Литейный стержень

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Опубликовано 15.07.82. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 15.07.82 (51) М. Кл.

В 22 0 15/ОО,тввуаврствиеыб камнтет

СССР ае двнам нэобретеннй н открытий (53) УЙК621. 746..043(088.8) (72) Автор изобретения

И.А.Диченко

Ji

\, . средств автоматизации (11) Заявитель (54 ) ЛИТЕЙНЫЙ СТЕРЖЕНЬ!

Изобретение относится к литейному производству, а именно к технологической оснастке для получения труб с винтовой внутренней поверхностью.

Известен линейный стержень, выполненный из стали с винтовой наружной поверхностью беэ литейных уклонов (1).

Недостатком этого стержня является то, что он не позволяет s про" .цессе остывания литейной формы создать зазор между своей винтовой поверхностью и сопрягаемой (и обжимающей ее)винтовой поверхностью отливки, необходимый и достаточный для легкого вывинчивания стержня из детали. Поэтому операция извлечения стержня из отливки приобретает трудо" емкий характер и требует выпрессовки с применением вращательного движения пуансона. Кроме того, по укаэанной причине использование этого стержня ограничено применением относительноо твердых и тугопла вких титановых сплавов, так как более низкоплавкие и мягкие заливочные материалы склонны в процессе выпрес5 совки к образованию задирин на трущихся поверхностях винтовой пары

: "стержень-отливка" из-за полного отсутствия в зоне взаимного контактирования зазора и смазки. Поэтому качество винтовой поверхности снижается.

Цель изобретения - расширение технологических воэможностей и улучшение удаления стержня из отливки.

Поставленная цель достигается тем, что литейный стержень, выполненный иэ стали с винтовой наруж2о ной поверхностью без литейных уклонов выполнен в виде витой трубчатой оболочки с глухими торцами, заполненной жидким температуростойким веществом.

3 94287

Оболочка .может быть выполнена также с частичным заполнением температуростойким веществом, а ее полостьгидравлически связанной с внешним источником давления. 5

На фиг. 1 показано схематическое изображение стержня; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - процесс формирования поверхности изделия. 10

Форма состоит из корпуса 1 и неразъемного стержня 2, имеющего наружную винтовую поверхность и изготовленного из стали с чистотой, которую необходимо получить на внутренней по- 15 верхности отливки. Отличительной особенностью устройства является то, что стержень 2 выполнен с возможностью зависимого от температуры изменения размеров и формы поперечного сечения. щс

Для этого он изготовлен { фиг. l и 2 полым, в виде витой трубчатой оболочки с глухими торцами, заполненной под давлением жидким температуростойким веществом. Как вариант выполнения оболочка может быть заполкена лишь частично. Кроме того, полость оболочки может быть гидравлически связана (фиг. T) при помощи трубопровода 3 с внешним источником давления 4. В качестве наполнителя может быть применен, например, эвтектический сплав К-йа, эвтектическая точка которого лежит при температуре минус 12,. РС и 77,2ь по массе К (ка35 лия}. Сплав сохраняет жидкую форму в диапазоне температур от минус

12,5 до плюс 750 С, не агрессивен к о стальным материалам, не токсичен, не дефицитен.

Заполненный жидким веществом витой стержень представляет собой манометрический термометр, реагирующий на меняющееся от температуры внутреннее давлениа наполнителя деформацией профи-

45 ля поперечного сечения оболочки с одновременной угловой деформацией винтовой поверхности вдоль ее продольной оси.

Стержень работает следующим образом.

В собранную литейную форму заливают материал, температура плавления которого не превышает критической температуры для термометрического напол- 55 нителя. В первоначальный момент стержень сохраняет неподвижность и вокруг него образуется тонкая корка эасты7 4 вающего металла. Однако по мере нагрева и роста внутреннего давления оболочка начинает деформироваться в сторону разворачивания винтовой поверхности. При этом каждая точка винтовой поверхности совершает угловое перемещение относительно продольной оси стержня (см. фиг. 3, где штрихпункти" ром показаны крайние положения одного из выступов винтовой поверхности оболочки в процессе перемещения).

В своем перемещении выступы оболочки несколько прогибают находящиеся на их пути участки корки, расширяя эа, счет местного уплотнения металла деформируемые в отливке 5 впадины. После остывания формы давление наполнителя уменьшается и витая оболочка принимает первоначальное положение.

В результате описанного процесса в твердеющей отливке образуется винтовая поверхность (фиг. 3), охватывающая по своим поперечным размерам крайние положения выступающих эле" ментов стержня, т.е. превышающая по габаритам размеры поперечного сечения гибкой оболочки. Если в появившийся между выступами и отливкой зазор ввести смазочное вещество, стержень легко вывинчивается иэ отливки. При необходимости уменьшения величины температурной деформации стержня его внутренняя полость заполняется не полностью, а частично. В этом случае деформация оболочки начинается с определенной задержкой, после выбора расширяющимся от температуры наполнителем незаполненной части полости.

Применение внешнего источника давления позволяет осуществлять деформацию стержня более тонко, по заранее спланированной программе, дозированно по величине и по времени, с применением пульсирующих и других видов нагрузок. Кроме того, наличие управляемого источника давления позволяет установить s полость стержня перед извлечением оболоч— ки из готового изделия усредненное значение давления, при котором выступы винтовой поверхности оболочки займут среднее по отношению к впадинам изделия положение, что сделает зазор симметричным.

Анализ принятых технических решений показывает, что предложенное решение позволяет облегчить опера9428

/ j

5 цию извлечения стержня иэ отливки, так как в процессе формирования винтовой поверхности изделия гибкая оболочка находится в движении и способствует появлению зазора между фор- мирующей и формируемой поверхностями. При этом появляется возможность изготовления отливок из мягких и относительно низкоплавких материалов без повреждения винтовой поверх- 1о ности в процессе извлечения стержня.

Эффект от внедрения заключается в уменьшении трудоемкости техноло" гии получения чистых внутренних винтовых поверхностей труб литейным способом и в расширении технологических возможностей стержня. формула изобретения

1. Литейный стержень, выполненный иэ стали, с винтовой наружной

77 6 поверхностью без литейных уклонов, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и улучшения удаления стержня иэ отливки, он выполнен в виде витой трубчатой оболочки с глу" хими торцами, заполненной жидким температуростойким веществом.

2. Стержень по и. l о т л и ч а ю шийся тем, что оболочка заполнена температуростойким веществом частйчно.

3. Стержень по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что полость оболочки гидравлически связана с внешним источником давления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 539á79, кл. 8 22 D 15/00, 1973. янИИПИ Заказ 4957/>4

Тираж 852 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä,óë.Проектная,4