Способ изготовления литейных стержней

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 733849 (6 I ) Д опол н и тел ьное к а вт. с вид- ву (22) Заявлено 17.02.78 (21) 2581528/22-02 (5! )М. Кл. с присоединением заявки ¹

B 22 С 9/10

3Ъеударстаеннмй комитет (23) Приоритет ао делам изобретений н отнрытнй

ОпУбликовано 15.05.80. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 16.05.80 (53) УДК 621.743..52 (088.8) М. Д. Климов, М. И. Валов, Н. И. Куэякин, В. B. Мазур н В. Ф. Анискин (72) Авторы изобретения

Центральное проектно-конструкторское и технолоФн4еское бюро -", Главсантехпрома Минстройматериалов СССР (71) Заявитель

4 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ С ГБРЯЯЦ":ф- 4 к„Ь t S ь е-s

2 о

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам изготовления литейных стержней.

Известен способ изготовления стержней, прн котором газовые каналы образуют с помощью фитилей различной формы, выполненных нэ металла нли других материалов (1).

Однако с помощью фитилей трудно, а иногда и невозможно изготавливать стерж ни сложной конфигурации.

Известно также выполнение газоотводных каналов путем накола формовочным инструментом, нагретым до температуры возгонки материала модели. Инструмент выполнен в виде иглы (2j.

Известен также способ изготовления литейных стержней, включающий заполнение стержневого ящика смесью, уплотнение последней, выполнение газоотводного щ канала и удаление нз ящика готового стержня (31.

b последних двух технических решениях недостатком является то, что они не могут быть использованы прн изготовлении стержней сложньи форм, залитых в процессе литья кругом металлом.

Цель изобретении - упрошение процесса изготовления гаэоотводного канала в стержне.

Указанная цель достигается тем, что на внешней поверхности стержня выполняют открытый канал с выступами с двух его сторон, затем выступы разрушают,перемежая смесь в открытый канал, причем суммарная площадь поперечного сечения выступов ограничена пределамп где я - суммарна площадь поперечного сечения выступов, и - расстояние между стенками от крытого канала в поперечном сечении в плоскости основания выступов; ь - глубина открытого канала от плоскости основания выступов;

733849

Ъ вЂ” коэффициент, учитывающий отклонение от прямоугольной формы площади сечения верхней части канала, заполняемой массой выступов на расстоянии 1 от поверхности; . - минимально необходимая толщина стенки канала;

5 — минимально необходимая плошадь

0 поперечного сечения газоотводного канала; k - коэффициент., зависящий от формы поперечного сечения открытого канала

На фиг. 1-3 изображена схема после15 довательности осуществления способа; на фиг. 4 - поперечное сечение канала.

Для выполнения данного способа используют сырую стержневую смесь 1, помещенную в стержневой ящик 2, профильную зо плиту 3, которая образует на поверхности стержня открытый канал 4 и выступы 5, плиту 6, разрушаюшую выступы и образующие газоотводный канал 7.

Сначала на поверхность стержня 1, находящегося в стержневом ящике 2, накладывают профильную плиту 3 (фиг. 1).

Плита 3 имеет выступ 8 в виде клина и углубления 9, расположенные по бокам выступа. Плиту 3 снимают и в результа те на поверхности стержня образуется . профиль, состоящий из открытого канала

4, например в форме клина, и выступов

5, расположенных по бокам (фиг. 2), соответствующий форме плиты 3.

Затем на поверхность стержня накладывают плоскую плиту 6,. которая разрушает выступы 5 и перемещает их в открытый канал 4 (фиг. 3), Смесь выступов заполняет верхнюю часть открытого канала 4 и образует в теле стержня полый газоотводный канал 7. После этого стержень сушат, используя плиту 6.

От формы профильной плиты 3 будет 4 зависеть качество получаемого газоотводного канала 7. Клиновидная форма открытого канала способствует легкому заполнению верхней его части и увеличению сопротивления для проникновения массы .выступов вглубь канала. В результате образуется свод который создает полый канал 7 в теле стержня для прохода газов.

При выполнении газообразного канала необходимо выдержать определенное соотношение между объемами выступов и открытого канала. При этом размер выступов зависит от размеров открытого канала, которые, в свою очередь, определяют-. ся размерами формуемой детали.

В качестве характеристики, определяющей размер выступов, принята их суммарная плошадь поперечного сечения, так как отношение объемов при одной и той же длине канала и выступов пропорционально плошадям их поперечных сечений (фиг. 4).

Нижняя граница суммарной плошади поперечного сечения выступов (5 ) определяется из условия прочности стенки газоотводного канала.

Для того, чтобы расплавленный металл не проник внутрь канала 7, толщина стенки должна быть не менее + >r 10 мм, отсЮДа S 44. Ь-4.

Б правой части неравенства стоит величина плошади сечения (в виде прямоугольника) верхней части открытого канала, заполняемого массой выступов. Коэффициент

1(4 учитывает отклонение от прямоугольной формы плошади верхней части открытого канала 4 на рассточнии t от поверхности. Определяется этот коэффициент из условия равенства площади k<. h.В и действительной площади верхней части канала на расстоянии 1 при заданных размерах и форме открытого канала.

Верхняя граница суммарной площади сечения выступов определяется из условия нормального выхода газов, для. чего необходимо иметь определенную минимальную площадь сечения газоотводного канала 5, во избежание ухудшения качества отливаемой детали. Площадь бд определяется количеством выделяющихся газов и размерами детали. Диаметр газоотводного канала может меняться от 2 до 10 мм,. отсюда Яс меняется от 3,14 до 75 мм, 2. поэтому суммарная площадь поперечного сечения выступов не должна превышать

5 к .4- -5

2 .О

Правая часть неравенства представляет собой площадь сечения открытого канала k< h- ь за вычетом необходимой площади сечения газоотводного канала So, определяемой опытным. путем. Коэффициент k зависит от формы поперечного сечения открытого канала 4 и отклонения формы сечения от треугольной. Он определяется из условия равенства действительной плошади поперечного сечения открытого канала, выраженной через 4 и 8 и площади kg Ь-Я.

Для треугольной формы открытого каг !

849 6 форму. После наложения плоской плиты выступы разрушаются и заполняют верхнкао честь открытого канала, После этого стержень подвергают сушке при 220240 С в течение 45 мин.

5 определяется не1О

a„h t e Ss ° h В-5

2 о где 5—

1 — — = 0,9 п,5O

50 Источники информации, принятые во внимание.при экспертизе

5 733

Задаваясь Ь,8 и 5р в зависимости от размера детали, можно определить область изменения суммарной плошади сечения S выступов 5 и отсюда определить размеры выступов.

Область изменения 5 равенством л 2 о

Пример. Формируют стержни

D=80 мм. Сначала определяют размеры канала и выступов.

Для этого задают размеры открытого канала 4 в форме равнобедренного треугольника. b =10 мм, 0=50 мм, 1 = 15 =10 мм.

Минимальный диаметр газового канала принимается д =8 мм, отсюда б 2

= 501лм о 2О

Затем находят коэффициенты для определения области изменения суммарной плокади поперечного сечения выступов.

Коэффициент "4 определяется из равенства плошади прямоугольника Ь - « . k<

25 и трапеции АЛЕВ в верхней части открытого канала (фиг. 4)., к и t- — -«(ь+ иф л

Из подобия треугольников АОВ и ЭЕО

ЭЕ = (e-О т 1(., =

2Р, Коэффициент 2 определяются из условия равенства плошадей (с2. фл ° В и равнобед-35 ренного треугольника АВО

2" С=-"Ьа, 2 .К=—

1 2

Пределы изменения 5

0,9 10 10 9<- . 10 50-50

90 мм «» Я «» 200 мм

Исходя из опыта, задаются значением

/=120 мм и определяют размеры высту-.

45 пов.

После проведенных расчетов изготав ливают профильную плиту с размерами клина и углублений, соответствуюшими размерам заданного открытого канала и вычисленных выступов.

Потом готовят стержневую смесь из песка марки 1К-02А (температура песка не более 30 С), крепится ПВС (2,5 вес.%), сульфитной спиртовой барды ССБ (1,5 вес.h) .55

Сырая прочность смеси 0,045-0,06 кг/см

2 влажность сырой смеси 2,8-3,2 кг/см.

Смесь помешают в стержневой яшик и поверхности стержня придают профильную

Формула изобретения

Способ изготовления литейных стержней, включаюший заполнение стержневого яшика смесью, уплотнение последней, выполнение газоотводного канала и удаление из яшика готового стержня, о т л s ч а— ю m и и с я тем, что, с целью упрошения процесса изготовления газоотводного канала, на внешней. поверхности стержня выполняют открытый канал с выступами с двух его сторон, затем выступы разрушают, перемешая смесь в открытый канал, причем суммарная плошадь поперечногЬ сечения выступов ограничена пределами суммарная плошадь поперечного . сечения выступов; минимально необходимая плошадь поперечного сечения гязоотвоцного канала; )1- расстояние между стенками открытого канала в поперечном сечении в плоскости основания выступов;

+ — минимально необходимая толшина стенки канала;

4, — коэффициент, учитывяюший отклол нение от прямоугольной формы плошади сечения верхней части открытого канала, заполняемой массой выступов на расстоянии

+ от поверхности;

6 - глубина открытого канала от плоскости основания выступов, К вЂ” коэффициент, зависяший от формы поперечного сечения открытого канала.

1. Авторское свидетельство СССР

l4 91997, кл. В 22 С 9/10, 1950.

2. Авторское свицетельство СССР

t4 2З5247, кл. В 22 С 9/04, 1969.

3. Орешкина В. Q. Основы литейного дроизводства."Машгиз", 1956, с. 137л.38.

733849

%из. 4

Составитель 3. Тюрине

Редактор.С. Патрушева Техред H. Асталош Корректор Е. Папп

Заказ 22ЗО/17 Тираж 889 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, ЖЭБ, Раушскаа наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектвчя, 4