Дорн

СОЮЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН Д(5 П С 22 В 9 СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРИ ний(54)(57) ДОРН прямоугольного попе.речного сечения для формированияполости в металлической отливке,имеюшей.наклонные к его продольнооси грани раэной ширины, о т л ис цельюотливки,меньшийси дорна,ричемсоотноч ающ повышен грани б угол на чем гра наклон шению д 7 де на гранейенно меньшейширины,"нованийна соответньшей ирины,Ж - углы соот и бо О - раэм гран стве большнакл етст ьшей ры о й до й ш ОПИСАНИЕ Н АВТОРСКОМУ СВ ЗОБРЕТЕТЕЛЬСТБУ и й с я тем, что, я качества полости льшей ширины имеют лона к продольной и меньшей ширины, раней соответствуеИзобретение относится к электрометаллургии, а именно к дорнам, применяемым при формировании полостив металлической стальной заготовке,получаемой при электрошлаковом пере-,плаве металла, и предназначено дляиспользования при электрошлаковойотливке заготовок с относительнымперемещением дорна и получаемойзаготовки.,Известен дорн для формированияполости в металлической отливкепри электрошлаковом переплаве ме"талла, грани которого параллельныпродольной оси дорна Ц .Этот дорн имеет прямоугольноепоперечное сечение и используетсядля формирования полости сквозногоотверстия.при электрошлаковом переплаве металла без относительногоперемещения дорна и отливки.Недостатком Сданного дорна является.то, что в случае его применения при выплавке трещиночувствительных марок стали (38 ХНЗМФА, 38 ХНЗМФАУи др.) на пОверхности полости образуются поверхностные трещины инаплывины,вызываюшие необходимостьзначительного увеличения припускана механическую обработку и прйводящие в отдельных случаях к браку.отливок. На внутренней поверхностиотливки наблюдаются крупные(9 1-2 мм) шлаковые включеяия, вызывающие такте необходимость в. увеличенном припуске на механическую обработку. Объясняется,это,тем, что в процессе кристаллизацииметалла и его. усадки дорн обжимаетсяотливкой, что приводит к внедрениюшлакового гарнисажа в полутвердуюкорочку металла, возникновениюнапряжений в отливке и появлению в.ней трещин на поверхности формирующей полости. Кроме того, данный дорнхарактеризуется низкой экономичностью из-за трудоемкости извлеченияего из отливки, так как для этого.требуется выполнение ряда технологических операций (тепловое воздействие на дорн или на отливку дляполучения зазора между их поверхностями). В случае даже неболыаой.деформации дорна, образовавшейсяв процессепереплава, извлечение егоиз отливки без разрушения практически невозможно.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является дорнпрямоугольного поперечного сечениядля формирования полости сквозногоотверстия в металлической отливке,имеющий грани разной ширины, наклоненные к его продольной оси подуглом 12 ,Известный дорн используется дляформирования полости в отливке при электрошлаковом переплаве металлас относительным перемещением дорнаи получаемой отливки. Этот дорн болееэкономичен, так как его конуснаяконструкция, обеспечивающая возможность относительного перемещениядорна и получаемой отливки, исключает операции по извлечению дорнаиз отливки после ее получения, при-,менение его позволяет уменьшить при пуск на механическую обработку поверхности получаемой отливки засчет уменьшения количества шлаковыхвключений на пбверхности ее полости,Однако наличие трещин (и вызыва емых ими наплывин) на поверхностиполости отливки, получаемой с применением известного дорна, требуютувеличенного припуска на механичес-.1кую обработку поверхности полостиотливки.Так, Например, отливка с поперечными размерами полости 150 х 250 ммимеет припуск на механическую обработку поверхности полости 10-12 мм.Цель изобретения - повышениекачества полости отливки.Поставленная цель достигаетсятем, что в дорне прямоугольного поперечного сечения для формированияполости в металлической отливке,имеющем наклонные к его продольнойоси грани разной ширины, гранибольшей ширины имеют меньший уголнаклона к продольной оси дорна,чем грани меньшей ширины, причемнаклон граней соответствует соотношению фф 1 0240 где О - размер большего основанияграни меньшей ширины, мм,О-. размер большего основания.грани большей ширины, мм,Ж - угол наклона грани меньшей45 ширины к продольной осидорна,О - угол наклона грани большейширины к продольной осидорна.Расположение грани большей шириныпод меныаим углом к продольной осидорна обеспечивает приближение величины зазора между внутренней поверхностью отливки и гранями болыаейширины к величине зазора между внут 55 ренней поверхностью отливки и гранямименьшей ширины, а выполнение дорна в соответствии с вышеприведеннымсоотношением исключает (как показывает эксперимент) образование разры 60 вов корочки металла, приводящих кпоявлению наплывин и надрывин навнутренней поверхности грани большейширины,Угол наклона-грани меньшей шириныф 5 выбирается по общеизвестному принциУгол наклона грани Количествопланок сдефектамиСостояние внутренней поверхности отливки меньшей большей ширины шйрины шт. Ъ 31 1 42 1 08 Наплывины на,гранях большейширины . 9,7 1 42 1 15 36 Наплывины награнях большейширины 11,3 ТрещиныНаплывины 142 0 53 12,85 35 Трещины в углахполости отливок 1 42 0.32 28 9 32,0 Наплывины 1 42 1.42Ф Трещины на гранименьшей ширины 373 35,0 ПроливметаллаНаплывины. 1 42, 1 22 3 39 2 18,0 Надрывы Пролив металла и б, в которых соотношение размеровграней и углов выходит эа пределы,установленные изобретенийм, приводитлибо к появлению трещин(вариант 4),либо к появлению наплывин, трещини проливу металла (варианты 1, 2.и.б). пу, исходя из .технологических усло-: вий злектрошлакового переплава ме- таллаг размеров дорна и отливки, примейяемого флюса и т.д.При расположении граней большей ширины к продольной оси дорна под углом, превышающим угол, определяемый выдеприведенным соотношением., на поверхности граней большей ширины полости получаемой отливки наблюда.,ются разрывы корочки металла, приводящие к образованию наплывин и надрывин.При расположении граней большей . ширины к продольной оси дорна под1 Результаты опробования показывают,что применение дорна (вариачт 3)позволяет значительно уменьшитьколичество наплывин, возникающих врезультате разрывов корочки металла 60. и обеспечивает получение отливкибез трещин на поверхности ее полости,что повышает качество полости отливки,Применение дорна, выполненного асоответствии с вариантами. 1, 2, 4 5,4углом, меньшим угла, определяемого вышеуказанным же соотношением, в углах полости отливки образуются трещины.Результаты опробования .представ-лены в таблице, н которой приводятся варианты конкретного ныполнения предлагаемого дорна с размерами поперечного сечения по осям симметрии 195 х 374 мм, имеющего разные углы наклона граней разной ширины к продо льной оси дорна, а также показаны результаты получения отливки с применением дорна-прототипа (вариант 5). Трещины в углах . 1полости отливок Применение дорна повышает качество полости получаемой отливки эае Заказ 7070/28 Тираж 627 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 счет исключения образования треаннн наплывин на внутренней поверх"ности отливки и Влагсщаря зтему значительно уменьшает припуск на механическую обработку поверхности,