Литейная форма

СОЮЗ СОВЕТСНИХСО.1 ИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 14059 504 В 2 ОМИТЕТ СССР ИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ИЯц " ыш ГГ,гГгг/ /г Гг l /ГГГГ(71) Научно-исследовательский институт технологии автомобильной промленности(57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к конструкциям литейной формы для получения массивных стальных отливок типакузнечных штампов. Цель изобретения -повышение качества отливок за счетулучшения шлакозадерживающей способности, облегчение отделения прибылиот отливки и уменьшение расхода метал ла на прибыль, Литейная форма содержит нижнюю 1 и верхнюю 2 полуформы сустановленным по разъему разделительным стержнем 3, в котором выполненывертикальные питатели 4, рассредоточенные равномерно по площади стержняпод прибылью 5, Шлакоуловитель 6 вы"полнен охватывающим прибыль и отделенот нее слоем теплоизолирующей смеси7. Разделительный стержень 3 по периметру питающего отверстия 8 снабженвыступающим вверх буртом 9, высотакоторого равна 1-1,15 высоты шлакоуловителя. Между шалкоуловителем 6и вертикальными питателями 4 в стержне 3 выполнены дополнительные промежуточные питатели 1 О в виде плоскихканалов по числу вертикальных питателей. Стояк 11 выполнен в верхней полуформе над разделительным стержнем.1 ил.гИзобретение относится к литейномупроизводству, в частности к конструкции литейных форм, преимущественнодля массивных стальных отливок типакузнечных штампов.Цель изобретения - повышение качества массивных стальных отливок засчет улучшения шлакозадерживающейспособности, облегчение отделения 10прибыли от отливки и уменьшение расхода металла.На чертеже изображена конструкциялитейной формы для изготовления массивных стальных заготовок. 15Конструкция содержит нижнюю 1 иверхнюю 2 полуформы с установленнымв разъеме разделительным стержнем 3,в котором выполнены вертикальные питатели 4, рассредоточенные равномерно 20по площади стержня под прибылью 5.Шлакоуловитель 6 выполнен охватывающим прибыль и отделен от нее слоем 7теплоизолирующей.смеси. Разделительный стержень 3 по периметру питающего 25отверстия 8 снабжен выступающим вверхбуртом 9, высота которого равна илинесколько больше высоты шлакоуловителя б (примерно в 1,1-1,15 раза).Между шлакоуловителем 6 и вертикальными питателями 4 в стержне 3 выполнены дополнительные промежуточныепитатели 10 в виде плоских каналов почислу вертикальных питателей. В зонемежду буртом разделительного стержняи внутренней стенкой прибыли эти питатели имеют свободный выход в полостьприбыли. Стояк 11 выполнен в верхнейполуформе 2 над разделительным стержнем 3.40Литейную форму заполняют металломследующим образом,Заливаемый через стояк 11 металлпоступает в шлакоуловитель 6 и растекается по, обе стороны одновременно, 45охватывая замкнутым кольцом прибыль 5.Из шлакоуловителя 6 он поступает в каналы промежуточных плоских горизонтальных питателей 10, через которыепопадает в полость прибыли 5, а изнее - в вертикальные питатели 4, рассредоточенные по площади стержня 3, афактически, по площади под прибылью5. Далее металл поступает в полость12 нижней полуформы 1, образующую от.ливку. По мере заливки, дойдя до раэ 55делительного стержня 3, нижняя частькоторого оформляет верхнюю поверхность отливки, металл начинает подниматься в простраисгво между стенкой прибыли и выступающим буртом 9 разделительного стержня, а также поступает в направлении снизу вверх через питающее отверстие 8 по принципу сообщающихся сосудов, пока не заполнится полость прибыли.При остывании отливки теплоизолирующий слой смеси между шлакоуловителем и прибылью в значительной мере задерживает теплопередачу от зоны пи тающего узла к остальной массе формовочной смеси. Дополнительно к этому часть разделительного стержня вместе с выступающим буртом оказывается окруженной металлом и также способствует замедлению теплопередачи.По мере кристаллизации отливки в первую очередь затвердевает шлакоуловитель и те части промежуточных горизонтальных питателей, которые на" ходятся в каналах верхней полуформы, так как имеют относительно тонкиесечения и малые массы.Наиболее горячим остается питающий узел, так как он находится в центральной зоне между массивной отливкой и чуть мене массивной прибылью. В силу этого существенно улучшаются условия подпитки отливки иэ прибыли. В последнюю очередь затвердевает прибыль. Из-за происходящей усадки прибыли начинают возрастать напряжения разрыва в ранее затвердевших промежуточных и вертикальных питателях, что приводит к образованию в.них горячих трещин.После остывания и выбивки отливкидостаточно одного-двух ударов по прибыли для ее отделения от, отливки посечению питающего отверстия и вертикальным питателям. При этом от при- .были легко отделяются по тонхим, плоским промежуточным питателям кольцевойшлакоуловитель вместе со стояком,Выполнение шлакоуловителя охватывающим прибыль при, наличии слоя теплоизолирующей смеси создает условияпродолжительного сохранения металлав питающем отверстии разделительногостержня в жидком состоянии, что улучшает качество отливки за счет эффективной подпитки из прибыли, Это позволяет уменьшить диаметр питающего от"верстия и, следовательно, облегчитьусловия ее отделения посредством отбивки, являющейся менее трудоемкимспособом, 14059Наличие по периметру питающегоотверстия разделительного стержня выступающего вверх кольцевого бурта,высота которого больше или равнавысоте шлакоуловителя, обеспечиваетпредотвращение переливания металлачерез бурт в питающее отверстие июсоздает условия для свободного всплывания шлаковых включений в этой зоне,10по каким-либо причинам прежде не задержанных в шлакоуловителе, обеспечивая чистоту заливаемого металла и,следовательно, требуемое высокое качество отливки. 15Соотношение высоты шлакоуловителяи выступающего бурта от 1 до 1,15выбрано эмпирическим путем исходя изусловия образования в полости прибылиобъема металла для свободного всплывания шлака.Вертикальные питатели, выполненныев разделительном стрежне непосредственно под прибылью, дольше сохраняютметалл в жидком состоянии, чем проме жуточные питатели в каналах верхнейполуформы, так как они находятся между двумя массивными частями горячегометалла.Необходимость размещения горизонтальных промежуточных питателей между шлакоуловителем и массивной прибылью обусловлена тем, что создаютсяусловия для возникновения в них горячих трещин при кристаллизации отлив 35ки, Сечение питателей выбрано из ус-:ловия, при котором суммарная площадьсечения шлакоуловителя равна суммарной площади всех питателей при отношении пнтателя к его высоте в пределах 1;(0,5-.0,6).П р и м е р. Испытания приводилицпри получении отливкн штамповой вставки, имеющей габариты: 290220130 мм,вес 65 кг, вес прибыли 35, кг, вес 45литниковой системы 3 кг из сталиНИ.,Высота бурта промежуточного стержня и шлакоуловителя равны и составляют 20 мм. Площадь элементов литниковой системы: вертикальных питателей 3,7 см (8 шт, диаметром 8 мм каждый); промежуточных питателей 4,8 см (8 шт. сечением 106 мм каждый)1 шлакоуловителя 4,8 см (2 шт. сечением 1220 мм ); стояка 5,9 см (диаметр 28 мм); питающего отверстия раздели Основа4,0 Прибыли у отливок отбиваются 1-2ударами. Формула изобретения Литейная форма для изготовления преимущественно отливок типа кузнечных штампов, содержащая верхнюю и нижнюю полуформы с установленным по разъему разделительным стержнем с пи 444тельного стержня 16,5 см (диаметр 46 мм).Нижнюю и верхнюю полуформы изготавливали виброуплотнением с продувкой углекислым газом из жидкостекольной формовочной смеси следующего состава, мас, :Песок кварцевый ОсноваЖидкое стекломодуля 2,4 иплотностью1,48 г/см 4,8Едкий натр20 -ный 1,0Рабочую поверхность нижней полу- формы облицовывали слоем толщиной 2-3 мм огеливаемой суспензии пыпевидного кварца в этилсиликате следующего состава, вес.ч.:Гидролизованныйэтилсиликат 1Прокаленный пыВлевидный кварц 2;4В качестве теплоизолирующей меси для прибыли использовали состав, мас,.:Зернистый шамот (0,160,2 мм)АсбокрошкаЖидкое стекломодуля 2,84 иплотностью1,48 г/см7,5Вода 3,0Толщина слоя 20-40 мм.После заливки, охлаждения и выбивки производили оценку качества отливок по литой поверхности и плотности металла под прибылью визуально, а также оценивали трудоемкость отбивки прибылей по числу ударов.Качество отливок, полученных при использовании литейных форм данной конструкции, соответствует техническим условиям, в них не обнаружено засоров и шлаковых включений,Составитель А. ИзъюровРедактор В. Ковтун Техред А,Кравчук Корректор 3, Лончакова Заказ 3139/12Тираж 740 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 5 1405944 6тающим отверстием, стояк, шлакоулови- тупающим вверх буртом, расположеннььтель, питатели и прибыль с облицовоч- по периметру питающего отверстия иным слоем теплоизолирующей смеси, имеющим высоту, большую или равнуюо т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с высоте шлакоуловителя, и с промежу 5целью повышения качества отливок за точными питателями в виде плоскихсчет улучшения шлакозадерживающей каналов с выходом в полость прибыли,способности, облегчения отделения при- ограниченную ее боковой поверхностьвбыли от отливки и уменьшения расхода и буртом разделительного стержня,металла на прибыль, шлакоуловитель 1 О соединяющими шлакоуловитель с пита выполнен охватывающим прибыль, а раз- телями, выполненными в разделительнокделительный стержень выполнен с выс- стержне под прибылью.