Литейная форма для отливки заготовок штампов

 

Цель изобретения: повышение плотности металла заготовки и упрощение конструкции формы. Сущность изобретения: литейная форма содержит металлический поддон с отверстиями для выхода газов и размещенным на нем стержнем из эндометрической смеси с теплоаккумулирующей способностью 1690-1760 кДж/кг, установленную на поддоне боковую полуформу с рабочей полостью и верхнюю полумуфту с прибыльной полостью, оформляющей ее экзотермической оболочкой и литниковой системой . При этом боковая полуформа выполнена в виде по крайней мере двух ярусов из керамических смесей с теплопроводностью , составляющей в нижнем ярусе 0,083-0,125 и в верхнем ярусе 0,011-0,014 от теплопроводности заливаемого металла, а стержень выполнен из керамической эндотермической смеси, содержащей, мас.%: мел 19-20, мрамор - 50-51, хромомагнезит 7,6-8,0, 25%-ный раствор этилсиликата в изопропиловом спирте 20,4-20,8 и 50%-ный раствор полиэтиленполиамина в воде 1,4- 1,8. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. -S Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (k9) (11) (sl)s В 22 0 27/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4733918/02 (22) 01.09.89 (46) 23.10.92. Бюл. М 39 (71) Производственное объединение "Азовмаш" (72) В,Л. Ежов (56) Авторское свидетельство СССР

N- 1138240,,кл. В 22 D 27/04, 1985.

Патент Японии 59 — 13565, кл. В 22 D 27/04, 1984, (54) ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА ДЛЯ ОТЛИВКИ ЗАГОТОВОК ШТАМПОВ (57) Цель изобретения: повышение плотности металла заготовки и упрощение конструкции формы. Сущность изобретения: литейная форма содержит металлический поддон с отверстиями для выхода газов и размещенным на нем стержнем из эндометрической смеси с теплоаккумулирующей

Изобретение относится к литейному производству, а именно к литейным формам для получения отливок направленной кристаллизацией, преимущественно заготовок штампов для горячего деформирования.

Цель изобретения — повышение плотности металла заготовки и упрощение конструкции формы.

Поставленная цель достигается тем, что литейная форма для отливки заготовок штампов, содержащая металлический поддон, установленную на нем боковую полуформу с рабочей полостью и верхнюю полуформу с прибыльной полостью и литниковой системой, согласно изобретению, снабжена размещенным на поддоне стержнем из эндотермической смеси с теплоаккумулирующей способностью 1690 — 1760 кДж/кг и экзотермической оболочкой, оформляюспособностью 1690-1760 кДж/кг, установленную на поддоне боковую полуформу с рабочей полостью и верхнюю полумуфту с прибыльной полостью, оформляющей ее экзотермической оболочкой и литниковой системой. При этом боковая полуформа выполнена в виде по крайней мере двух ярусов из керамических смесей с теплопроводностью, составляющей в нижнем ярусе

0,083-0,125 и в верхнем ярусе 0,011-0,014 от теплопроводности заливаемого металла, а стержень выполнен из керамической эндотермической смеси, содержащей, мас. : мел 19-20, мрамор — 50 — 51, хромомагнезит

7,6 — 8,0, 25 -ный раствор этилсиликата в изопропиловом спирте 20,4 — 20,8 и 50%-ный раствор полизтиленполиамина в воде 1,4—

1,8. 1 з.п.ф-л ы, 1 ил. щей прибыльную полость, при этом боковая полуформа выполнена в виде, по крайней мере, двух ярусов из керамических смесей с теплопроводностью, составляющей в нижнем ярусе 0,083-0,125 и в верхнем ярусе

0,011 — 0,014 от теплопроводности заливаемого металла, а поддон выполнен с отверстиями для выхода газов. Кроме того, стержень из эндотермической смеси выполнен из керамической смеси, содержащей, мас,%:

Мел 19 — 20

Мрамор 50 — 51

Хромомагнезит 7,6-8,0

25%-ный раствор этилсиликата в изопропиловом спирте 20,4-20,8

50%-ный раствор полиэтиленполиамина в воде 1,4 — 1,8

1770067

На чертеже представлен один из вариантов выполнения литейной формы, Литейная форма состоит из металлического поддона 1 с отверстиями для выхода газов, стержня 2 из эндотермической смеси, опоки 5

4, верхней полуформы 5 с литниковой системой 6 и прибыльной полостью 8, выполненной экзотермической оболочкой 7, боковой полуформой, состоящей из верхнего яруса 9 и нижнего 11, формирующей ра- 10 бочую полость 3 и выполненную в кокиле 10.

Получение заготовок штампов в заявленной литейной форме происходит следующим образом. Жидкую штамповую сталь заливают через литниковую систему 6 в ра- 15 бочую полость заготовки 3 и прибыльную полость 8. При достижении температуры

- 1300K в керамическом стержне 2 начинается реакция разложения компонентов с эндотермическим эффектом и аккумуляция 20 тепла 1690 — 1760 кДж/кг. Практически одновременно начинается экзотермическая реакция в оболочке 7 с тепловым эффектом

3510 — 3540 кДж/кг. Направленность фронта кристаллизации стабилизируется диффе- 25 ренцированнымотводом тепла от боковых поверхностей формой, состоящей по крайней мере из двух ярусов 9, 11. Совместная реализация экзотермического обогрева прибыли, охлаждения нижнего торца и диф- 30 ференцированного отвода тепла от боковых поверхностей заготовки штампов, обеспечива направленную кристаллизацию и чественное питание заготовки жидким перегретым металлом, который заполняет 35 пустоты, образующиеся в процессе усадки.

Осуществление ускоренного отвода тепла от нижнего торца заготовки штампа за счет химической реакции с поглощением тепла посредством применения только эндотер- 40 мического стержня исключает использование специальных устройств в виде кристаллизаторов и емкостей с системой трубопроводов. подачи хладагента, установок подачи и емкостей для его хранения и 45 слива, Таким образом, достигается высокая плотность металла заготовки и упрощается конструкция формы.

Пример. В качестве опытных штам- 50 пов, получаемых в предлагаемую литейную форму, выбраны штампы для горячегодеформирования cразмерами; :420х250х190 мм. Заготовки штампов получали из стали

5Х2Н2МФЛ. Зндотермический стержень из- 55 готавливали из смеси, содержащей, мас. :

Мел 19-20

Мрамор 50 — 51

Хромомагнезит 7,6-8,0

25 -ный раствор этилсиликата в изопропиловом спирте 20,4-20,8

50 -ный раствор полиэтиленполиамина в воде 1,4-1,8.

Боковая полуформа облицовывалась керамическими смесями следующего состава в мас. : Нижний ярус — карбид бора 7,4-8,0, 25 -ный раствор этилсиликата в изопропиловом спирте 19,8 — 20,0, 50ф,-ный раствор полиэтиленполиамина в воде 0,6-1,2, магнезит — остальное; верхний ярус — 25;4-ный раствор этилсиликата в изопропиловом спирте 18,8-19,6, 50 -ный раствор полиэтиленполиамина в воде 0,8-1,4, кварцевый песок и пылевидный кварц в соотношении 1:3 — остальное.

Керамическая смесь для нижнего яруса имеет коэффициент теплопроводности в интервале 1100-1500 К, равный 4,02 — 5,14 Втl(м К), для верхнего яруса 0,52-0,63 ВТI(м К).

При этом теплопроводность в нижнем ярусе боковой полуформы составляет

0,083 — О, 25 и в верхнем ярусе 0,011 — 0,014 от теплопроводности заливаемого металла.

Это создает дифференцированный отвод тепла от отливки, стабилизирующий направленность фонта кристаллизации. Экзотермическая оболочка изготавливалась из смеси следующего состава в мас. : отход дробемстной очистки алюминиевых изделий 21-23, железная окалина 40-44, хромитовый порошок 17-23, криолит 2-3, глина

5-6, связующее Л СТ 5-5,5, вода ",5-3, Изготовление литейной формы производится следующим образом.

На металлический поддон 1 устанавливается эндотермический стержень 2, затем устанавливается боковая полуформа,. состоящая из кокиля 10 и керамической облицовки 9, 11, Боковая полуформа изготавливается путем заливки керамической смеси в промежуток между моделью штампа и кокилем послойно с выдержкой до отверждения и редыду щего слоя (я руса), Последней устанавливается верхняя полуформа 5 в опоке 4. Полученные в предложенную форму заготовки штампов имели плотность на границе отливка-прибыль — 7,839 г/см, з на 0,5 высоты — 7,834 г/см, на нижнем торз це 7,848 г/см . Эксплуатационная стойкость штампов составила 7000-7200 штамповок, Формула изобретения

1, Литейная форма для отливки заготовок штампов, содержащая металлический поддон, установленную на нем боковую полуформу с рабочей полостью и верхнюю полуформу с прибыльной полостью и литниковой системой, отличающаяся тем, 1770067

19 — 21;

50 — 51;

7,6-8,0;

20,4 — 20,8;

1,4-1,8.

Составитель B,Àíäðååâ

Редактор А.Полионова Техред M.Моргентал Корректор Н.Кешеля

Заказ 3698 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 что, с целью повышения плотности металла заготовки и упрощения конструкции формы, она снабжена размещенным на поддоне стержнем из эндотермической смеси с теплоаккумулирующей способностью 1690—

1760 кДж/кг и экзотермической оболочкой, оформляющей прибыльную полость, при этом боковая полуформа выполнена в виде по крайней мере двух ярусов из керамических смесей с теплопроводностью, составляющей в нижнем ярусе 0,083 — 0,125 и в верхнем ярусе 0,011 — 0,014 от теплопроводности заливаемого металла, а поддон выполнен с отверстиями для выхода газов.

2. Литейная форма по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что стержень из эндотермической смеси выполнен из керамической смеси, содержащей, мас. :

Мел

Мрамор

Хромомагнезит

25 -ный раствор

10 этилсиликата в изопропиловом спирте

50 -ный раствор полиэтиленполиамина в воде