Двухслойный кокиль для литья чугунных валков

778918 Союз Советскнк Социалмстнческик Республик(51)М, Кл,зВ 22 Р 15/ОО с присоединением заявки йфГосударственный комитет СССР ло отелам изобретений и открытий(53) УДК 621. 746. .043(088.8) Дата опубликования описания 171130 П, Ф. Парасюк, Л. Б, Гольдштейн, И. И. Студинский,Н. А, Будагьянц, Э. С. Церковский, П. А. Деркач,Г. С. Доценко и А.А, Сокол(72) Авторы изобретения Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкТорскийтехнологический институт механизации труда в чернойметаллургйи иремонтно-механических работ(54) ДВУХСЛОЙНЫЙ КОКИЛЬ ДЛЯ ЛИТЬЯ ЧУГУННЫХ ВАЛКОВ 2Изобретение отноСится к литейному предела пропорциональности стали, что производству, а именно к кокилям для предотвращает коробление вставки. литья чугунных валков.Недостатком таких кокилей являетизнестны чугунные кокили со сталь- ся необходимость примененйя толсто- нымивставками 1 . : .стенных вставок, что ограничиваетСталь, из которой изготовленанозможностйповышения эксплуатационвставка, обладает высокой устойчиво- . ной стойкости кОкилей. стью к образованию разгара, Внутрен- . Цель изобретения - повышение эксняя рабочая поверхность кокиля имеет плуатационной стойкости двухслойного цилиндрическую расточку, извлечениеО кокиля для литья чугунных валков. валка из кокиля осуществляется за Цель достигается тем, что при сосчет зазора, возникаюцего при усадке отношениях наружного и йнутреннего валка. Поэтому даже незначительное радиусовстальной вставки 1,10:1,35 коробление вставки исключает нозмож-и толщин стеноквставки й корпусаность извлечения валка из кокиля. 15 0,20.0,75 на наружной понерхностиНедостатком такой стальной встав- встаэки выполнены продолж ные пазы с ки является повышенная склонность к . радиально расположенными боковыми покороблению, верхностями, причем соотношение глуИзвестен также двухслойный кокиль бины пазон и толщины Стенки вставки для литья чугунных валков, включаю составляет 0,15:0,40, соотноиение щий стальную вставку и чугунный кор- протяженности пазов и выступон 1,20; пус, у которого наружный и внутрен- : 1,40, а количество пазов равно 20- ний радиусы вставки выполнены в соот внутоенним рациусам вставки. ношении 1,4:1,8, толщина стенок встав"ки и корпуса выполнены н соотношении 25 На Фиг, 1 изображен кокиль, про,8 1,2 2. В таких кокилях за счет дольный разрезф на Лиг. 2 - кокиль, регламентирования массы вставки огра- . поперечный разрез. ничинается градиент температур между Стальная вставка 1 залита н чу-. вставкой и корпусом и напряжения, воз гунном корпусе 2. Наружный радиус никающие но встанке, не превышают 30 Н и внутренний радиус й стальнойвставки 1 выполнены в соотношении1,10:1,35.Соотношение толщин стенок вставки Тви чугунного корпуса Тх равно0,20:0,70. На наружной поверхностивставки 1 выполнены продольные пазы3 с радиально расположенными боковыми поверхностями 4. Глубина продольных пазов 3 и толщина стенки стальнойвставки Т выполнены в соотношении0,15:0,40. Соотношение протяженности продольных пазов а и выступов Ьсоставляет 1,20 : 1,40. Количествопазов равно и=(20-60) й где и - ко)личество пазов, й - внутренний радиусвставки, м,В процессе эксплуатации при отлив. ке валков происходит охлаждение зашитого в кокиль чугуна и прогрев кокиля. При прогреве кокиля возникаетградиент температуры.При соотношениинаружного и внутреннего радиусовстальной вставки 1,10:1,35 градиенттемператур между стальной вставкой 1и Чугунным корпусом 2 составляет 300400 С.При этом возникающие в стальнойвставке напряжения превышают пределпропорциональности, Выполнение на наружной поверхности стальной вставки 1пазов 3, количество которых и составляет (20-60) й , приводит к тому,что возниКающие при нагреве вставкидеФормации рассредоточены по участкам, ограниченным пазами 3, максимальная возможная деформация на порядок меньше, чем усадка валка в проЦессе охлаждения, что обеспечиваетвозможность извлечения валка иэ кокиля. Выполнение глубины пазов и толщины стенки стальной вставки Т, всоотношении 0,15:0,40 обеспечиваетдостаточную прочность пазов и выступов. Соотношение протяженности пазов д и выступов Ь 1,2:1,4, а также соотношение толщин стальной вставки Т и чугунного корпуоа Тй 0,20:0,75обеспечивает прочность как стальнойвставки, так и чугунного корпуса. Проведение соотношения размеров являются необходимым условием обеспечения долговечности разработанного двухслойного кокиля.ЕСли соотношение толщин наружного и внутреннего радиусов К /Ц вставки будет меньше, чем 1,10, а количество пазов и менЬше, чем 20 й, несмотря на рассредоточение, деформации накаждом участке достигнут величин; препятствующих извлечению ваЛка из кокиля. Увеличение соотношения Щйболее, чем 1,35 нерационально, так как вызывает увеличение толщины стенки стальной вставки. увеличение количества пазов и более, чем 60 й повышаеттрудоемкость изготовления вставки.Соотношение глубины пазов 5 итолщины стенки вставки .ТВ менее О, 15приводит к снятию боковых поверхностей пазов и выступов при соотношении) Упревышающем 0,40, разнотолщинностьвставки может вызвать неоднородное.тепловое поле и неравномерность качественных характеристик в поперечномсечении валка.Изменение соотношений протяженности пазов а и выступов Ь , а такжетолщин стенок вставки Т и корпусаВТК приводит к нарушению прочностиэлементов конструкции. Уменьшение со 15 отношения протяженности пазов О ивыступов Ь менее 1,20 приведет ксрезу чугунного выступа на корпусе,В случае, если соотношение толщинвставки Тб и коРпУса Тк более 0,75У20 высокие напряжения, возникающие вовставке, могут вызвать разрушениекорпуса.Радиальное расположение боковыхповерхностей пазов необходимо дляисключения тангенциальных смещенийпри расширении вставки,Таким образом, выполнение на вставке пазов с регламентированными соотношениями размеров предотвращает локализацию деформаций и обеспечивает дол-Зц говечность двухслойных кокилей.Ожидаемый экономический эффектсоставляет 180 тыс. руб. в год.формула изОбретения35Двухслойный кокиль для литья чугунных валков, включающий стальнуювставку и чугунный корпус, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с целью40 повышения эксплуатационной стойкости двухслойного кокиля, при соотношениях наружного и внутреннего радиусов стальной вставки 1,10:1,35 и толщин стенок вставки и корпуса 0,20::0,75 на наружной поверхности встав 45 ки выполнены продольные пазы с радиально расположенными боковыми поверхностями, причем соотношение глубины пазов и толщины стенки вставкисоставляет 0,15:0,40, соотношение50 протяженности пазов и выступов составляет 1,20:1,40, а количество пазов равно 20-60 внутренним радиусамвставки,Источники информации,5 принятые во внимание при экспертизе1, Вейник А. И, Термодинамика литейной Формы. М., "Машиностроение",1968, с. 225,2. Авторское свидетельство СССРР 520184, кл. В 22 0 15/00, 1975,ставитель Г. Кибовски х ед И,Асталош Ко кто М. Коста Тираж 889 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035 Москва ЖРа скан наб. Филиал ППП фПатент" г. Ужгород, ул, Проектная,