Устройство для центробежного литья зубчатых венцов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОР СКОМУ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ(и) 61761 Союз Советских Социалистических Республик(43) Опубликовано 30.07,7 2452658/22 Государственнын комит Совета Министров ССС(45) Дата опубликования описания 2 б.06,7) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТР ЗУБЧАТЫХ ВЕНОГО ЛИТЬ В 2 ва заклюотливок с о ,постоянтсокой точих поверх- деформа- неоднородтержня иизготовлевестного устроист жности получения ней поверхносты е сечения и в невь азмеров внутренн нной повышенной истого стержня, еских свойств с кой точностью е:о Недостатки из чаются в невозмо фасонной внутрен ного по всей длин ности формы и р ностей, обусловле цией песчано-гли постыл механич сравнительно ннз ния. Целью изобретения являрасхода металлаи последующобработки.Для достижения поставлелагаемом устройстве крыш 1виде зубчатых обойм, а наруческая поверхность стержня0 чатойпричем зубья зубчатых тся уменьшение ей механической нои цели в пред- и выполнены в жная цилиндривыполнена зубобойм и стержИзобретение относится к области литейного производства н 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 пли внутренней поверхности которых имеются периодически повторяющиеся профили.Известны центробежные машины, применяемые для фасонных отливок, содержащие литейную форму, привод для ее вращспия н 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 такого 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 изготовления отливок с фасонной внутренней поверхностью, которое устанавливается с возможностью вращения и содержит изложницу с,крышками и песчано- глинистый 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 215 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ня сбразуют подвижное зубчатое соединение, при этом ось снабжена механизмом продольного перемещения.При заливке во вращающуюся изложницу расплавленный металл раапределяется по ее периферии и на длине отливки, равной величине выступающей части стержня над крышкой, формируются внутренние зубья. Наличие зазоров, достаточных для запирания расплав.ленного металла, обеспечивает подвижный характер соединения металлического стержня с зубчатыми обоймами. Это позволяст переме. щать стержень в среде жидкого металла, формируя внутренние зу.бья на всей,длине отливки и отделяя от нее избыточный объем металла,после соединения зубьев стержня с зубьями верхней сбоймы.Появляется также возможность удалить стержень из отливки,при высокой ее температуре, когда металл сохраняет еще высокую пластичность, чем достигается онижение контактных давлений на поверхности стержня и, следователыно, устраняется опасность разрушения отливки и снижается износ зубьев стержня,Полученне 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 обеспечивается соответствующим увеличением высоты ножки зуба стержня по сравнению с высотой голодовки зуба готового изделия. Указанное увеличение высоты яожки зуоа стержня гарантирует полное удаление дефектного металла резанием и обеспечивает высокую прочность зубьев.Для получения отливок венцов с наружными зубьями предлагаемое устройство должно иметь изложницу, на энутренней поверхности которой выполнены канавки требуемых параметров.На чертеже показано устройство для центробежного литья зубчатых венцов, общий вид.Предлагаемая конструкция включает в себя шпиндель 1, направляющий шток 2, центрируемый отверстием шпинделя 1 с напрессованным металлическим зубчатым стержнем 3. Зубья, металлического стержня 3 охватываются зубчатой обоймой 4, которая служит центрирующим элементом стержня 3. Обойма 4 установлена на планшайбе 5 шпинделя 1. К опорному,фланцу обоймы 4 соосно металлическому стержню 3 крепится изложница б, на внутренней поверхности которой выполнены 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 сбойм от аопадания металла при заливке. Шпиндель 1 (привод вращения которого на чертеже не показан) установлен на подшипниках 12 в,корпусе 13 с крылышками 14 и 15. Для осуществления возвратно-постунательных осевых перемещений стержня 3 со штоком 2 и фиксации положения используется рычажно-кулачковый механизм, включающий в себя кулачок 1 б, ролик 7, рычаг 8 со стойкой 19 и ползун 20,Профиль кулачка 1 б имеет три участка, соответствующих следующим основным функциям зубчатого стержня 3: ограничение объема излоиницы б и,предварительное формирование внутренних зубьев в процессе заливки металла, формирование зубьев на всей длине отливки и отделение избыточного металла, удаление стержня из отливки. Для вращения кулачка 1 б используется отдельный привод, не показанный на чертеже. Гидравлический толкатель 21 служит для удаления стержня 3 из отливки в заданный момент времени без оста нов ки вр а щения изложницы 6.Устройство работает следующим образом.Дозированная порция расплавленного металла подается в центральное отверстие вращающейся формы, и далее по зазору между торцами зуочатого стержня 3 и кольца 9 металл заполняет рабочий объем изложницы б. -1 ерез определенное время после окончания заливки подается сигнал на привод вращения кулачка 1 б, который через рычаг 18, ползун 20 и шток 2 перемещает металлический стержень 3 в среде ра:плавленного металла вверх, формируя внутренние зубья па всей длине отливки, В момент входа зубьев стержня 3 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 3 обеспечивается соответствующим поворотом кулачка 1 б, при котором ролик 17 контактирует с поверхностью кулачка 16 минимального радиуса. Таким образом, происходит удаление стержня 3 из зоны отливки без остановкивращения 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 последующую механообработку.редактор одакова орректор В. Гутман Заказ 435/706НП Изд. Мг 535 осударственного комите по делам изобрете Москва, )К.35, РаушТираж 964 та Совета Минист ий и открытий ская наб., д. 4/5ПодписноеСССР ш. Харьк. фил. пред, сПатент ф ор мула изобретения Устройство для центробежного литья зубчатых венцов, содержащее привсдную изложницу с крышками и стержень, установленный на оси, отличающееся тем, что, с целью уменьшения расхода металла и последующей механической обработки, крышки выполнены в виде зубчатых обойм, а наружная цилиндрическая поверхность стерженя выполнена зубчатой, причем зубья зубчатых обойм и стержня образуют подвижное зубчатое соединение, при этом ось снабжена механизмом продольного перемещения. 5 Источники информации, принятые во внимание,при экспертизе: 1, Патент СССР498896, кл. В 22 Р 13/10,1973,10 2. Авторакое свидетельство СССР470359,кл, В 22 Р 13/10, 1974,