Комбинированный наружный холодильник

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<>808199

t6t) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 3005.79 (21) 2771891/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51) M. Кл.3

В 22 Ь 15/00

Государственный комитет

ССС P оо AchRN изобретений н открытий

Опубликовано 28.02.81. Бюллетень № 8 (53) УДК 621.74.043 (088 . 8 ) Дата опубликования описания 280281 (54 ) KOMBHHHPOBAHHblA НАРУЖНЫИ ХОЛОДИЛЬНИК

Изобретение относится к машиностроению, а именно к производству литых деталей и заготовок из черных и цветных сплавов.

Наиболее близкими к изобретению являются холодильники, предназначенные для создания условий направленной кристаллизации в тепловых узлах отливок, в которых поверхность, контактирующая с охлаждаемым узлом, выпол уется ребристой, причем сечение ребер является треугольным, или в виде пирамид. Впадины на фигурной поверхности между ребрами заполняют формовочной смесью. Этим достигает-. ся изменение интенсивности захолаживания теплового, узла f.1).

Однако известное устройство не позволяет достичь. существенной диф-. ференциации захолаживающего действия холодильника по поверхности его контакта с тепловым узлом. Представляет существенные трудности его Йспользования для охлаждения вертикальных стенок отливок в форме, так как в силу различия в коэффициентах термического расширения смеси и металла холодильника при заполнении формы расплавом возможно отделение смеси от холодильника„ обвал, форма и как результат — брак отливки. Кроме того, в известном устройстве имеет место абсолютная непроницаемость материала холодильника для газов, выделяющихся при термодеструкции компонентов формовочной смеси, контактирующих с расплавом. Это ограничивает применение устройства для охлаждения тепловых узлов с развиты0 ми поверхностями.

Цель изобретения — повышение качества отливок путем увеличения диапазона.,захолаживающего действия холодильника в целом и по плоскости

15 контакта как с горизонтальными, так и с вертикальными поверхностями отливок в формах, имеющих значительную протяженность.

Указанная цель достигается тем, 20 что металлическая основа холодильника выполнена в виде решетки сквозные ячейки которой эаполненй формовочной смесью с различной теплоаккумулирующей способностью, причем стенки ячеек выполнены сужающимися к одной иэ рабочих поверхностей холодильника при соотношении площадей металлического и неметаллического участков первой рабочей поверхности

30 1:3 и соответственно с соотноше808199 нием 1.-.1 на второй рабочей поверхности.

Кроме того, толщина стенок ячейки составляет 0,1-0,22 толщины холодиль- ника. На чертеже изображен холодильник, общий вид.

Холодильник состоит иэ металличес.кой основы 1, которая заполняется формовочной смесью 2.

Комбинированный наружный холодильник с, чередующейся металлической и неметаллической охлаждающимися поверхностящи обеспечивает различную охлаждающую способность в зависимости от свойств материала, используемого для заполнения ячеек холодильника. Наличие участков на поверхности холодильника с значительно, меньшей теплопроводностью способст-. вует снижению внутренних напряжений в тепловых узлах отливок эа счет отпуска мест интенсивного охлаждения теплом иэ менее охлажденных участков.

Основные конструктивные параметры комбинированного наружного холодильника определяются, исходя из

34{ / 0,435 . толщ холодильника; п 0,16 S -количество цз7.з ячееку d = 0,1 и — толщина ребер металлической основы холодильника на первой рабочей поверхностиу

Ь 0,22 И - толщина ребер металлической основы холодильника на второй рабочей поверхности.

В зависимостях учитываются объем захолаживаемого узла V (см ), площадь контакта отливки с холодильником 5(См.) и объемная масса отливки .

Охлаждающая способность комбинированного наружного холодильника рассчитывается по известному правилу смешения.

Так, исходя из предположения, что охлаждающая способность металла в два раза выше, чем у формы из песчаной смеси, охлаждающая. способность комбинированного наружного холодильника будет выше чем песчаной форьы при заполнении окон песчано-глинистой смесью одной стороны в 1,25 раза, другой - в 1,5 раза при заполнении окон хром-гнезитовой смесью (охлаждакщая способность которой выше, чем песчано-глинистой смеси в.

1, 3 раза)одной стороны в 1,425 раза, другой - в 1,65 разау при заполнении окон смесью из чугунной стружки или дроби{охлаждающая способность кото" рых выше чем песчано-глинистой -смеси в 1,6 раза) одной стороны в 1,7 раза, другой — в 1,8 раза.

Пользуясь выве3 енными соотношениями получают исходные данные для создания оптимальной конструкции холодильника, практически для любого захолаживаемого узла отливки с высокой степенью совпадения количества ячеек, найденных из соотношений и определяемых конструктивно.

П р н м е р. В стальной отливке иэ высоколегированного сплава захолаживают прилив с габаритами:длина 600 мм, ширина 500 мм и голщина

400 мм при основных параметрах холодильника: площадь, занимаемая окнами, с одной стороны 75,2Ъ; с другой - 50%.

Конструктивно на холодильнике с такими размерами размещают 30 окон, 6 по длине и 5 по ширине, что практически полностью соответствует расчету.

Основным преимуществом иэобрете1э ния является увеличение диапазона захолаживающего действия наружного холОдильника, который может быть применен для управления направленной кристаллизацией в тепловых узлах с, 20 горизонтальным и вертикальным расположением охлаждаемых поверхностей отливок в форме, имеющих значительную протяженность.

Имея различную захолаживающую р способность по первой и второй рабочим поверхностям, комбинированный наружный холодильник позволяет сократить затраты времени и средств на отработку технологии изготовления отливок с тепловыми узлами, без характерных видов брака. Наибольший экономический эффект достигается при использовании изобретения для изго» товления металлоемких заготовок и деталей из дорогостоящих сложнолегиЗ5 рованных сплавов,.

Формула изобретения

1. Комбинированный. наружный холо40,дильник для литых деталей и заготовок иэ черных и цветных сплавов, сос тоящий иэ металлической и неметаллической охлаждающих поверхностей, о тл и ч а ю шийся тем, что с.

4$ целью повышения качества отливок, получения беэдефектной требуемой структуры металла в отливке, .металлическая часть холодильника выполнена в виде решетки, сквозные ячейки котоцй рой заполнены формовочной смесью, причем стенки ячеек выполнены с сужением к одной из рабочих поверхностей холодильника при соотношении площадей металлического и неметалли ческого участков первой Рабочей поверхности 1:З.и соответственно с со. отношением 1г1 на второй рабочей поверхности.

2. Холодильник по п. 1, о т л ич а ю щ и и сятем,,что толщина

d0 стенок ячейки составляет О, 1-0, 22 толщины холодильника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

65 9 398331р кл. В 22 D 15/00, 1971.

808199

Составитель T. Королева

Редактор E. дичинская Техред Й.Келушак Корректор М. Коста

Заказ 10977/10 ТираЖ 869 Под ионое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Узтород, ул. Проектная,4