Литейная форма для изготовления зубчатых колес

пщ 776744 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 21.02,79 (21) 2748672/22-02 заявки М исоединени сударственнын комитет СССР о делам изобретений н открцтнй(45) Дата опубликования описания 07,11.80 53) УДК 621.746.0(088.8) 72) Авторыизобретения А, ф, Квятковский, В. В. Назаратин, Г. Н. Захаров и71) Заявитель Научно-производственное объединение по технмашиностроения ЦН И ИТМАШ Б, Крыогии ИЯ ЗУБЧАТЫХ ГОТ 54) ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА ДЛ КО нных приИзобретение относится к области литейного производства, точнее к литейной форме для изготовления зубчатых колес.Известна литейная форма, включающая металлические полуформы, выполняющие обод и песчаные стержни 11.Недостатком этой литейной формы является низкий выход годного и недостаточно высокое качество обода колеса,Целью изобретения является устранение указанных недостатков.Поставленная цель достигается тем, что соотношение приведенных размеров полостей формы, образующих спицы и обод, составляет от 1,1:1 до 1,5:1, причем отношение толщины стенки металлической полу- формы к размеру полости формы, образующей обод, в радиальном направлении составляет от 0,5:1 до 1,5:1. Целесообразно нижнюю и верхнюю металлические полу- формы выполнять двусторонними.Соотношение размеров полостей, образованных металлическими и песчаными частями, дано в приведенных размерах, Под приведенным размером понимают отношение объема узла (части) отливки к площади его поверхности, охлаждения.Для получения плотного строенияметалла в ободе колеса отношение приведе размеров спицы (песчаная форма) к веденному радиусу обода (металлическая форма) должно быть в пределах от 1,1:1 до 1,5:1. Если это отношение меньше 1,1:1, то в ободе колеса образуются дефекты усадочного происхождения вследствие нарушения условий направленного затвердевания и питания этой зоны отливки. Увеличение соотношения приведенных размеров более 1,5:1 также нецелесообразно, поскольку это приводит к утяжелению конструкции колеса и увеличению расхода жидкой стали.Кроме того, толщина металлической части формы (кокиля) и размер обода в радиальном направлении должны выдерживаться в определенных пределах с тем, чтобы обеспечить необходимую интенсивность охлаждения обода, при которой последний затвердеет быстрее спицы колеса. В этом случае по сечению обода будут отсутствовать дефекты усадочного происхождения, а структура и плотность металла в зоне нарезания зуба будут наилучшими. Согласно изобретению отношение толщины стенки кокиля к толщине обода в радиальном направлении составляет от 0,5:1 до 1,5:1. С изменением этого соотношения в сторону уменьшения (менее 0,5:1) интенсивность охлаждения падает, время затвердевания обода возрастает (становится сопоставимым или превосходит время затвердевания спиц) и по его сечению образуются усадочные дефекты. Кроме того, это ослабляет конструкцию металлической формы, а также сокращает срок ее эксплуата- б ции. Увеличение этого соотношения более 1,5:1 приводит к утяжелению металлической формы и росту трудозатрат на ее изготовление.На фиг, 1 представлен пример выполне ния литейной формы (в сборе) для отливки зубчатых колес; на фиг. 2 - то же, вид сверху.Металлические полуформы 1 и 2 образуют полость цилиндрической формы и вы полняют боковую, нижнюю и верхнюю поверхности обода 3. Спицы 4 и ступицу 5 колеса выполняют песчаные стержни 6.Полуформа 2 перекрывает верхнюю поверхность обода 3 колеса и одновременно 20 может служить грузом, Кроме того, в ней имеется центральное отверстие для установки стержня 7, выполняющего прибыль 8 над ступицей 5 отливки,Нижняя металлическая полуформа 1 25 имеет цилиндрическую полость, которая вместе с песчаными стержнями 6, установленными в ней, выполняет конфигурацию обода 3 всего колеса.Целесообразно нижнюю и верхнюю полу формы 1, 2 выполнять двусторонними, используя поочередно каждую из сторон для изготовления отливок. Это позволяет сократить общее количество полуформ и исключить ряд технологических операций (на пример, подогрев) по подготовке металлической части формы к сборке и заливке.Отливка питается только одной прибылью 8, расположенной над ступицей колеса, которая одновременно является так же и литниковой чашей для заливки металла.При выполнении соотношений в приведенных размерах обода (металлическая часть формы) и спицы (песчаная часть а формы), предложенных в изобретении, будут обеспечены условия направленного затвердевания металла от обода к ступице колеса.В условиях когда спицы колеса выполня- р ют роль каналов, через которые происходит непрерывное питание обода в процессе его затвердевания, обеспечивается высокая плотность металла последнего и каких-либо дополнительных прибылей для питания обода не требуется.Металлическая часть формы может быть выполнена, например, из чугуна, а стержень из жидкостекольной смеси, отверждаемой углекислым газом,Изобретение может быть использовано при производстве отливок зубчатых колес различных диаметров. Особенно эффективно его применение при изготовлении колес диаметром более 500 мм,Технико-экономические преимущества изобретения заключаются в увеличении выхода годного стального литья до 90%, сокращении объема механической обработки в 2 - 3 раза, обрубных, очистных и автогенных работ в 5 - 6 раз, экономии жидкого металла на 20 - 30%, а также сокращении цикла (в 10 раз) и трудоемкости изготовления отливок. Экономический эффект от внедрения изобретения составит - 60 - 70 руб. на 1 т колес по черному весу.Формула изобретения1. Литейная форма для изготовления зубчатых колес, включающая металлические полуформы, выполняющие обод, и песчаные стержни для образования ступицы и спиц, отличающаяся тем, что, с целью увеличения выхода годного и улучшения качества рабочей части отливки, соотношение приведенных размеров полостей формы, образующих спицы и обод, составляет от 1,1:1 до 1,5:1, причем отношение толщины стенки металлической полуформы к размеру полости формы, образующей обод, в радиальном направлении составляет от 0,5:1 до 1,5:1.2. Литейная форма по п. 1, отличающ а я с я тем, что металлические полуформы выполнены двусторонними.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Дубинин Н. П, и др. Кокильное литье,М Машиностроение, 1967, с, 181.ография, пр. Сапунова Заказ 2537/13 НПО Поиск Изд.573арственного комитета С113035, Москва, Ж, Р Тираж 889 ПодписноСР по делам изобретений и открыти шская наб., д. 4(5