Способ получения отливок

(51) 4 В 22 09Ъ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(56) Патент Великобритании 92123728. кл. В 3 Р, 1982.Дубинин Н.П, Кокильное литье. М.: Машиностроение, 1967, с, 264, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при литье заготовок сложной формы. Пелью изобретения являетЯО 1281341 ся повышение качества отливок за счетуменьшения термических напряжений.Способ предусматривает получение отливок в податливом кокиле, состоящемиз металлических частей 1 и 2, обладающих высокой жесткостью, и податливых прокладок 3 с малой жесткостьюи прочностью. В процессе кристаллизации отливки происходит ее усадка.В этот период к кокилю прикладываютвнешнее давление в направлении усадки металла, например, роликами 4,при этом прокладка 2 испытывает пластическую деформацию, меняя свой размер и, Величина деформации прокладки должна соответствовать величинелинейной усадки отливки, 1 з,п,ф-лы,3 ил.Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при литье заготовок сложной фор-мыЦель изобретения - повышение качества отливок за счет уменьшениятермических напряжений.На фиг,1 показана схема литья фасонных изделий с приложением сжатия;на фиг,2 - устройство, реализующеепроцесс литья изделий с ребрами(тюбингов) на фиг.3 - разрез А-Ана фиг,2,Устройство включает кокиль, состоящий из металлических частей 1ои 2 .высокой жесткости и огнеупорных прокладок 3 малой жесткости ипрочности, С кокилем контактируютподвижные ролики 4, прижатые к поверхности кокиля гидравлическимиили пневматическими цилиндрами 5,через два отверстия 6 заливают жидкий металл для формирования заготовки 7. Предусмотрена термопара 8 длярегистрации температуры поверхности заготовки на приборе 9, напримерэлектронном потенциометре.3 При двухмерном сжатии отливки тюбинга 10 кокиль состоит из металлических частей 11 высокой жесткости, разделенных вертикальными прокладками 12 из огнеупора и горизонтальными 13. Две рамы 14 и 15 перемещаются навстречу друг другу с помощью 35 винтов 16 с двухсторонней нарезкой, приводимых через зубчатые передачи 17 от синхронных двигателей 18. При движении рам они перемещают клинья 19 с роликами 20, осуществляя сжатие кокиля в вертикальном направлении.Способ осуществляют следующим образом.Производят сборку кокиля при комнатной температуре из металлических 15 частей 1 и 2 и огнеупорных прокладок 3 толщиной Ь (фиг. 1).Кокиль, кроме разъемов между частями 1 и 2, может иметь и продольные разъемы. Кокиль по внутренней поверхности покрывают противопригарной краской и нагревают. Затем производят заливку в кокиль расплава через отверстие б. При этом формируется заготовка 7 и вследствие ее усадки на длине 1 возникают тер- Ы 5 мические деформации, равные Е =о(с -с), где е - температура затвердевания;- температура в данный момент времени (средняя по длине).После начала формирования корки отливки начинают осуществлять сжатие кокиля в направлении усадки металла. На схеме (фиг. 1) показано одноосное сжатие роликами 4 с помощью цилиндра 5, на схемах (фиг,2 и 3) - сжатие двухосное перемещением рам 14 и 15 винтами 16 с двухсторонней нарезкой. Винты вращают передачи 17 двигателем 18, При этом ролики 20 сжимают кокиль в одном направлении, а ролики 21 - в другом (перпендикулярном) направлении. При сжатии кокиля пластически деформируются прокладки 3 (фиг.1) и 12 и 13 (фиг.2 и 3), а металлические части 1 и 2 (фиг.1) и 11 (фиг.2 и 3) деформируются упруго. Величина деформации для идеальной компенсации усадки равна ьХ =с( (с -т) Йа если пренебречь упругой деформацией, то пластическая деформацияпрокладки 3 равнаьь = ы 1(с, -с)Термопара 8, регистрируя температуру на приборе 9, позволяет контролировать величину пластической деформации прокладки в соответствии сизменением температуры с,Для сложных отливок с продольнымии поперечными ребрами (фиг,2 и 3)внешне давление к кокилю прикладывают в двух взаимно перпендикулярныхнаправлениях,Рамы 14 и 15 перемещают клинья 19с роликами 20 в одном направлении,а ролики 21 - в перпендикулярномнаправлении,Если литье ведут непрерывным способом и кокили подвижны, то их сжатие в процессе перемещения осуществляют прокаткой кокиля в валках 4,прижатых к кокилю гидравлическими(или пневматическими) цилиндрами 5,По окончании затвердевания отливки производят разборку кокиля иподачу отливок на отделку и термообработку. Кокиль зачищают, заменяютпрокладку 3 или 12 и 13 и, покрывего внутреннюю поверхность противопригарной краской, готовят к новойразливке.П р и м е р. Отливают колосникдлиной 100 см с утолщенными концами на длине 5,0 см. Диаметр колос 1281341ника 6 см, а концов 8 см. Материал сталь 45 при температуре заливки 1490 фС. Принят кокиль из четырех металлических частей размерами сечения 20 х 20 см, такова же площадь прокладки, изготовленной из огнеупорной плиты с пределом текучести (прочности) б = 20 кг/см.Гидравлические цилиндры с усилием 10-15 т сжимают кокиль. Толщина прокладки равна 2,0 см и при охлаждении на 600 С до 890 С эатвердевание закончено и отливку можно удалить из кокиля. Степень деформации равна= 600 1 О = 6 1 Оь =ьЬ =Е ( = 054 смСоответственно величине показаний прибора от измеряющей термопары кокиль сжимают на 0,54 см, а прокладка деформируется силой 7,6 т до величины 1,46 см. Изобретение позволяет уменьшитьтермические напряжения в отливкеи тем самым повысить качество отливок.5 К Формула изобретения1. Способ получения отливок, включающий сборку кокиля, установку 10 податливых вставок между формообразующими частями кокиля, заливку металла в кокиль, выдержку длякристаллизации металла, разборкукокиля и удаление отливки, о т ли ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения качества отливок за счетуменьшения термических напряжений,во время выдержки для кристаллизацииметалла к кокилю прикладывают внеш нее давление в направлении усадкиметалла.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что внешнее. давление на кокиль осуществляют прокаткой его.1281341 70 77 Составитель А.КузнецоваТехред А.Кравчук Корректор А,Обручар Редактор Н,Тупица Заказ 7191/8: Тираж 739 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4