Литейная форма

(51)5 В 22 С 9/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ных, Ю.Еобольев ная форма олненную Ф(56) Авторское свидетельство СССМ 782948, кл. В 22 С 9/ОО, 1979.(57) Сущность изобретения: литейсодержит рабочую полость и вып Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению разовых литейных форм из сырых песчано- глинистых 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 в болване компенсационную полость, внешний контур которой геометрически подобен внутреннему контуру рабочей полости, а расстояниемежач ними определяется из неравенства 7800 В. Н 10 В , где Н - высота рабочей полости, м;расстояние между противоположными поверхностями рабочей полости, м; В - безразмерный коэффициент, численно равный удельному сжатию смеси под единичной нагрузкой, 1 ил. процессе усадки металла. Это приводит к тому, что в отливке формируются опасные литейные напряжения, которые могут привести к трещинам или короблению.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 расстояниемежду ними определяется из неравенства7800 В Н 10 В,где Н - высота рабочей полости, м;- расстояние между противоположными поверхностями рабочей полости, м;В - безразмерный коэффициент, численно равный удельному сжатию смеси под единичной нагрузкой. Напряжение, создаваемое давлениемжидкого металла, определяется его уровнем1724416 45 50 55 до нижней точки Н и плотностью металла )/:о=ну. (1)Напряжение и, вызывающее проминание смеси на Л, зависит от физическойхарактеристики смеси - сжатие данной смеси под единичной удельной нагрузкой,м /кг:0= рЛ(2)Таким образом минимальную толщинустенки формы между моделью и ложной моделью, определим при подстановке в формулу (2) Л= и приравняв правые частиУ .В У,1(3)Максимальная величинаопределяетсяиз условия, чтобы созданное ложной моделью опустошение проявило себя как ослабляющий фактор в температурныйинтервал образования горячих трещин. Известно, что одной из решающих причин, вызывающей образование горячих трещин,является сопротивление стенок формы истержней. В стенках залитой формы имеется значительный перепад температуры. Сточки зрения роли сопротивления формы вобразовании горячих трещин решающеезначение имеет поведение примыкающегок отливке слоя смеси, на толщину которогоуспела распространиться деформация встенке за время прохождения отливкой критического интервала температур образования горячих трещин, Толщина такого слоя ивеличина его деформации будут определяться прочностными свойствами смеси.Например, чем больше прочность стенкиформы, тем на большее расстояние распространится в ней деформация сжатия поддействием усадки отливки. Напряжения,связанные с усадкой стенки, определяютсяиз формулыо=-2 е 1 Е1(4) где = коэффициент, связанный с тем, что1деформация формы от усадки отливки распространяется поровну на две упорные стенки;е - коэффициент усадки сплава при температуре затвердевания, ОЕ - модуль упругости металла при температуре затвердевания,Максимальную толщинуопределяют, приравняв правые части уравнений (2) и (4):= - еЕ 1 е 1 Е В (5)В 2Следовательно расстояние между ложной моделью и моделью должно определяться из выражения Н уВ 1 е 1 Е В,1При этом в неравенство для определения величиныбудут входить постоянные коэффициенты и параметры, характеризующие объект изобретения,Так, для стали приняты значения: модуль упругости: 510 кг/м; усадка 0,2;10 плотность 7800 кг/м . Тогда коэффициент влевой части неравенства будет 7800, а. в правой04В литейном производстве известны случаи, когда для увеличения податливости 15 объема смеси используют опустошения; Восновном 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 горя чих трещин в отливке, В предлагаемойформе 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 замкнутуюполость, Внутри замкнутой полости на расстоянииот внутренней стенки модели расположена ложная модель 3. Причем 7800 В хН 10 В 1,40 где Н - высота отливки, м;В - безразмерный коэффициент, характеризующий сжатие смеси под единичной удельной нагрузкой;- 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 1, для отливки высотой Н=0,5; 1= - 1 м; В"=4100,560,4,1724416 Формула изобретения Составитель .Техред М,Моргентал дактор Н.Яцола ктор Н.Король аказ 1137 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г.,ужгород, ул,Гагарин Литейная форма, преимущественно для стальных отливок в виде замкнутого контура, содержащая рабочую полость и болван, о т л и ч а ю щ а я с я 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 неравенства7800 В Н10 В 1.5 где Н - высота рабочей полости,м;- расстояние между противоположными поверхностями рабочей полости, м;В - безразмерный коэффициент, численно равный удельному сжатию смеси под 10 единичной нагрузкой.