Способ центробежного литья

72) Автор изобретени остранецьз Х, Ноуб(71) Заявит 54) СПОСОБ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТ футеровочного одновременномы удаляют ф 20 1Изобретение относится к области литейного производства, в частности к технологии центробежного литья.Известен способ центробежного литья, включающий вращение формы, подачу в нее футеровочного жароупорного материала, уплотнение и профилирование инструментом по длине футеровочного слоя соответственно внешнему профилю отливки, заливку металла и последующее извлечение отливки 1).К недостаткам известного способа относятся сложность футеровки формы и низкая чистота поверхности отливки.Цель изобретения - упрощение футеровки формы и повышение чистоты поверхности отливки,Поставленная цель достигается тем, что в качестве футеровочного жароупорного материала используют сухой порошкообразный свободно текучий материал, а его уплотнение осуществляют путем увеличения скорости вращения формы. В качестве жароупорного материала жпользуют порошок циркон, окиси магния и кремнезема. В процессе профилирования инструментом футеровочного слоя из формы удаляют излишек жароупорного материала звлечением отливки из фор ровочный жароупорный ма териал.На фиг. 1 показан продольный вертикальный разрез формы; на фиг. 2 - поперечный вертикальный разрез формы; на фиг. 3 - желоб и оконтуривающий инструмент, аксо нометрическая проекция; на фиг. 4 - отлитое изделие, вид сбоку.Согласно изобретению, предусматривается нанесение сравнительно толстого футеровочного слоя, состоящего из мельчайших жароупорных частиц, на рабочую поверхность центробежной формы, причем футеровочный слой точно оконтурен (ограничен углом естественного откоса используемого жароупорного материала) так, чтобы соответствовать требуемой форме наружной поверхности отливаемого изделия. Оконтуренная поверхность футеровочного слоя такая плотная и прочная, что не пропускает металл во время литья, Это достигается тем, что во вращающуюся центробежную литейную форму вводят порошок циркона, состоящий в основном из частиц размером ме3006 -влечение футеровочного материала после литья дОсти 1 ается применением вакуумнОго 10 Предпочтйтельно использование цирконового порошка, т. е. тонко размолотого цирконового песка, состоящего главным образом из силиката циркония ХпЯО).Изобретение особенно выгодно при центробежном литье трубчатых изделий, наруж=," "." ййе"йбверхности-которых "имеют;"по меньшей мере, один кольцевой поперечный учас" ток" сдиаметром; отличным от диаметра основного корпуса изделия. К таким йзделиямотйосится заготовка гильзы цилиндра двига " в"теля внутреннего сгорания, показанная нафиг. 1. Футеровочныи слой оконтуривается посредством удлиненного инструмента тако-го продольного профиля, чтобы образовать в жароупорном слое поперечную кольцевую канавку, соответствующую форме утолщения, Толщина слоя у оснований канавки делается настолько малой, насколько возможно для достижения требуемого уплотнения и поверхностной гладкости слоя и для обеспечения соответствующей тепловой изоля.- ции с целью регулирования зернистой струк-туры металла отливки. Оконтуривание футеровочного слоя уменьшает толщину слоя точно до требуемого размера, и одновременно с оконтуриванием удаляется излишек жароупорного материала. Если- не применять излишек футеровочного материала, то уплотненный центробежными силами футеровочный слой не может быть оконтурен, и, кроме того, трудно получить соответствующую гладкую поверхность на законченной футеровке. нее 43 мкм и небольшой части частиц больше 74 мкм, без каких-либо жидкихсвязуощих веществ или других добавок.Распределенный во вращающейся литейной форме жароупорный материал в видеГсравнительно толстого слоя, покрывающего рабочую поверхность формы, может бытв уплотнен увеличением скорости вращения последней. Повьппение скорости"вращения формы после того как футеровка была уплотнена, увеличивает твердость жароупорного слоя, но не делает слой менее плотным и не"изменяет его размеров. оборудования,Способ применим для центробежного литья из серого чугуна, легированного и высокопрочного чугуна, стали, бронзы, латуни и алюминия.Пример 1. Заготовки гильз цилиндров, имеющие конфигурацию, показанную на фиг. 4, отливали из серого чугуна, используя устройство, показанное на фиг. 1 - 3, Желоб и оконтуривающий инструмент были заправлены цирконовым порошком, взятым в количестве в 1,5 большем необходимого для жароупорного футеровочного слоя. Цирконовый порошок состоял из частиц размером более 74 мкм 2,5%, 74 мкм, 11,0%, 38 - 43 мкм 6,7%, меньше 38 мкм 78,9%. Форма была невентилируемой и имела номинальный внутренний диаметр 13,85 см при толщине слоя футеровки 3,94 мм. Желоб и оконтуривающий инструмент вводили в форму в положении, показанном на фиг. 3, и затем поворачивали против часовой стрел- ки, разгружая весь цирконовый порошок, хотя форма еще не вращалась. Затем форму приводили во вращение со скоростью 500 об/мин против часовой стрелки, чтобы распределить весь жароупорный материал по внутренней поверхности формы, Одновременно желоб и оконтуривающий инструмейт поворачивали но часовой стрелке, устанавливая кромку оконтуривающего ин- струмента в рабочее положение, и удаляли излишний жароупорный материал, направляя его обратно в желоб. Далее желоб и оконтуривающий инструмент аксиально иЗвлекали из формы. Оконтуривающий инструмент образовал в слое цирконового порошка канавки, причем каждая канавка соответствовала утолщению для двух заготовок гильз, толщина слоя у основания этих канавок 0,38 мм, а толщина слоя основного корпуса 3,94 мм. Время, затраченное на ф все операции, составило 1 мин. Скоростьформы с оконтуренным футеровочным слоем из-порошка циркона увеличили до 800 об/мин после чего залили серый чугун. Затем форму остановили и отливку аксиально извлек Внутренняя поверхность футеровочного .слоя может стать слегка рифленой; с выступами и впадинами. Эти неровности могут быть-легко удалены прямоугольной кромкой оконтуривающего инструмента; но чтобы внутренний диаметр футеровки йе оказался слишком велик, для образования вводят большее количество измельченного футеровочного материала, чем требуется дляойрЩелениого диаметра.- Преимуществами способа являютсяуменьшение времени и стоимости футеровочных работ, а также возможность повторного использования футеровочного ма"териала после его просеивания. Легкое изли. В ходе извлечения отливки цирконовыййорошок собирали для повторного использования.Лример 2. Процедура примера 1 былаповторена; но вместо цирконового порошкаиспользовалй порошок кремнезема без до. бавок. Порошок" кремнезема содержал частицы размером: свыше 74 мкм - 1,1%, 53 - 74 мкм 2,0%,меньше 43 мкм 96,0%.Поверхность голученной отливки была ф грубой настолько, что требовала дополнительной механической обработки.Пример 3. Процедуру примера 2 повторяли при скорости вращения формы703006 1180 об/мин, Полученная отливка имела гладкую поверхность, которая достигается при обычной футеровке из кремнезема со связующим веществом.Пример 4. Процедура примера 1 была повторена для порошка окиси магния без применения добавок. Окись магния имела5 частицы размером меньше 74 мкм. Отливка имела грубую наружную поверхность и требовала механической обработки.Пример Б. Процедура примера 4 была повторена при скорости вращения формы 1 в 1015 об/мин. Отливка имела гладкую поверхность и точные размеры.Устройство для реализации способа содержит форму 1, устройство для подачи в нее жароупорного материала, включающее 1желоб 2 и оконтуривающий инструмент 3, который также служит для удаления излишка жароупорного материала во время футеровки. Корпус формы представляет толстостенную трубу 4, имеющую две аксиально разнесенные открытые наружу поперечные фф канавки 5. Формула изобретения И1. Способ центробежного литья, включающий вращение формы, подачу в нее футеровочного жароупорного материала, уплотнение и профилирование инструментом по длине футеровочного слоя соответственно 6внешнему профилю отливки, заливку металла и последующее извлечение отливки, отличающийся тем, что, с целью упрощения футеровки формы и повышения чистоты поверхности отливки, в качестве футеровочного жароупорного материала используют сухой порошкообразный свободно тек чий мате иалучии приал, а его уплотнение осуществляю утем увеличения скорости вращения о -т мы.дор 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве футеровочного жароупорного материала используют порошок циркона.3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве футеровочного жароупорного материала используют порошок окиси магния.4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве футеровочного жароупорного материала используют порошок кремнезема.5, Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе профилирования инструментом футеровочного слоя из формы удаляют излишек футеровочного жароупорного материала.6. Способ по пп. 1 и 5, отличающийся тем, что, одновременно с извлечением отливки из формы удаляют футеровочный жароупорный материал,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. 1 Одик С, Б. и др. Центробежное литье. М., Машиностроение; 1972, с. 135-139..4 Составитель В. Бнтко кая Техред О. Луговая Тираж 945 И ПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыт Москва, Ж - 35, Раушская иаб П П П к Патент, г, Ужгород, ул, П