Сборный кокиль

 

СООЭ СОВЕТСКИХ

СО ИАЛИСТИ ВЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТБУ

1,25 $„„, 1 суммарная площадь сечения питателей в кокиле, см ; количество направлений, по которым проводится расчленение кокиля на элементы; суммарные площади сечения щелей, образующихся между элементами кокиля. где 8„

S

1 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3707877/22-02 (22) 07.03.84 (46) 23.02.86. Бюп. К- 7 (7 1) Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (72) В..В. Черниенко (53) 621.746.073(088.8) (56) Кокильное литье. - M.: Машиностроение, 1967, с. 269.

Патент Румынии к- 75040, кл. В 22 С 9/28, опублик. 1980. (54)(57) СБОРНЫЙ КОКИЛЬ, содержащий элементы, формирующие литейную полость, отличающийся тем, „„SU„„1212693 что, с целью повышения эффективности и надежности вентиляции литейной полости, оптимальное количество элементов в нем определено по формуле

12

Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью в металлические формы.

Цель изобретения — повышение эффективности и надежности вентиляции литейной полости.

На фиг. 1 изображен кокиль для изготовления отливок прямоугольной формы; на фиг. 2 — кокиль для изготовления криволинейных отЬивок; на фиг. 3 — кокиль для „изготовления цилиндрических отливок; на фиг. 4— разрез А-А на фиг. 3.

Сборный кокиль состоит из корпуса

1 и элементов 2, формирующих рабочую полость. Полость отливки оформляется стержнем 3. Элементы 2 могут быть получены, например, методом порошковой металлургии.

Оптимальное количество элементов кокиля определяются по формуле

1 25 ° $п„, 1

» 1 где S — суммарная площадь сечения пиг питателей в кокиле, сме;

m - количество направлений, по которым производится расчленение кокиля на элементы;

$, — суммарньге площади сечения

» щелей, образующихся между элементами кокиля.

В случае прямолинейной поверхнос ти линейной полости формула имеет вид и

1,25 $пиг 1 1 1 (— + — + — ), m ",,. $» где S „,S > и S — суммарные площади сечения щелей, образующихся между элементами кокиля, соответственно по направлениям осей координат Х,Y Z,см

В случае криволинейной поверхности литейной полости формула имеет вид

$пнт (" 1 )

Ф осе в $,"< где S, и S - суммарные площади осев сечения щелеи, образующихся между элементами кокиля, соответственно по осевому и радиальному направлениям.

Расчет оптимального количества элементов в сборном кокиле можно проводить следующим образом.

12693 2

Пример 1. Кокиль с литейно) полостью прямоугольного сечения с размерами, см: а 4, Ь 6 и h 12 для чугунной отливки массой С 2,5 кг (вместе с прибылью) .

Величины S„, $> è $„определяют как произведение йо всему периметру кокиля соответственно по направлениям осей координат Х, Y, Z

L „g „= 2 (a+h) 5 „; 1 ч — 2 (b+h) 8)

L„b = г(а+Ь) 8„, где а, d,h — ширина, глубина и высота

15 литейной полости;.

3 — ширина щели между соединяемыми частями кокиля.

Ширина щелей может изменяться в пределах 0,01-0, 1 см.

20 Величину S определяют по номограмме В.Б. Рабиновича или по формуле

G рt 0 311н

»

25 где G — вес отливки с прибылями, кг; коэффициент сопротивления литниковой системы и полости формы; — продолжительность заполнения

30 формы н — расчетный статический напор, см.

Ширину щелей принимают по месту разъема кокиля 1„ 0,03 см, а между

35 остальными составными частями 3» — 0,01 см.

Суммарную площадь открытых щелей определяют соответственно по направленияя м осей координат Х, У, 2;

40 $ Ехо » 2(a+h) о » 0,32 смв;

S = L g = 2(b+h) 3 = 1 08 см °

ii 3 . lj

= 2 (a+b ) = О, 2 см .

Е

Площадь сечения питателя определяют по монограмме В. Б. Рабиновича для случая быстрой скорости заливки формы.. Величина $„„2,2 cM2 .

Тогда

50 1,25 Soè» . 1 1 1 и = (— + — + — ) опт m S» S S<

8,25 шт; оя опт опт опт .К; К„+Кв +К п

on» m. m

1 I опт ooT oA I где К „, К в, К вЂ” оптимальные коэффициенты деления кокиля на элементы по направлениям осей координат. В

12126 частных случаях может оказаться целесообразным расчленение кокиля толь-ко по одному или двум направлениям осей координат. опт опт Опт

Принимают Кх Кп К7 5 проверяют соответствуют ли они при заданных площадях сечения щелей

S S и S соотношению, обеспечиваю)« 2

: щему эффектную и надежную вентиляцию:

$пит

) $ пит

1,25

1,25

2,2 см2

> с — ппт

2,5 см

25

Таким образом, для надежной вентиляции кокиля лопасти суммарная величина площадей .сечения щелей в нем

30 при и = 6 шт является достаточной, опт

Пример 3. Расчет оптимального количества .составных частей в сборном кокиле с криволинейной формой литейной полости (фиг. 3).

Литейная полость имеет диаметр

120 мм и длину 100 мм, т.е ° по осевому направлению i « = Z (фиг. 3).

Высота литейной полости 10 см, а по радиальным направлениям i Х = У

= Z = t ее глубина а = R, — К

40 8,5 — 6 = 2,5 см.

Ширину щелей между составными частями принимают 0 = 0,015 см, 8 = 0,01 см.

Тогда суммарные площади щелей

45 равнь« °

S.= L о = 2bR О = 0 378 см! ° осев осев осев « Ф х У

= 1. а . py = 2(h+a)S7= 0,3 см-"

1)a) P6g Po ф по направлению

50 в корпусе кокиля нет выхода для газов) .

ssõ = ь„8„=

s =LS

=L E,=

6,6 шт. опт оот

Косов К по% п опт

m оот опт

55 где K в и K> > — оптимальные коэффициенты деленйя кокиля на составные ,части в осевом и радиальном направлениях. опт опт опт

К„S +К„S„+К S, Пример 2. Сборный кокиль для формирования чугунных отливок лопастей дробеметного агрегата, литейная полость которого имеет следующие габаритные размеры, см: а 2,5, b 10,4, h 16.

Ширину щелей принимают минимальной (8„= 0,02 см и Р„= В„= 0,01 см) так как отливка лопасти не подвергается последующей механической обработке и должна иметь высокую точность размеров.

Вес отливки с прибылью принимают

6 2,5 кг, а $„„ = 2,2 см .

Длину щелей определяют по месту разъема кокиля и в тех местах, где газы имеют выход из корпуса. В обоих блоках напротив щелей просверлены отверстия.

2 (a+h) 6 „= О, 4 см ;

2 (b+h) 8)1 = 1, 06 см

2(а+Ь)о = 0,26 см .

На основании полученных данных

1 25 $ пот и = (— + — + — )

Опт щ $х Sg $7

Принимают и „ 6 шт.

Исходя из анализа конфигураций литейной полости устанавливают, что рациональнее всего выполнить кокиль .чз двух блоков с вертикальным разъемом по направлению оси У, т.е. опт принимают коэффициент К = 2.

Для формирования трех отдельных выступов (два из них находятся на

93 4 одном направлении по оси Х на небольшом расстоянии один от другого) и двух уклонов, имеющих скругления по торцам в направлении оси Е, принимают решение расчленить кокиль на три части, чтобы выполнить формообразующие их участки литейной полости раздельно, т.е. принимают коэффициент К = 3.

Расчленение кокиля по направлению оси X представляется нецелесообразным, так как при формировании составных частей, например, методом порошковой металлургии или штамповки для этой цели пришлось бы изготовить на шесть пуансонов больше. Поопт этому принимают коэффициент К„= 1.

Проверяют соответствуют ли приня/ Опт Опт тые величины коэффициентов К)) К и К " и площадей щелей S, $„и $7

Z соотношению (1) опт опт опт

Кх $ + Кч $ч Kõ $2

1,25 — 2,3 см2 > S„„,= 2,2 см2.

1212693

Фиа 2

Площадь сечения питателя определяют по номограмме Б,.В. Рабиновича (для средней скорости заливки).

При G 8 кг S„ 2,4 см . Тогда

1258„„, 1 1 и = "" (— + — ) = 9шт, бсев Гп

Для расчета принимают и 12 шт.

Исходя из анализа формы литейной полости устанавливают, что рациональнее всего разделить кокиль с помощью трех сечений в осевом направлении i в "- Z чтобы отделить донную вставку 4 и литниковую чашу 5 от

его цилиндрической части, т.е. приниопт опт маем Косев = К = 3.

По радиальному направлению принимают решение расчленить кокиль с помощью четырех вертикальных мериопт опт диональных сечений (К = К = 4), что соответствует восьмй секторным сечениям при повороте t = Х или t = Y вокруг оси 2.

Проверяют, соответствуют ли приняопт тые величины коэффициентов К,„, опт

К и ппощадей щелей Б S» coom осев ношению (1) (одно из произведений

= О, так как разделение кокиля на части проводится по двум направлениям), т.е.

0nr опт опт от т

Р. 87 > 8» — о ос

1,25 1,25

248 3 Sïèò 2,4 см .

Таким образ ом, для полно r о об е спечения газопроницаемости сборного кокиля фланца дОстатОчнО еГО цилиндрическую вставку разделить четырьмя вертикальными (меридианальными) сечениями на 8 векторных. частей, а дон- ную вставку и литниковую чашу можно выполнить цельными.

Использование изобретения позволит повысить эффективность и надежность вентиляции кокиля в процессе заполнения его металлом и вследствие этого повысить стойкость элементов кокиля и улучшить качество отливаемых деталей.

l?12693

Фиг. Л

А -A

Заказ 697/38

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoð0ä,óë.Ïðîåêòíàÿ, 4