров канавки. в которую входит упругий элемент 5, и от усилий, необходимых для перемещения вкладыша 4 в период раскрытия пресс-формы, Упругий элемент 5, работая на сжатие, за счет смыкания подвижной полуформы 1 и неподвижной полуформы 3 оказывает давление на вставку 2 за счет входа фасонной поверхности 6 в контакт со вставкой 2, а при растяжении (и ри раскрытой пресс-фо рме) петля фасонной поверхности обеспечивает достаточное усилие на перемещение вкладыша 4 вправо. При этом нижний конец фасонной поверхности 6 выходит из зацепления со вставкой 2. Впадина 7, в которую входит упругий элемент, предварительно выполняется на вставке 2.

Формообразующий стержень 8 выполняет внутренние полости в плоскости, перпендикулярной разъему и перемещается за счет клиньев неподвижной полуформы. Камера 9 прессования выполняет роль приемника жидкого металла перед подачей его в формообразующую полость 10. Выталкиватели

11, плиты 12.13, находясь в контакте с выталкивателями 11, обеспечивают перемещение их для съема отливок. Формообразующий стержень 14 обеспечивает формирование фасонной внутренней полости отливок, Пресс-форма работает следующим образом.

В подвижную полуформу 1 устанавливаюг нстаоку 2, При сближении подвижной нолуформ i 1 с неподвижной полуформой 3 плаоающ вкладыш 4, упираясь в неподви>кную полуформу 3, перемещается влево, сжимая упругий элемент 5, который фасонной поверхностью 6 входит оо впадину 7 останки 2, происходит ее фиксация, а при раскрытии формы он перемещается вправо, Перемещение боковых формообразующих стержней 8 обеспечивается за счет клиньев (на чертеже не показаны).

Жидкий металл заливают в камеру 9 прессования и запрессооыоают о формообразующую полость 10. После охлаждения

2000168 металла отливки пресс-формы размыкаются. Плавающий вкладыш 4 перемещается вправо за счет упругого элемента 5, и он выходит из контакта со вставкой 2, боковые стержни удаляются за счет тех же клиньев. 5

Вставка 2 выходит из-под контроля упругим элементом 5. Выталкиватели 11, перемещаясь совместно с плитами 12,13, снимают отливку с формообразующего стержня 14.

Усилие фиксации вставки 2 упругим элемен- 10 том 5 регулируется длиной вкладыша 4, шириной упругого элемента и радиусом фасонной поверхности 6.

После удаления отливки выталкиватели

11 перемещаются влево и цикл изготовле- 15 ния отливки повторяется.

Пример 1, На машине 711А07 изготавливали поршни для автомобилей ф110 мм, с толщиной дна 6 мм из сплава АК18.

Вставка, образующая фасонную полость на 20 рабочей поверхности поршня, выполнялась соляной из NaCI прессованием и спеканием при 850 С. Вставка выполняет фасонную канавку для кольца и масляного уплотнителя. Фиксация вставки осуществлялась упру- 25 гим элементом шириной 8 мм. с радиусом фасонной поверхности 4 мм. выполненным из стали 65 Г. При давлении прессования

1200 МПа и допрессовки — 2600 МПа, и скорости впуска 3 м/с, на сплаве АК 18. залитом 30 при 720 С, смещения вставки на всей партии поршней не наблюдалось (300 поршней). Фиксация вставки. независимо от начальной установки. не менялась.

Пример 2. Работа проведена аналогично примеру 1. В качестве вставки использовали чугунный диск (ЧХ 28D2), который необходимо точно зафиксировать в теле отливки, При тех же, как в примере 1, параметрах литья получено абсолютно точнов фиксирование вставки. Применение вставки не усложняет конструкцию, не мешает сьему отливок, не замедляет ритм работы машины, обеспечивает отход плавающего вкладыша. Хорошо вписывается в автоматизированный цикл работы машины литья под давлением.

Проведенный анализ и поиск, а также эксперименты показывают, что решение соответствует критериям новизны, изобретательского уровня и промышленной применимости, Формула изобретения

Форма для изготовления отливок типа поршней, содержащая подвижную и неподвижную формообразующие части, формообразу>ощие стержни и вставку, образующую рабочую поверхность отливки, с узлом крепления, отличающаяся тем, что узел крепления выполнен в виде подпружиненных плавающих вкладышей, а подвижная формообразующая часть — с трепецеидальными пазами, в которых установлены упомянутые вкладыши, Увел I

Фиг. 4 фиг 3

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

Редактор С.Кулакова

Заказ 3057

Составитель M.Ñnàññêàÿ

Техред М.Моргентал Корректор А,Мотыль

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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