Литейная форма

 

ОПКСАИМЕ

ИЗОБРЕТЕН ЙЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-еу (22) Заявлено 20.06.77 (21) 2499069/22-02 с присоединением заявки Ио(23) Приоритет—

Опубликовано 2507.79. Бюллетень Йо 27

Дата опубликования описании 280779

CoIDs Советских

Социалистических

Республик

В 22 С 9/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 744. 3 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A.A. Косилов, В.Л. Лапнк, H.И. Лупырев, A ° Д. Срыбник и И.A. Шапранов ,Е р;-: (71) Заявитель (54) ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА

Изобретение относится к литейному производству, в частности к литейным формам.

Недостатком обычных широко распространенных литейных форм является то, что в результате теплового взаимодействия формы с жидким и кристаллизующимся металлом, прилегающие к поверхности отливки слои формы нагреваются, вследствие чего в них развиваются значительные напряжения сжатия. Под действием напряжений сжатия происходит расширение полости формы, которое вызывает увеличение предусадочного расширения отливок и, следовательно, дефектов усадочного происхождения (раковин и пористости), снижение весовой и размерной точности.

Кроме того, указанные напряжения являются причиной образования дефектов типа утяжин °

Для устранения пористости в отливках применяют массивные прибыли, что снижает выход годного. Для снижения теплового расширения полости формы идут по пути увеличения плотности формы, применения материалов с малым коэффициентом теплового расширения, ввода в смесь специальных добавок.

Однако используемые устройства имеют свои недостатки. Так повышение плотности Форм требует применения при их изготовлении более высоких рабочих давлений и, кроме того, снижает ее газопроницаемость и вызывает образование газовых раковин и недоливов в отливках. Использование материалов с малым коэффициентом теплового расширения и специальных добавок удорожает процесс и не создает противодавления на кристаллизующуюся отливку, способствующего снижению предусадочного расширения.

Известна литейная форма, разработанная Великобританией под названием Литейная Форма, имеющая, по крайней мере, три слоя (1). Слой, образующий полость формы, имеет наименьший коэффициент теплового расширения.

Коэффициент теплового расширения следующих слоев увеличивается по мере удаления от полости формы.

Однако в Форме такой конструкции применение различных составов Формовочных смесей усложняет технологию изготовления литейной формы, формовочные смеси могут использоваться только один раэ, кроме того, в такой форме отсутствует противодавление со б 74821

5 (О (29

:стороны формы на крксталлкзующуюся отливку.

Известна литейная форма для получения отливок, разработанная Японией (2) .

Литейная форма состоит иэ металлического спеченного тела с непрерывными воздушными каналами. Локальные места формы пропитаны металлом с высокой теплопроводностью.

Однако применение специального спеченного металлического тела и заполнение каналов расплавом с повышенной тепловодностью ограничивает область применения такой формы (ввиду .усложнения технологии иэготовлени я

;и невозможности использования для литья некоторых сплавов, например чу гуна), кроме того, гаэ опроницаемссть формы,в местах пропитки расплавом

1 снижена.

Известны литейные формы в уплотненной формовочной смеси (материале,, в которых со стороны рабочей полости формы выполнены полости (3).

Полости в этих формах являются открытыми со стороны рабочей полости формы. До момента попадания в нкх жидкого металла поверхностный слой формы может свободно расширяться, не увеличивая ее размеры в сторону полости .

К недостаткам такой формы следует отнести та, чта после попадания в

1 полости металла они играют уже отрицательную роль, увеличивая напряжения в отливках ""-а счет торможения усадки и трудоемкость механической обработки.

Цель изобретения — предохранение компенсационной полости от попадания металла для снижения теплового рас-..иирения рабочей полости .

Это достигается тем, что форма снабжена металлическими пластинамк, каждая иэ которых укреплена у входного отверстия соответствующей компенсационной полости. Глубина компенсационной полости равна отношению объема отливки к площади ее поверхности, а суммарная ее шкрина равна произведению периметра отливки, коэффициента теплового расширения к максимальной температуры нагрева формовочного материала, т.е.

X S = P ° с4. ° 7 где P — периметр отливки я направлении поперечного сечения кан, пав; коэффициент теплового расширения„.

Т .— разность между максимальной и начальной температурами в рассматриваемой точке форМЫ

На чертеже изображена литейная форма.

Литейная форма состоит иэ опоки 1, формовочной смеси 2 с рабочей полостью 3 для отливки (на чертеже не показана), компенсационных полостей

4 и металлических пластин 5.

Компенсационные полости 4 получают при формовке с помощью соответствующих выступов на модели. Затем компенсационные полости со стороны рабочей полости 3 закрывают от попадания рас.: †. .лавленного металла металлическими пластинами 5, которые крепятся в формовочной смеси .

Рабата формы осуществляется следующим образом. Слой формовочной смеси 2, прилегающей к отливке, под действием тепла эалитога металла наГревается. Однако при наличии компенсационных полостей напряжения сжатия в слое формы, прилегающем к отливке, значительна ниже, а каждый сектор формы между компенсационными полостями стремится расшириться в результате нагрева в сторону сткенкя рабочей полости (на чертеже показано стрелками} . Компенсационные полости 4 будут резко снижать величину предусадочного расширения и способствовать повышению плотности и выхода отливок на 3-8%.

Формула изобретения

Литейная форма„содержащая опоку, заполненную уплотненным формовочным материалом с рабочей полостью и компенсацион ными полост ями, открытыми в сторону рабочей полости, о т л и ч ающа яс я тем, что, с целью уменьшения возможности попадания расплавленного металла в компенсационные полости для снижения теплового расширения, она снабжена металлическими пластинами, каждая из которых укреплена у входного отверстия соответствующей ксмпенсационной полости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

Р 1344090, кл . В 3 F, 1974.

2. Патент Японии 9 47 - 25253, кл. 11 А 22, 1972, 3. Сосненко M.Н. Формовщик машинной формовки. 19б3„ с. 268.

674821

Составитель 3. дворина

Техред 3 ° Фанта Корректор М. Нигула

Редактор Л. Лашнова тираж 944 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4186/7

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4