RU178971U1

RU178971U1 - DEVICE FOR MAKING CAST CHAMBERS FROM IRON

Info

Publication number: RU178971U1
Application number: RU2017121051U
Authority: RU
Inventors: Николай Сафонович Гущин
Priority date: 2017-06-16
Filing date: 2017-06-16
Publication date: 2018-04-24

Abstract

Полезная модель относится к металлургии и литейному производству, в частности к устройствам для изготовления литых образцов для исследования микроструктуры, фазовых превращений при кристаллизации и охлаждении, физико-механических и эксплуатационных свойств чугуна. Задачей и техническим результатом полезной модели является создание устройства для изготовления литых образцов со структурой, идентичной структуре конечного литого изделия, и поверхностью, не требующей существенной механической обработки. Технический результат достигается тем, что устройство для изготовления литых образцов, включающее форму из формовочной смеси, в которой выполнено углубление, отличающееся тем, что в углублении компактно размещены цилиндрические кварцевые трубки, нижние концы которых на высоту 10-25 мм заполнены формовочной смесью и снабжены газоотводными каналами, а пространство между кварцевыми трубками заполнено формовочной смесью. 2 фиг.The utility model relates to metallurgy and foundry, in particular to devices for the manufacture of cast samples for the study of microstructure, phase transformations during crystallization and cooling, physico-mechanical and operational properties of cast iron. The objective and technical result of the utility model is to create a device for the manufacture of molded samples with a structure identical to the structure of the final molded product, and a surface that does not require significant machining. The technical result is achieved in that a device for the manufacture of cast samples, including a mold from a molding mixture, in which a recess is made, characterized in that cylindrical quartz tubes are compactly placed in the recess, the lower ends of which are filled with the molding mixture to a height of 10-25 mm and are vented channels, and the space between the quartz tubes is filled with molding sand. 2 of FIG.

Description

Полезная модель относится к металлургии и литейному производству, в частности к устройствам для изготовления литых образцов для исследования микроструктуры, фазовых превращений при кристаллизации и охлаждении, физико-механических и эксплуатационных свойств чугуна.The utility model relates to metallurgy and foundry, in particular to devices for the manufacture of cast samples for the study of microstructure, phase transformations during crystallization and cooling, physico-mechanical and operational properties of cast iron.

При изготовлении литых чугунных изделий необходим постоянный контроль характеристик используемого чугуна (механических, структурных, в частности, шаровидности включений графита и т.д.), который реализуют методом отбора проб и изготовления образцов для испытаний.In the manufacture of cast iron products, constant monitoring of the characteristics of the used cast iron is necessary (mechanical, structural, in particular, spherical inclusions of graphite, etc.), which are implemented by sampling and manufacturing of test samples.

Известен разъемный металлический кокиль для отливки проб или образцов, состоящий из двух полуформ, в одной из которых выполнено прямоугольное углубление, длина которого равна половине ширины рабочей полости, а ширина - 1/5-1/3 высоты рабочей полости кокиля (SU 530739, B22D 15/00, опубликовано 05.10.1976).Known detachable metal chill mold for casting samples or samples, consisting of two half-molds, one of which has a rectangular recess, the length of which is equal to half the width of the working cavity, and the width is 1 / 5-1 / 3 of the height of the working cavity of the chill mold (SU 530739, B22D 15/00, published 05.10.1976).

Недостатком известного способа является заметное отличие структуры и характеристик образцов из литых проб от структуры и характеристик конечного литого изделия, поскольку известное устройство не позволяет варьировать условия заливки и затвердевания образцов, а также необходимость последующей механической обработки поверхности.The disadvantage of this method is the noticeable difference in the structure and characteristics of samples from cast samples from the structure and characteristics of the final cast product, since the known device does not allow to vary the conditions for filling and solidification of the samples, as well as the need for subsequent mechanical surface treatment.

Известен образец из чугуна для механических испытаний, который изготавливают механической обработкой литой пробы (отливки или прилива) из чугуна для отливок. Литую пробу отливают в форму, изготовленную из формовочной смеси на основе кварцевого песка или других смесей с аналогичными теплофизическими свойствами (ГОСТ 24648-90 Чугун для отливок. Отбор проб и изготовление образцов для механических испытаний, дата введения 1992.07.01, М., ИПК Издательство стандартов, 2004).A known sample of cast iron for mechanical testing, which is made by machining a cast sample (cast or tide) from cast iron for castings. A cast sample is cast into a mold made from a molding mixture based on quartz sand or other mixtures with similar thermophysical properties (GOST 24648-90 Cast iron for castings. Sampling and manufacturing of samples for mechanical tests, date of introduction 1992.07.01, M., IPK Publishing house standards, 2004).

Недостатком образцов, полученных литьем непосредственно в форму с формовочной смесью, является низкое качество поверхность литой пробы, что требует достаточно длительной ее механической обработки, трудоемкость которой увеличивается с повышением твердости чугуна. При твердости чугуна более 58HRC изготовить образцы из заготовок практически невозможно.The disadvantage of the samples obtained by casting directly into the mold with the molding mixture is the low quality of the surface of the cast sample, which requires a sufficiently long mechanical processing, the complexity of which increases with increasing hardness of cast iron. With a hardness of cast iron over 58HRC, it is almost impossible to produce samples from blanks.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для получения стандартных образцов, содержащий две полуформы с вертикальным разъемом, по плоскостям которого выполнены стояк, литниковые каналы и формообразующие полости, расположенные симметрично относительно стояка, отличающийся тем, что первые формообразующие полости выполнены смежно со стояком, вторые и третьи смежны друг с другом, а литниковые каналы выполнены между первыми и вторыми, третьими и четвертыми формообразующими полостями и соединены с прибылью, расположенной над формообразующими полостями (RU 2188741, B22D 15/00, опубликовано 10.09.2002).The closest in technical essence is a device for producing standard samples, containing two half-molds with a vertical connector, on the planes of which a riser, gating channels and forming cavities are arranged symmetrically relative to the riser, characterized in that the first forming cavities are made adjacent to the riser, the second and the third are adjacent to each other, and the gating channels are made between the first and second, third and fourth forming cavities and are connected with a profit, located th of the mold cavity (RU 2188741, B22D 15/00, published on 10.09.2002).

Недостатком известного устройства, используемого для литья алюминиевых и магниевых сплавов, также является низкое качество поверхность литой пробы из чугуна, что требует достаточно длительной ее механической обработки, трудоемкость которой увеличивается с повышением твердости чугуна.A disadvantage of the known device used for casting aluminum and magnesium alloys is also the low quality of the surface of the cast sample of cast iron, which requires a sufficiently long mechanical processing, the complexity of which increases with increasing hardness of cast iron.

Задачей и техническим результатом полезной модели является создание устройства для изготовления литых образцов со структурой, идентичной структуре конечного литого изделия, и поверхностью, не требующей существенной механической обработки.The objective and technical result of the utility model is to create a device for the manufacture of molded samples with a structure identical to the structure of the final molded product, and a surface that does not require significant machining.

Технический результат достигается тем, что устройство для изготовления литых образцов, содержащее форму, в которой выполнено углубление, отличающееся тем, что форма выполнена из формовочной смеси, при этом в углублении компактно размещены цилиндрические кварцевые трубки, нижние концы которых на высоту 10-25 мм заполнены формовочной смесью и снабжены газоотводными каналами, а пространство между которыми заполнено формовочной смесью, при этом длина цилиндрических кварцевых трубок на 40-80 мм превышает длину получаемых образцов.The technical result is achieved in that a device for manufacturing cast samples containing a mold in which a recess is made, characterized in that the mold is made of a molding mixture, while cylindrical quartz tubes are compactly placed in the recess, the lower ends of which are filled to a height of 10-25 mm molding mixture and equipped with gas outlet channels, and the space between which is filled with molding sand, while the length of the cylindrical quartz tubes is 40-80 mm longer than the length of the samples obtained.

Реализация устройства по полезной модели может быть проиллюстрирована примером с использованием фиг. 1-4, где:The implementation of the device according to the utility model can be illustrated by an example using FIG. 1-4, where:

1 - форма из формовочной смеси;1 is a mold from a molding sand;

2 - углубление;2 - deepening;

3 - кварцевая трубка;3 - quartz tube;

4 - газоотводный канал;4 - gas outlet channel;

5 - литой образец.5 - cast sample.

Технический результат достигается тем, что устройство для изготовления литых образцов включает форму 1 из формовочной смеси (фиг. 1, 2, 3), в которой выполнено углубление 2, причем в углублении компактно размещены цилиндрические кварцевые трубки 3, нижние концы которых на высоту 10-25 мм заполнены формовочной смесью и снабжены газоотводными каналами 4, а пространство между кварцевыми трубками заполнено формовочной смесью.The technical result is achieved by the fact that the device for the manufacture of cast samples includes a mold 1 of the molding mixture (Fig. 1, 2, 3), in which a recess 2 is made, and cylindrical quartz tubes 3 are compactly placed in the recess, the lower ends of which are 10- 25 mm are filled with molding sand and equipped with gas outlet channels 4, and the space between quartz tubes is filled with molding sand.

Технический результат также достигается тем, что длина цилиндрических кварцевых трубок на 40-80 мм больше длины получаемых образцов.The technical result is also achieved by the fact that the length of the cylindrical quartz tubes is 40-80 mm longer than the length of the obtained samples.

Для литья образцов готовят форму 1 из формовочной смеси, в которой выполняют углубление 2 (габариты указаны пунктиром). В углубление 2 компактно устанавливают цилиндрические кварцевые трубки 3, нижние концы которых для исключения пролива расплава чугуна при заливке и изменения положения трубок в углублении 2 на высоту 10-25 мм заполнены формовочной смесью. Длина цилиндрических кварцевых трубок на 40-80 мм больше длины получаемых образцов, поскольку в верхней части кварцевых трубок при затвердевании расплава чугуна локализуются дефекты отливки, которые впоследствии удаляют. Пространство между кварцевыми трубками заполняют формовочной смесью.For casting samples, form 1 is prepared from the molding mixture, in which a recess 2 is made (dimensions are indicated by a dotted line). Cylindrical quartz tubes 3 are compactly installed in the recess 2, the lower ends of which are used to fill the casting mixture with cast iron to prevent cast iron melt spill during pouring and to change the position of the tubes in the recess 2 to a height of 10-25 mm. The length of the cylindrical quartz tubes is 40-80 mm longer than the length of the samples obtained, since casting defects are localized in the upper part of the quartz tubes during solidification of the cast iron melt, which are subsequently removed. The space between the quartz tubes is filled with molding sand.

Газоотводные каналы 4 в песчаной форме выполняют с помощью длинной вентиляционной иглы. Песчаные формы для изготовления конечного изделия и анализируемых литых образцов изготавливают из одной формовочной смеси. В процессе заполнения рабочей полости песчаной формы жидким металлом цилиндрические кварцевые трубки нагреваются до температуры заливаемого расплава. Благодаря этому улучшаются условия заполнения их расплавом, которое происходит при достижении уровня жидкого металла в рабочей полости формы выше высоты цилиндрических кварцевых трубок, установленных в ней. После выбивки из формы у образцов удаляют верхнюю часть. Полученные образцы 5 (фиг. 4) имеют высокую чистоту рабочей поверхности. При предъявлении высоких требований к размерной точности образцов доводку их осуществляют методом шлифования.The gas outlet channels 4 in the sand form are carried out using a long ventilation needle. Sand molds for the manufacture of the final product and the analyzed cast samples are made from the same molding mixture. In the process of filling the working cavity of the sand form with liquid metal, cylindrical quartz tubes are heated to the temperature of the molten melt. This improves the conditions for filling them with the melt, which occurs when the level of liquid metal in the working cavity of the mold is higher than the height of the cylindrical quartz tubes installed in it. After knocking out of the mold, the upper part is removed from the samples. The resulting samples 5 (Fig. 4) have a high purity of the working surface. When presenting high requirements for dimensional accuracy of samples, their refinement is carried out by grinding.

Устройство по полезной модели позволяет одновременно получать образцы различного диаметра, моделирующих условия затвердевания и охлаждения отливок с разной толщиной стенки, сохраняя при этом идентичность тепловых условий затвердевания и охлаждения проб и, соответственно, исследуемых образцов, при этом их структура идентична структуре анализируемой отливке.The device according to the utility model allows to simultaneously obtain samples of different diameters simulating the solidification and cooling conditions of castings with different wall thickness, while maintaining the identity of the thermal conditions of solidification and cooling of the samples and, accordingly, the samples under study, while their structure is identical to the structure of the analyzed casting.

Claims

A device for the manufacture of cast samples containing a mold in which a recess is made, characterized in that the mold is made of a molding mixture, while cylindrical quartz tubes are compactly placed in the depression, the lower ends of which are filled with the molding mixture to a height of 10-25 mm and are equipped with gas outlet channels , and the space between which is filled with the molding mixture, while the length of the cylindrical quartz tubes is 40-80 mm longer than the length of the resulting samples.