Литейная форма

СООЗ СОВЕТСКИХссцсРЕСОУБЛИК 3(я) В 22 С 9/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРди к.ааиОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРЧИК ВУ с йФмМЬю 9 16ае Ходыровй институт повнруководящих рабов т 8.кобритан ниГ, 1974идетельство СССРС 9/00, 1977 а я пол 21) 3313106/22-02(71) Республикански шения квалификации ников. и специалисто33) б 21,744.3 088. 56) 1. Патент Вели Р 1344090, кл. В 3 2, Авторское св 1 674821, кл, В 22(,54) 57)1. жесткий н и уплотне обраэующн о т л и ч целью пов она снабж имеющими положенными каркасом ЛИТЕЙНАЯ ФОРИА, содержащаяаружный металлический каркаснные огнеупорный материал,й полость литейной Форваю,а ю щ а я с.я тем,что,сиаеййя качества отливок,ена упругими элементами,механизмы стопорения и расмежду жестким наружными огнеупорным материалом.Форма по п. 1, о т л и ч а юс я тем, что упругий элементнен нз полиуретана,Изобретение относится к отраслилитейного производства и может бытьиспользовано для получения плотныхотливок из чугуна с пластинчатым ишаровидным графитом без прибылей.Недостатком обычных, широко распространенных литейных форм, является их нестабильность. В результатетеплового взаимодействия формы с жидким и кристаллизующимся металломприлегающие к поверхности отливкислои Формы нагреваются, вследствиечего в них развиваются значительныенапряжения сжатия. Кроме того, отливки из чугуна, особенно с шаровидной формой графита, склонны к значительному наружному, т. е. предусадочному, расширению, достигаемому в случае нестабильной (податливой) формы4-6% в объеме. Последнее вызывает дифицит металла внутри кристаллизующей ся отливки до конца ее затвердения.В связи с этим для питания отливокприходится устанавливать прибыли,составляющие 50-100 от веса отливок.Известна литейная форма, имеющаяпо крайней мере три огнеупорныхслоя 11.Огнеупорные слои обладают различными теплофизическими свойствами.по мере удаления от полости формыкоэффициент теплового расширениякаждого слоя увеличивается. В такойлитейной форме формовочные смеси используются однократно и не обеспечивается противодавление на кристаллизующуюся отливку.35Наиболее близка.по своей технической сущности к предлагаемой литейнаяформа, включающая жесткий наружныйметаллический каркас и один или несколько огнеупорных слоев, образующих 40полость литейной формы. известныеформы снабжены компенсационными полостями с металлическими пластинами,позволяющими исключитьтепловое расширение полости Формы и несколько 45уменьшить величину предусадочногорасширения 2),О формуле уз Е =2-8 - + --Однако использование известных форм из податливых формовочных материалов для чугунов с низким содержанием (менее 3,4) углерода не позво- ляет получать качественные отливки без прибылей. Цель изобретения - повышение ка чества отливок.Для достижения указанной цели литейная форма, содержащая жесткий наружный металлический каркас и уплотненный огнеупорный материал, образую;60 щий полость литейной формы, снабжена упругими элементами, имеющими механизмы стопорения и расположенными между жестким наружным каркасом и огнеупорным материалом.6 с Упругий элемент выполнен из поли-. уретана.На фиГ. 1 изображена предлагаемая литейная форма; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1.Литейная Форма состоит из жесткого наружного каркаса (опоки) 1, огнеупорного материала 2, полости 3 формы, упругих элементов 4, расположенных между корпусом 5 и крышкой б, стопорного устройства, состоящего, например, из винта 7 и гайки 8,После заливки жидкого металла в полость 3 формы и образования корочки затвердевшего металла сжатые упругие элементы, путем перемещения гайки 8 по винту 7 освобождают от стопорения и они начинают оказывать давление через крышку 6 и далее формовочный материал 2 на кристаллизующуюся отливку. Это давление препятствует наружному, т. е. предусадочному, расширению отливки. При этом внутрикристаллизующейся отливки уже не возникает дефицита питания и создается внутреннее давление в результате выделения графита. Отливки можно получать без прибылей.Сжатые упругие элементы могут устанавливаться в процессе формовки, после формовки в специальные полости, полученные при формовке, или могут быть закреплены стационарно на жестком металлическом каркасе (опоке). Они могут применяться как для создания противодавления в целом на отливку, так и на отдельные ее узлы, наиболее склонные к усадке.В качестве материала для упругбго элемента прецпочтительно применять полиуретан, например, марки СКУл. Выбор полиуретана в качестве материала для упругого элемента обусловлен тем, что го модуль упругости (70- 80 кгс/см ) близок к модулю деформации формовочных смесей (80- 800 кгс/см 2). Это позволяет производить регулирование упругого элемента в широких пределах,при сравнительно небольшой его толщине (10-20 мм).Для получения качественных отливок из чугуна с шаровидным графитом ;без прибылей необходимо создавать давление на поверхности кристаллизующейся отливки равное 2-8 кг/см 2, Верхний предел рекомендуется для отливок с жесткой конфигурацией поверхности, например, типа сферы или цилиндра, нижний - для отливок с менее жесткой конфигурацией поверхности, например, типа плиты;Расчет толщины упругого элемента и величины его сжатия перед установкой в форме можно производить по1014628 Колесниковра Корректор И. Шу тавитель ред М. Кош нл едакт Подписомитета СССРоткрытийушская наб., д./5 филиа Ул. Проектная,г. У фПа где Е э - величина сжатия упругогоэлемента, см;,2-8 - величина давления, передаваемого на поверхностькристаллизующейся отливки, кгс/см;5О з,Ю с- соответственно толщинаупругого .элемента и слояФормовочной сьеси междуотливкой и упругим элемен"том см 1 10Е , Е - соответственно модуль упругости .упругого элементаи модуль деформации формовочной смеси, кгс/см,Оптимальная суммарная площадь поверхностей упругих элементов, обращенных к отливке, .составляет 0,2-0,8от площади поверхностей отливки,расположенных напротив. При отношениименьшем 0,2 существенного эффектаеще не наблюдается, а при отношениибольшем.0,8 значительно усложняетсяэксплуатация литейных форм,Предлагаемая конструкция литейныхформ может применяться при различныхвидах литья и формообразования. При Заказ 3080/8 Тираж 813ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Р литье по выплавляемым моделям с засыпкой керамической оболочки сыпучим наполнителем передача давления от упругого элемента на кристаллизующуюся отливку осуществляется через"наполнитель.,При литье в податливые Формы, например в песчано-глиннстые Формы по-сырому, давление на кристаллизующуюся отливку передается непосредственно через формовочную смесь. При литье в сравнительно неподатли.вые Формы пространство между упругим элементом и полостью форьы желательно оформпять отдельным песчаным стержнем, через который давление от упругого элемента будет передаваться на кристаллизующуюся отливку.Применение литейных форм по данному изобретению позволяет получить экономический эффект благодаря исключению прибылей 9,6 руб.на 1 т отливокКроме того, исключение прибыли обеспечивает более высокую скорость кристаллизации отливки и, следовательно, более высокие и однородные механические свойства чугунных отливок.