Устройство для центробежного литья зубчатых венцов

 

ОГ) ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОР СКОМУ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< > 6l7 363

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.02.77 (21) 2452658/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.07.78. Бюллетень ¹ 28 (45) Дата опубл икова ния описания 26.06.78 (51) М.Кл. В 22 D 13/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 62! .74.042 (088.8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ

ЗУБЧАТЫХ ВЕНЦОВ

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для получения заготовок зубчатых венцов внутреннего и;внешнего зацепления,во вращающихся литейных формах. Область применения изобретения распространяется на любые детали кольцевой формы, на наружной или внутренней поверхности которых имеются периодически повторяющиеся .профили.

Известны центробежные машины, применяемые для фасонных отливок, содержащие литейную форму, привод для ее вращения и устройство для удаления отливки. Для образования выступов на наружной поверхности отливки внутренняя поверхность металлической изложницы содержит канавки заданных размеров, расположенные вдоль оси формы.

В процессе получения отливки расплавленный металл заливают во вращающуюся форму, остановка которой и удаление детали осуществляется после завершения проце са кристаллизации (1).

Недостатком тако-:î устройства является невозможность получения внутренней фасонной поверхности, например зубчатого венца внутреннего зацепления, поскольку во вращающейся изложнице расплавленный металл распределяется равномерно по внутренней поверхности.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для центробежного литья,,предназначенное для изтотовлония отливок с фасонной внутренней поверхностью, которое устанавливается с возможностью:вращения и содержит изложницу с,крьвшкамп и песчаноглинистый стержень, расположенный на оси, консольно закрепленной вне формы. Металл с помощью желоба залеживается в центральное отверстие, вращающейся формы, остановка которой и извлечение отливки осуществляются после завершения процесса кристаллизации (2).

Недостатки известного устройства заключаются в невозможности получения отливок с фасонной внутренней поверхностью,постоянного по всей длине сечения и в невысокой точности формы и размеров внутренних поверхностей, обусловленной повышенной деформацией песчано-глинистого стержня, неоднородностью механических свойств стержня и сравнительно низкой точностью е:о изготовления.

Целью изобретения является уменьшение расхода металла и последующей механической обработки.

Для достижения поставленной цели в предлBil àåìoм устройстве крышки выполнены в виде зубчатых обойм, а наружная цилиндрическая поверхность стержня выполнена зубЗ0 чатой,.причем зубья зубчатых обойм и стерж617161 ня образуют подвижное зубчатое соединение, при этом ось снабжена механизмом продольного перемещения.

При заливке Iao вращающуюся изложницу расплавленный металл раапределяется по ее периферии и на длине отливки, равной величине выступающей части стержня над крышкой, фор мируются внутренние зубья. Наличие зазоров, достаточных для запирания расплав.ленного металла, обеспечивает подвижный характер соединения металлического стержня с зубчатыми обоймами. 0ТО .позволяет перемещать стержень в среде жидкого металла, формируя внутренние зубья на:всей,длине отливки и отделяя от нее избыточный объем металла,после соединения зубьев стержня с зубьями верх ней с боймы.

Появляется также возможность удалить стержень из отливки,при высокой ее температуре, когда металл сохраняет еще высокую

IIIJIBñòè÷íoñTü, чем достигается онижение контактных давлений на поверхности стержня и, следователыно, устраняется опасность разрушения отл ивки и снижается износ зубьев стержня.

Получение высококачественных отливок предусматривает удаление дефектного слоя металла, характеризующегося наличием раковин и неметалличесиих включений, которые концентрируются у внутренних стенок отливки на минимальном расстоянии от оси вращения.

Возможность удаления дефектного слоя обеспечи вается соответствующим увеличением высоты ножки зуба стержня Ino сравнению с высотой голодовки зуба готового изделия. Указанное увеличение высоты яожки зуба стержня гарантирует полное удаление дефектного металла резанием и обеспечивает высокую прочность зубьев.

Для получения отливок венцов с наружными зубьями предлагаемое устройство должIHo иметь изложницу, на энутренней поверхности которой выполнены канавки требуемых параметров.

На чертеже показано устройство для цен"тробежного литья зубчатых венцов, общий вид.

Предлагаемая конструкция включает в себя шпиндель 1, направляющий шток 2, центрируемый отверстием шпинделя 1 с напрессованным металлическим зубчатым стержнем 8. Зубья, металлического стержня 8 охватываются зубчатой обоймой 4, которая служит центрирующим элементом стержня 8. О бой ма4 установлена на планшайбе 5 шпинделя 1.

К опорному,фланцу обоймы 4 соосно металлическому стержню 8 крепится изложница б, на внутренней поверхности которой выполне:ны осевые канааки. На изложнице б установлены верхняя зубчатая обойма 7 и крышка 8, По зубьям обоймы 7 .центрируется плавающее зубчатое кольцо 9, на которое воздействует, пружина 10 через шток 11. Кольцо 9 предназначено для предохранения зубьев с бойм от аопадания .металла при заливке.

25 зо

Шпиндель 1 {привод вращения которого на чертеже не показан) установлен на подшипниках 12 в,корпусе 18 с крышками 14 и 15.

Для осуществления возвратно-посту нательных осевых перемещений стержня 8 оо штоком 2 и фиксации положения используется рычажно-кулачковый механизм, включающий в себя кулачок lб, ролик 7, рычаг !8 со стойкой 19 и ползун 20.

Профиль кулачка lб имеет три участка, соответствующих следующим основным функциям зубчатого стержня 8: ограничение объема изложницы б и,предварительное формирование внутрен них зубьев в процессе заливки металла, формирование зубьев на всей длине отливки и отделение избыточного металла, удаление стержня из отливки. Для вращения кулачка lб используется отдельный привод, не показанный на чертеже. Гидравлический толкатель 21 служит для удаления стержня 3 из отливки в заданный момент времени без оста нов кн вр а щения изложницы б.

Устройство работает следующим образом.

Дозированная .порция расплавленного металла подается .в центральное отверстие вращающейся формы, и далее по зазору между торцами зуочатого стержня 8 и кольца 9 металл заполняет рабочий объем изложницы б.

Через oaределеннос время:TIoсле окончания заливки подается сигнал на привод вращения кулачка lб, который через рычаг 18, ползун20 и шток 2 перемещает металлический стержень 8 в среде ра;плавленного металла вверх, формируя внутренние зубья па всей длине отливки. В момент входа зубьев стержня 8 в соединение с зубьями обоймы 7 завершается ,процесс формирования отливки; избыточный объем металла отсекается и при вращении изложницы б происходит кристаллизация металла.

При определенной температуре остывания отливки толкатель 21, .проходя через отверстия в,крышке 8 формы,:воздействует на торец направляющего штока 2, перемещая его и металлический стержень 3 вниз. Возможность такого перемещения штока 2 со стержнем 8 обеспечивается соответствующим поворотом кулачка lб, при котором ролик 17 контактирует с поверхностью кулачка IG минимального радиуса. Таким образом, происходит удаление стержня 8 из зоны отливки без остановки вращения и разборки формы. После окончания процесса кристаллизации .металла шпиндель 1 останавливается, изложница б вместе с отливкой снимается с планшайбы 5, и отливка удаляется из формы.

Использование предлагаемой конструкции, обеспечивающей получение заготовок зубчатых венцов внутреннего зацепления методом центробежного литья, .позволяет снизить стоимость изделий в связи со снижением расхода металла, повышением,производительности зубообработки в 2 — 3 раза вследствие уменьшения числа проходов, а,в ряде случаев исключить последующу|о механообработку. 617161

Ф о р мул а .изобретения

Составитель Г. Кибовский

Текред И. Рыбкина

Редактор 3. Ходакова

Корректор В. Гутман

Заказ 435/706 Изд. № 535 Тираж 964

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушскаи наб., д. 4/5

Подписное

Тип. Харьк. фил. пред, сПатент»

Устройство для центробежного литья зубчатых венцов, содержащее при всдную изложницу с крышками и стержень, установленный на оси, о тлич ающееся твм, что, с целью уменьшения расхода металла и последующей механической обработки, крышки выполнены в виде зубчатых обойм, а наружная цилиндрическая поверхность стержня выполнена зубчатой, причем зубья зубчатых обойм и стержня образуют подвижное зубчатое соединение, .при этом ось снабжена механизмом продольного перемещения.

5 Источники информации, принятые во вни|мание,при экспертизе:

1. Патент СССР № 498896, кл. B22D 13/10, 1973.

10 2. Авторакое свидетельство СССР ¹ 470359, кл. В 22 D 13/10, 1974.