SE452959B

SE452959B - PROCEDURE FOR MANUFACTURING THE CAST OF THE IRON AND COOKING MACHINE FOR PERFORMING THE PROCEDURE

Info

Publication number: SE452959B
Application number: SE8501929A
Authority: SE
Inventors: G A Anisovich; V S Alexeev; S V Galagaev; A M Chernyavsky; N A Kutsyn; J I Kotelnikov; I A Grankin
Original assignee: Mogilevskij Otdel Fiz T I
Priority date: 1985-04-29
Filing date: 1985-04-19
Publication date: 1988-01-04
Also published as: DE3516002C2; SE8501929D0; SE8501929L; JPS61259866A; FR2580965A1; FR2580965B1; DE3516002A1

Description

452 959 värme, som skall avgivas av gjutstycket. I kylkammaren bildas kring gjutstycket en likformig luftspalt, som tillsammans med kylkammarens väggar utgör ett termiskt motstånd, som förhindrar att gjutstycket kyles brant. Sedan gjutstycket hållits (fått stå) i kylkammaren tills det stelnat fullständigt och sedan gjutstycket värmebehandlats (glödgats), avlägsnas det från kyl- kammaren. 452 959 heat, to be emitted by the casting. In the cooling chamber, a uniform air gap is formed around the casting, which together with the walls of the cooling chamber forms a thermal resistance, which prevents the casting from cooling steeply. After the casting has been kept (allowed to stand) in the cooling chamber until it has completely solidified and after the casting has been heat-treated (annealed), it is removed from the cooling chamber.

Den spontana eller valfria ändringen av den isärförbara kylkammarens temperatur i beroende av ändringen i den smälta metallens inmatníngstempo leder emellertid till att värmeväx- lingsförhållandena mellan gjutstycket och kylkammaren ändras.However, the spontaneous or optional change in the temperature of the separable cooling chamber depending on the change in the feed rate of the molten metal leads to a change in the heat exchange conditions between the casting and the cooling chamber.

När den smälta metallens inmatníngstempo eller -hastighet ökar, blir kammarens temperatur högre, vilket gör värmeväxlingen mindre intensiv, varför gjutstycket stelnar långsamt. Kvalite- ten hos ett dylikt gjutstycke är likvärdigt med den hos ett gjutstycke, som framställts i en gjutform av sand, eftersom det förstnämnda gjutstycket uppvisar grovkornig struktur med dåliga hâllfasthetsegenskaper. Om inmatningstempot minskas, blir kam- marens temperatur lägre, varför värmeväxlingen mellan kammaren och gjutstycket blir intensivare. Gjutstycket stelnar snabbare, varigenom dess ythårdhet ökas, vilket gör mekanisk bearbetning av gjutstycket svår på grund av att cementit, som förekommer i gjutstyckets ytskikt, icke sönderdelas fullständigt.As the feed rate or velocity of the molten metal increases, the temperature of the chamber becomes higher, which makes the heat exchange less intense, so that the casting solidifies slowly. The quality of such a casting is equivalent to that of a casting made in a sand casting, since the former casting has a coarse-grained structure with poor strength properties. If the feed rate is reduced, the temperature of the chamber becomes lower, so that the heat exchange between the chamber and the casting becomes more intense. The casting solidifies more rapidly, thereby increasing its surface hardness, which makes mechanical processing of the casting difficult because the cementite present in the surface layer of the casting does not completely disintegrate.

En för genomförande av detta kända förfarande avsedd kokillmaskin innefattar dels under en kokill liggande plattor (s.k. underkokillsplattor) med kokillens delar och med mekanis- mer för förflyttning av underkokillsplattorna, dels bottenplat- tor för uppbärande av gjutkärnor, dels en anordning för fram- matning av bottenplattorna och dels en för kylning av gjutstyc- ken avsedd kylkammare med ytor, som är avsedda att avskärma det värme, som skall strålas av gjutstycket. Denna kända kokill- maskin kan innefatta flera kamrar för kylning av gjutstycken, vilka, var och en, är löstagbara och uppbäres av den för fram- matning av bottenplattor avsedda anordningen, som utgöres av en i ett horisontellt plan sluten transportör eller en i ett hori- sontellt plan roterbart bord. Sedan en ytkantzon bildats på 452 959 gjutstycket, vilken ytkantzon kan bibehålla gjutstyckets form, isärföres kokillens s.k. formbildande delar (formningsdelar), samtidigt som gjutstycket, som vilar på bordets bottenplatta, omges (omgripes) medelst kylkammarens delar, varefter gjut- stycket tillsammans med bottenplattan bortföres från metall- gjutningszonen. Sedan gjutstycket fått stå i kylkammaren tills det stelnat fullständigt och kantzonen glödgats av sig själv, isärföres kammarens delar, varefter gjutstycket avlägsnas från kammaren.A molding machine intended for carrying out this known method comprises plates lying under a mold (so-called lower mold plates) with the parts of the mold and with mechanisms for moving the lower mold plates, partly bottom plates for supporting casting cores, and partly a device for feeding the bottom plates and on the one hand a cooling chamber intended for cooling the casting piece with surfaces which are intended to shield the heat which is to be radiated by the casting piece. This known molding machine may comprise several chambers for cooling castings, each of which is detachable and supported by the device intended for feeding base plates, which consists of a conveyor closed in a horizontal plane or one in a horizontal plane. sontally flat rotatable table. After a surface edge zone is formed on the 452 959 casting, which surface edge zone can maintain the shape of the casting, the so-called mold-forming parts (forming parts), at the same time as the casting piece, which rests on the bottom plate of the table, is surrounded (gripped) by means of the parts of the cooling chamber, after which the casting piece together with the bottom plate is removed from the metal casting zone. After the casting has been allowed to stand in the cooling chamber until it has solidified completely and the edge zone has been annealed by itself, the parts of the chamber are disassembled, after which the casting is removed from the chamber.

Kylkammarens isärförbara delar åstadkommer emellertid icke den önskade konstanta temperaturen i kammaren. När den smälta metallens inmatningstempo ökas eller minskas, uppvärmes respektive kyles kammarens väggar till en temperatur, som är högre respektive lägre än en temperatur, som erfordras för att kunna säkerställa de optimala värmeväxlingsförhållanden mellan kammarens väggar och gjutstycket, under vilka gjutstycket er- håller struktur av hög kvalitet. Genom att denna kända kokill- maskin ínnefattar flera isärförbara kamrar med mekanismer för förflyttning av kamrarna samt organen för bortförande av gjut- stycken från bottenplattorna kompliceras dessutom det vridbara bordets eller den horisontella transportörens konstruktiva ut- formning, samtidigt som deras underhåll blir svårare att ut- föra. Vidare är den yta, som upptages av det vridbara bordet eller den horisontella transportören, tämligen stor.However, the separable parts of the cooling chamber do not provide the desired constant temperature in the chamber. As the feed rate of the molten metal increases or decreases, the walls of the chamber are heated and cooled to a temperature higher and lower than a temperature required to ensure the optimal heat exchange conditions between the walls of the chamber and the casting, during which the casting obtains structure of high quality. The fact that this known molding machine comprises several separable chambers with mechanisms for moving the chambers and the means for removing castings from the bottom plates also complicates the constructive design of the rotatable table or the horizontal conveyor, while at the same time making their maintenance more difficult to disassemble. bring. Furthermore, the area occupied by the rotatable table or the horizontal conveyor is rather large.

Det huvudsakliga syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett sådant förfarande och en sådan kokillmaskin för framställning av gjutstycken av gjutjärn, vid vilket res- pektive i vilken gjutstyckena kyles på ett sådant sätt, att gjutjärnet i gjutstycket erhåller den förutbestämda strukturen, samtidigt som kokillmaskinens konstruktion blir enklare och dess funktionssäkerhet blir högre.The main object of the present invention is to provide such a method and such a molding machine for producing castings of cast iron, in which case in which the castings are cooled in such a way that the cast iron in the casting obtains the predetermined structure, while the construction of the molding machine becomes simpler and its operational reliability becomes higher.

Detta syfte uppnås enligt föreliggande uppfinning me- delst ett förfarande för framställning av gjutstycken av gjut- järn, vid vilket smält metall införes (ihälles) i en kokill, den införda smälta metallen hålles i kokillen tills gjutstyc- kets ytkantzon formats, gjutstycket utdrages ur kokillen och 452 959 kyles i en kammare med ytor, som är avsedda att avskärma det värme, som skall strålas av gjutstycket, varvid förfarandet en- ligt föreliggande uppfinning utmärker sig av att temperaturen hos kylkammarens värmeavskärmningsytor är med 500-600°C lägre än gjutstyckets yttemperatur, varigenom man kan förinställa en konstant värmeväxlingskoefficient mellan gjutstycket och kyl- kammaren, vilket med andra ord innebär att gjutstycket stelnar med den optimala hastigheten och erhåller den önskade struktu- ren och hårdheten.This object is achieved according to the present invention by means of a process for producing castings of cast iron, in which molten metal is introduced (poured) into a mold, the introduced molten metal is kept in the mold until the surface edge zone of the casting is formed, the casting is withdrawn from the mold and 452,959 are cooled in a chamber with surfaces intended to shield the heat to be radiated by the casting, the method according to the present invention being characterized in that the temperature of the heat shielding surfaces of the cooling chamber is 500-600 ° C lower than the surface temperature of the casting , whereby a constant heat exchange coefficient can be preset between the casting and the cooling chamber, which in other words means that the casting solidifies at the optimum speed and obtains the desired structure and hardness.

Förfarandet enligt föreliggande uppfinning kan genom- föras medelst en kokillmaskin, som innefattar dels under en ko- kill liggande plattor (s.k. underkokillsplattor) med kokillens delar och med mekanism för förflyttning av underkokillsplattor- na, dels bottenplattor för uppbärande av gjutkärnor, dels en anordning för frammatning av bottenplattorna och dels en för kylning av gjutstycken avsedd kammare med ytor, vilka är avsed- da att avskärma det värme, som strålas av gjutstycket, varvid kokillmaskinen enligt föreliggande uppfinning utmärker sig av att kammaren för kylning av gjutstycken är genomgående, är för- sedd med kända organ för uppvärmning och automatisk konstant- hållning av temperaturen inom förutbestämda gränser samt är an- ordnad orörligt i förhållande till underkokillsplattorna ovan- för anordningen för frammatning av bottenplattorna, vilken an- ordning utgöres av en vertikalt sluten stegtransportör, som uppbär stelt fästa s.k. innermantlar (hållare), i vilka botten- plattorna är radiellt förflyttbart anordnade, under det att un- derkokillsplattorna är ledbart förbundna med kokillens delar.The method according to the present invention can be carried out by means of a molding machine, which comprises partly under a mold lying plates (so-called sub-mold plates) with the parts of the mold and with a mechanism for moving the lower mold plates, partly bottom plates for supporting casting cores, and partly a device for feeding the bottom plates and on the one hand a chamber intended for cooling castings with surfaces which are intended to shield the heat radiated by the casting, the molding machine according to the present invention being characterized in that the chamber for cooling castings is continuous. seen with known means for heating and automatic constant keeping of the temperature within predetermined limits and is arranged immovable in relation to the sub-mold plates above the device for feeding the bottom plates, which device consists of a vertically closed step conveyor, which supports rigidly attached sk inner jackets (holders), in which the bottom plates are arranged radially movably, while the lower mold plates are articulated to the parts of the mold.

Genom att den enligt föreliggande uppfinning föreslagna kokillmaskinen innefattar den orörliga kylkammaren, som är an- ordnad ovanför anordningen för förflyttning av bottenplattorna, kan man använda sig av en vertikalt sluten transportör, som ic- ke kräver någon mekanism för avlägsnande av gjutstycken.Because the molding machine proposed according to the present invention comprises the immovable cooling chamber, which is arranged above the device for moving the bottom plates, it is possible to use a vertically closed conveyor, which does not require any mechanism for removing castings.

Tack vare att kylkammaren är försedd med uppvärmnings- organ samt organ för korrektion av temperaturen i kylkammaren, kan den i kylkammaren uppträdande temperaturen konstanthållas vid ett erforderligt värde, som är med 500-600°C lägre än gjut- 452 959 styckets yttemperatur. Härigenom kan man säkerställa de enligt de använda processtekniken nödvändiga värmeväxlingsförhållande- na mellan kylkammaren och gjutstycket. Genom att bottenplattor- na är horisontellt förflyttbara i innermantlarna (hållarna) kan kokillens delar och bottenplattan hopbyggas (hopmonteras) nog- grant, vilket medverkar till att gjutstycket erhåller regelbun- den geometrisk form och förhindrar att den smälta metallen läc- ker ut vid de ställen, där kokillens delar är förbundna med (skarvade mot) bottenplattan.Thanks to the fact that the cooling chamber is provided with heating means and means for correcting the temperature in the cooling chamber, the temperature occurring in the cooling chamber can be kept constant at a required value, which is 500-600 ° C lower than the surface temperature of the casting 452 959. In this way, the necessary heat exchange conditions between the cooling chamber and the casting can be ensured according to the process technology used. Because the base plates are horizontally movable in the inner sheaths (holders), the parts of the mold and the base plate can be assembled (assembled) accurately, which helps the casting to obtain a regular geometric shape and prevents the molten metal from leaking out at those places. , where the parts of the mold are connected to (spliced towards) the bottom plate.

Tack vare att kokillens delar är ledbart förbundna med underkokillsplattorna, kan kokillen hopbyggas noggrant, vilket bidrar till att gjutstycket får noggrannare dimensioner och geometrisk form samt till att minska bearbetningsmån för meka- nisk bearbetning av gjutstycken.Thanks to the fact that the parts of the mold are articulated to the sub-mold plates, the mold can be assembled accurately, which contributes to the casting having more accurate dimensions and geometric shape and to reducing the machining space for mechanical processing of castings.

Det är lämpligt, att kokillmaskinen enligt föreliggande uppfinning är försedd med två par av underkokillsplattor, vilka är avsedda att växelvis sammanföra kokillens delar på botten- plattan i inmatningszonen för smält metall och vilka är anord- nade på båda sidor om den vertikalt slutna stegtransportören och lutar en vinkel av 450 mot stegtransportörens centrumlinje.It is suitable that the molding machine according to the present invention is provided with two pairs of sub-mold plates, which are intended to alternately join the parts of the mold on the bottom plate in the feed zone for molten metal and which are arranged on both sides of the vertically closed step conveyor and inclined an angle of 450 to the center line of the step conveyor.

Detta gör det möjligt att öka kokillmaskinens processkapacitet och förbättra de erhållbara gjutstyckenas kvalitet, eftersom kokillens delar - ifall kokillmaskinen endast innefattar ett kontinuerligt aﬁxﬁande par av underkokillsplattor - kommer att överhettas, när inmatningstempot för smält metall ökas (dvs. när smält metall inmatas snabbare i kokillen), varför värmeväx- lingsförhållandena mellan gjutstycket och kokillen störes och gjutstycket med högre temperatur införes i kylkammaren, vilket i sin tur rubbar värmeväxlingsförhållandena mellan gjutstycket och kylkammarens ytor. Detta försämrar gjutstyckets kvalitet genom att dess metallstruktur försämras. Genom att kokillmaski- nen enligt föreliggande uppfinning innefattar två par av under- kokillsplattor med kokillens delar växelvis deltagande i inmat- ningsförloppet för smält metall säkerställes de optimala värme- växlingsförhållandena mellan gjutstycket och kokillen. Gjut- stycket med förutbestämd temperatur inmatas alltså i kylkamma- 452 959 ren, varför det - efter avslutad värmeväxling mot kylkammarens ytor - får den förutbestämda strukturen och hårdheten. Samti- digt erhåller kokillens delar högre beständighet, eftersom de icke överhettas tack vare att kokillens delar växelvis deltar i inmatningsförloppet för smält metall i kokillen.This makes it possible to increase the process capacity of the molding machine and improve the quality of the obtainable castings, since the parts of the mold - if the molding machine only includes a continuous a ﬁ x ﬁ pair of sub-mold plates - will overheat as the melting rate of molten metal is increased. ), so that the heat exchange conditions between the casting and the mold are disturbed and the casting with a higher temperature is introduced into the cooling chamber, which in turn disrupts the heat exchange conditions between the casting and the surfaces of the cooling chamber. This impairs the quality of the casting by deteriorating its metal structure. Because the molding machine according to the present invention comprises two pairs of sub-mold plates with the parts of the mold alternately participating in the feed process for molten metal, the optimal heat exchange conditions between the casting and the mold are ensured. The casting with a predetermined temperature is thus fed into the cooling chamber, which is why - after the heat exchange has been completed towards the surfaces of the cooling chamber - it has the predetermined structure and hardness. At the same time, the parts of the mold have a higher durability, since they are not overheated due to the parts of the mold alternately participating in the feed process for molten metal in the mold.

Tack vare att paren av underkokillsplattor lutar i en vinkel av 450 mot transportörens centrumaxel kan gjutstycket transporteras medelst transportören mellan kokillens i neutralt läge befintliga sidodelar.Thanks to the fact that the pairs of sub-mold plates are inclined at an angle of 450 to the center axis of the conveyor, the casting can be transported by means of the conveyor between the side parts of the mold in the neutral position.

Det är lämpligt, att mekanismen för förflyttning av underkokillsplattorna innefattar dels ledande parallellogram- länksmekanismer, vilka, var och en, är förbundna med under- kokillsplattan och ett stativ, dels en vertikalt orörligt an- ordnad s.k.tvåslagstryckcylinder (tryckcylinder avsedd att ut- föra två slag) och dels två par av hävstänger, vilka är i vart- dera paret symmetriskt fästa vid tryckcylinderns kolvstång ut- efter isärföringscentrumaxlarna för kokillens delar och vilka är ledbart förbundna med var sin av de ledade parallellogram- länksmekanismerna medelst dragstänger med reglerbar längd, var- vid varje par av hävstänger är inriktat i ett vertikalt plan i motsatt riktning.It is suitable that the mechanism for moving the lower mold plates comprises on the one hand conductive parallelogram link mechanisms, which, each, are connected to the lower mold plate and a stand, and on the other hand a vertically immovably arranged two-stroke pressure cylinder (pressure cylinder intended to perform two and) two pairs of levers, which in each pair are symmetrically attached to the piston rod of the pressure cylinder along the center of separation of the parts of the mold and which are articulated to each of the articulated parallelogram link mechanisms by means of adjustable length drawbars, each at each pair of levers are aligned in a vertical plane in the opposite direction.

Den enligt föreliggande uppfinning föreslagna mekanis- men för förflyttning av underkokíllsplattorna är enkel att fram- ställa och arbeta med. Genom att denna förflyttningsmekanism drives av en enda tryckcylinder förflyttas de båda paren av un- derkokillsplattor synkront med varandra, varjämte de inställes noggrant i neutralläget, vari gjutstycket transporteras medelst transportören från inmatningsstationen för smält metall till kylkammaren.The mechanism proposed according to the present invention for moving the lower mold plates is simple to manufacture and work with. Because this displacement mechanism is driven by a single pressure cylinder, the two pairs of subcooler plates are moved synchronously with each other, and they are carefully set in the neutral position, in which the casting is transported by means of the conveyor from the feed station for molten metal to the cooling chamber.

Förfarandet och kokillmaskinen enligt föreliggande upp- finning gör det alltså möjligt att framställa gjutstycken, vil- kas utsida uppvisar regelbundna geometriska former och dimen- sioner, vilket minskar bearbetningsmån för mekanisk bearbet- ning. De så framställda gjutstyckenas hållfasthet och densitet är 15-20% respektive 0,2-0,3% högre än hållfastheten respektive densiteten hos gjutstycken framställda genom gjutning av smält 452 959 metall i sandgjutformar.The method and the molding machine according to the present invention thus make it possible to produce castings, the outside of which has regular geometric shapes and dimensions, which reduces the machining space for mechanical machining. The strength and density of the castings thus produced are 15-20% and 0.2-0.3%, respectively, higher than the strength and the density, respectively, of castings produced by casting molten 452,959 metal in sand castings.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig 1 schematiskt visar en uppifrån sedd vy av kokillmaskinen enligt föreliggande uppfin- ning med ett par av underkokillsplattor, fig 2 schematiskt vi- sar en uppifrån sedd vy av den i fig 1 visade kokillmaskinen med två par av underkokillsplattor med det ena paret sammanfört på bottenplattan, fig 3 visar ett snitt längs linjen III-III genom den i fig 1 visade kokillmaskinen, fig 4 visar ett snitt längs linjen IV-IV genom den i fig 1 visade kokillmaskinen, fig 5 visar ett snitt längs linjen V~V genom den i fig 2 visade kokillmaskinen, fig 6 visar två par av underkokillsplattor i neutralt läge, fig 7 visar en uppifrån sedd vy av de båda, i fig 6 visade paren av underkokillsplattor i neutralt läge, fig 8 visar en tidpunkt, när det ena paret av underkokillsplattor är sammanfört vid bottenplattan och det andra paret av underko- killsplattor är isärfört, och fig 9 visar ett snitt längs lin- jen IX-IX i fig 8.The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 schematically shows a top view of the mold machine according to the present invention with a pair of sub-mold plates, Fig. 2 schematically shows a top view of the mold machine shown in Fig. 1. with two pairs of sub-mold plates with one pair joined together on the bottom plate, Fig. 3 shows a section along the line III-III through the mold machine shown in Fig. 1, Fig. 4 shows a section along the line IV-IV through the mold machine shown in Fig. 1, Figs. Fig. 5 shows a section along the line V ~ V through the molding machine shown in Fig. 2, Fig. 6 shows two pairs of sub-mold plates in neutral position, Fig. 7 shows a top view of the two molds shown in Fig. 6 in neutral position, Fig. 8 shows a time when one pair of subcoil plates is joined at the bottom plate and the other pair of subcoil plates is disassembled, and Fig. 9 shows a section along the line IX-IX in ig 8.

Det enligt föreliggande uppfinning föreslagna förfaran- det för framställning av gjutstycken av gjutjärn genomföras på följande sätt.The process proposed for the production of cast iron from the present invention is carried out in the following manner.

Smält metall inmatas i en kokill och hålles (får stå) i denna tills en kantzon (ett skal) formats, vilken kantzon kan bibehålla' gjutstyckets form, varefter kokillens delar isär- föres. Härvid bildas cementit i kantzonen, samtidigt som denna formas.Molten metal is fed into a mold and held (allowed to stand) in it until an edge zone (a shell) is formed, which edge zone can maintain the shape of the casting, after which the parts of the mold are separated. In this case, cementite is formed in the edge zone, at the same time as it is formed.

Gjutstycket införes därefter i en kylkammare så, att en spalt kvarlämnas mellan gjutstycket och kylkammarens väggar, vilket medverkar till att det värme, som skall strålas av gjut- stycket, "avskärmas" (spalten förhindrar att värmet från gjut- stycket intensivt inverkar på kylkammarens väggar).The casting is then inserted into a cooling chamber so that a gap is left between the casting and the walls of the cooling chamber, which helps to "shield" the heat to be radiated by the casting (the gap prevents the heat from the casting from intensely affecting the walls of the cooling chamber). ).

Gjutstyckets yttemperatur utgör vid den tidpunkt när kokillens delar isärföres 960-980°C. Temperaturen hos kylkamma- rens värmeavskärmningsytor upprätthålles så att den är 500- 600°C lägre än gjutstyokets yttemperatur, vilket gör det möj- ligt att åstadkomma sådana värmeväxlingsförhållanden, som med- ...-............,... 452 959 verkar till att gjutstycket erhåller perlítisk struktur och icke blekes (uppvisar oblekt utsida). ' Ifall skillnaden mellan gjutstyckets yttemperatur och värmeavskärmningsytornas temperatur är lägre än 500°C, uppvärms gjutstyckets kantzon till en temperatur av upp till 1130°C un- der inverkan av gjutstyckets s.k. inre värme, vilket i hög grad fördröjer härdningen (stelnandet) av gjutstyckets innerskikt.The surface temperature of the casting at the time when the parts of the mold are disassembled is 960-980 ° C. The temperature of the heat shielding surfaces of the cooling chamber is maintained so that it is 500-600 ° C lower than the surface temperature of the casting, which makes it possible to achieve such heat exchange conditions as with ...-........... ., ... 452 959 ensures that the casting acquires a perlite structure and does not fade (has an unbleached exterior). If the difference between the surface temperature of the casting and the temperature of the heat shielding surfaces is lower than 500 ° C, the edge zone of the casting is heated to a temperature of up to 1130 ° C under the influence of the so-called casting. internal heat, which greatly delays the hardening (solidification) of the inner layer of the casting.

Detta medverkar till att gjutstycket erhåller förhöjd ferrit- halt och grovkornig struktur med grövre grafitinneslutningar.This contributes to the casting receiving an elevated ferrite content and coarse-grained structure with coarser graphite inclusions.

Vid en dylik uppvärmning av gjutstyckets kantzon föreligger dessutom risken att kantzonen deformeras under inverkan av det statiska trycket hos den smälta metallpelaren i gjutstyckets ostelnade inre del.In such a heating of the edge zone of the casting, there is also the risk that the edge zone is deformed under the influence of the static pressure of the molten metal column in the unstalled inner part of the casting.

Om temperaturskillnaden är högre än GOOOC, fördröjes sönderdelningen av cementiten i gjutstycket, varvid förrådet av gjutstyckets invändiga värme icke blir tillräckligt för att ce- mentiten skall kunna sönderdelas fullständigt. Gjutstyckets kantzon uppvärms endast till en temperatur av 1010°C. I dylika gjutstycken kvarhålles 6-7% cementit.If the temperature difference is higher than GOOOC, the decomposition of the cementite in the casting is delayed, whereby the supply of the internal heat of the casting is not sufficient for the cementite to be able to decompose completely. The edge zone of the casting is only heated to a temperature of 1010 ° C. 6-7% cementite is retained in such castings.

Sedan gjutstycket hållits i kylkammaren tills det stel- nat fullständigt och sedan det glödgats, avlägsnas det från kylkammaren.After the casting has been kept in the cooling chamber until it has completely solidified and after it has been annealed, it is removed from the cooling chamber.

Kokillmaskinen för genomförande av förfarandet enligt föreliggande uppfinning innefattar dels ett stativ 1 (fig 1 och 2), dels en enhet 2 för inmatning av smält metall, som inne- fattar underkokillsplattor 3 med anordning för förflyttning av dessa och med en kokills 4 delar, dels bottenplattor 5 (fig 3) för uppbärande av gjutkärnor 6, dels en för frammatning av bot- tenplattor avsedd anordning, som har formen av en vertikalt sluten stegtransportör 7 av i och för sig känd konstruktion, och dels en kylkammare 8 (fig 1 och 2), som är anordnad ovanför transportören 7 orörligt i förhållande till underkokillsplat- torna 3.The mold machine for carrying out the method according to the present invention comprises partly a stand 1 (Figs. 1 and 2), partly a unit 2 for feeding molten metal, which comprises sub-mold plates 3 with a device for moving them and with a mold 4 parts, partly bottom plates 5 (Fig. 3) for supporting casting cores 6, partly a device intended for feeding bottom plates, which has the shape of a vertically closed step conveyor 7 of a construction known per se, and partly a cooling chamber 8 (Figs. 1 and 2). ), which is arranged above the conveyor 7 immovable in relation to the sub-mold plates 3.

Inmatningsenheten 2 för smält metall kan innefatta ett par av underkokillsplattor 3, vilka är anordnade på båda sidor om transportören 7, såsom visas i fig 1, eller två par 9 och 10 452 959 (fig 2) av underkokillsplattor 3, vilka är avsedda att växelvis sammanföra kokillens 4 delar på bottenplattan 5 i inmatnings- zonen för smält metall och vilka är anordnade på båda sidor om transportören 7 och lutar en vinkel av 450 mot transportörens 7 centrumaxel.The molten metal feed unit 2 may comprise a pair of sub-mold plates 3, which are arranged on both sides of the conveyor 7, as shown in Fig. 1, or two pairs 9 and 452 959 (Fig. 2) of sub-mold plates 3, which are intended to alternately join the parts of the mold 4 on the base plate 5 in the feed zone for molten metal and which are arranged on both sides of the conveyor 7 and are inclined at an angle of 450 to the center axis of the conveyor 7.

Kylkammaren 8 (fig 1 och 2) är genomgående och har for- men av en U-formad tunnel, som är orörligt fäst vid stativet 1 efter inmatningsenheten 2 ovanför transportörens 7 övre hori- sontella löpdel. Kylkammarens 8 ändytor är försedda med flygel- dörrar 11, vilka är anordnade att endast öppna i transportörens 7 rörelseriktníng och att återgå till utgångsläget medelst fjädrar 12. Flygeldörrarna 11 är avsedda att minska konvektiva strömmar i kylkammaren 8. Kylkammaren 8 är infodrad medelst eldfast tegel, som bildar ytor 13, vilka är avsedda att "av- skärma" det värme, som skall strålas av gjutstycket. Kylkamma- ren 8 är försedd med kända organ 14 och 15 för uppvärmning res- pektive automatisk konstanthållning av temperaturen inom förut- bestämda gränser, nämligen att organet 15 är avsett att kon- stanthålla ytornas 13 temperatur vid ett värde, som är 500- 600°C lägre än gjutstyckets yttemperatur, vilket medverkar till att åstadkomma de optimala värmeväxlingsförhållandena.The cooling chamber 8 (Figs. 1 and 2) is continuous and has the shape of a U-shaped tunnel, which is fixedly attached to the frame 1 after the feed unit 2 above the upper horizontal running part of the conveyor 7. The end surfaces of the cooling chamber 8 are provided with wing doors 11, which are arranged to open only in the direction of movement of the conveyor 7 and to return to the initial position by means of springs 12. The wing doors 11 are intended to reduce convective currents in the cooling chamber 8. The cooling chamber 8 is lined with refractory bricks. which form surfaces 13, which are intended to "shield" the heat to be radiated by the casting. The cooling chamber 8 is provided with known means 14 and 15 for heating and automatic constant keeping of the temperature within predetermined limits, namely that the means 15 is intended to keep the temperature of the surfaces 13 constant at a value which is 500-600 ° C lower than the surface temperature of the casting, which helps to achieve the optimum heat exchange conditions.

Den vertikalt slutna stegtransportören 7 innefattar vagnar 16 (fig 3 och 4), pà vilka är stelt fästa s.k. inner- mantlar eller hållare 17, i vilka bottenplattorna 5 är radiellt förflyttbart anordnade. Bottenplattornas 5 radiella rörelse i innermantlarna 17 möjliggöres genom att diametern hos inner- mantelns 17 (fig 3) hàlrum 18, vari bottenplattan 5 är anord- nad, är större än bottenplattans 5 diameter. Innermanteln 17 är försedd med ett invändigt ringformat utsprång 19, som är avsett att förhindra att bottenplattan 5 lossnar från hàlrummet 18, när innermantlarna 17 övergår till att röra sig på transportö- rens 7 undre löpdel.The vertically closed step conveyor 7 comprises carriages 16 (Figs. 3 and 4), to which are rigidly attached so-called inner jackets or holders 17, in which the bottom plates 5 are arranged radially displaceably. The radial movement of the bottom plates 5 in the inner shells 17 is made possible by the diameter of the cavity 18 of the inner sheath 17 (Fig. 3), in which the bottom plate 5 is arranged, being larger than the diameter of the bottom plate 5. The inner jacket 17 is provided with an internal annular projection 19, which is intended to prevent the bottom plate 5 from coming loose from the cavity 18, when the inner jackets 17 change to move on the lower running part of the conveyor 7.

Ovanför transportörens 7 undre löpdel är på en med sta- tivet 1 ledbart förbunden platta 20 (fig 4) anordnad tryck- cylinder 21, som är avsedd för förflyttning av stegtransportö- ren 7. Vid tryckcylinderns 21 kolvstàng 22 är fäst ett spärr- 452 959 10 organ (en spärrtapp) 23, som är avsedd att bringas i ingrepp med transportörens 7 vagnar 16. När kolvstången 22 drages in, förflyttas transportören 7 ett stegavstånd, varefter kolvstång- en 22 skjutes ut och spärrtappen 23 bringas i ingrepp med den nästföljande vagnen 16. För att tryckcylindern 21 skall kunna repareras lättare är den utformad så, att tryckcylindern 21 tillsammans med plattan 20 kan vridas kring den ledade förbind- ningslänkens vertikala centrumaxel.Above the lower running part of the conveyor 7 is arranged on a plate 20 (Fig. 4) hingedly connected to the frame 1 (Fig. 4), which is intended for moving the step conveyor 7. To the piston rod 22 of the pressure cylinder 21 a locking 452 959 is attached. Means (a locking pin) 23, which is intended to be brought into engagement with the carriages 16 of the conveyor 7. When the piston rod 22 is pulled in, the conveyor 7 is moved a step distance, after which the piston rod 22 is pushed out and the locking pin 23 is brought into engagement with the next carriage 16. In order that the pressure cylinder 21 can be repaired more easily, it is designed so that the pressure cylinder 21 together with the plate 20 can be rotated about the vertical center axis of the articulated connecting link.

Underkokillsplattorna 3 i det ena paret (fig 1) eller i de båda paren 9 och 10 (fig 2) är ledbart förbundna med ko- killens 4 delar, vilket möjliggörs genom att varje under- kokillsplatta 3 är försedd med en vertikal axel (axeltapp) 24 (fig 3, 5-9), under det att kokillens 4 del är försedd med axiella övre och undre hål, i vilka axeln.%4är anordnad. Kokil- lens 4 del kan alltså vridas i horisontalplanet kring axeln 24 i förhållande till underkokillsplattan 3.The sub-mold plates 3 in one pair (Fig. 1) or in the two pairs 9 and 10 (Fig. 2) are articulated to the parts of the mold 4, which is made possible by each sub-mold plate 3 being provided with a vertical axis (shaft pin). 24 (Figs. 3, 5-9), while the part of the mold 4 is provided with axial upper and lower holes, in which the shaft% 4 is arranged. The part of the mold 4 can thus be rotated in the horizontal plane about the shaft 24 in relation to the lower mold plate 3.

Om kokillmaskinen innefattar ett enda par av under- kokillsplattor, såsonl framgår av fig 1, kan anordningen för förflyttning av underkokillsplattorna 3 utgöras av en valfri känd anordning av detta slag, exempelvis av en anordning av länk- eller ledorganstyp, som säkerställer att kokillens 4 de- lar sammanföres och isärföres synkront med varandra på botten- plattan 5 i inmatningszonen för smält metall.If the molding machine comprises a single pair of sub-mold plates, as shown in Fig. 1, the device for moving the lower mold plates 3 can be constituted by any known device of this kind, for example by a device of link or hinge means, which ensures that the mold 4 are brought together and separated synchronously with each other on the base plate 5 in the feed zone for molten metal.

Om kokillmaskinen innefattar tvâ par 9 och 10 av under- kokillsplattor 3, vilka är anordnade såsom framgår av fig 2, innefattar anordningen för förflyttning av underkokillsplattor- na 3 en ledad parallellogramlänksmekanism och en hävstångsmeka- nism. Den ledade parallellogramlänksmekanismen är uppbyggd av två parallella dragstänger 25 (fig 5 och 6), vilkas ena ändar är ledbart fästa vid stativet 1 och vilkas andra ändar är led- bart förbundna med underkokillsplattorna 3.If the molding machine comprises two pairs 9 and 10 of sub-mold plates 3, which are arranged as shown in Fig. 2, the device for moving the lower mold plates 3 comprises an articulated parallelogram link mechanism and a lever mechanism. The articulated parallelogram link mechanism is made up of two parallel tie rods 25 (Figs. 5 and 6), one end of which is hingedly attached to the frame 1 and the other ends of which are hingedly connected to the lower mold plates 3.

Hävstångsmekanismen innefattar en vertikal, på stativet 1 stelt fäst s.k. tvåslagscylinder 26, vars kolvstång 27 upp- bär en vid denna fäst hylsa 28 med två par 29, 30 av på hylsan 28 symmetriskt fästa hävstänger, vilka är anordnade utefter isärföringscentrumaxlarna för kokillens 4 delar i vartdera pa- 452 959 11 ret av underkokillsplattor. Centrumlinjerna för vartdera paret 29 och 30 av hävstänger är vinkelräta mot varandra. Vartdera paret av hävstänger är inriktat i vertikalplanet i motsatt riktning, vilket med andra ord innebär att det ena paret av hävstänger är riktat uppåt från hylsan 28, under det att det andra paret av hävstänger är riktat nedåt. Hävstängernas ändar är ledbart förbundna med dragstänger 31 med reglerbar längd, vilka, i sin tur, med sina andra ändar är ledbart förbundna med en av dragstängerna 25 hos de ledade parallellogramlänksmeka- nismerna för varje underkokillsplatta 3. Den motsatta (motrik- tade) inriktningen av hävstångsparen i. vertikalplanet säker- ställer att de med var sitt hävstångspar förbundna paren av underkokillsplattor rör sig i motsatta riktningar, när tryck- cylinderns kolvstång rör sig i vardera riktningen. Om det ena paret av underkokillsplattor isärföres, sammanföres det andra paret av underkokillsplattor säkert. Ifall det ena paret av underkokillsplattor befinner sig i sitt sammanförda gränsläge, intar det andra paret det isärförda gränsläget, och omvänt. När kolvstången 27 intar ett läge, vari den är utskjuten ett avstånd lika med halva slaglängden, befinner sig samtliga underkokillsplattor 3 i neutralt läge, nämligen att de befinner sig på lika stora avstånd från bottenplattans centrumlinje, varvid det ena paret från sitt sammanförda gränsläge bringats närmare neutralläget och det andra paret av underkokillsplattor bringats närmare neutralläget från sitt isärförda gränsläge.The lever mechanism comprises a vertical, so-called rigidly attached to the frame 1, so-called two-stroke cylinder 26, the piston rod 27 of which carries a sleeve 28 attached thereto with two pairs 29, 30 of levers symmetrically attached to the sleeve 28, which are arranged along the center of axis of the parts of the mold 4 in each pair of sub-mold plates. The center lines of each pair 29 and 30 of levers are perpendicular to each other. Each pair of levers is oriented in the vertical plane in the opposite direction, which in other words means that one pair of levers is directed upwards from the sleeve 28, while the other pair of levers is directed downwards. The ends of the levers are hingedly connected to drawbars 31 of adjustable length, which, in turn, with their other ends are hingedly connected to one of the drawbars 25 of the hinged parallelogram link mechanisms for each sub-mold plate 3. The opposite (opposite) orientation of the pair of levers in the vertical plane ensures that the pairs of lower mold plates connected to each pair of levers move in opposite directions, when the piston rod of the pressure cylinder moves in each direction. If one pair of sub-mold plates is disassembled, the other pair of sub-mold plates is securely joined together. If one pair of subcoil plates is in its joined boundary position, the other pair assumes the separated boundary position, and vice versa. When the piston rod 27 assumes a position in which it is extended a distance equal to half the stroke, all the sub-mold plates 3 are in a neutral position, namely that they are at equal distances from the center line of the bottom plate, the one pair being brought closer from its joined boundary position the neutral position and the second pair of sub-mold plates are brought closer to the neutral position from their disassembled boundary position.

Vid ett dylikt läge hos paren av underkokillsplattor överföres gjutstycket medelst transportören 7 från inmatningsstationen för smält metall till kylkammaren 8.At such a position of the pairs of sub-mold plates, the casting is transferred by means of the conveyor 7 from the feed station for molten metal to the cooling chamber 8.

Kokillmaskinen fungerar på följande sätt.The mold machine works in the following way.

Innan smält metall inmatats i kokillen 4, är kokillens 4 (fig 2) på det första paret 9 av underkokillsplattor 3 fästa delar sammanförda pá bottenplattan 5, som är anordnad i den på transportörens 7 vagn 16 fästa innermanteln 17. Det andra paret 10 av underkokillsplattor 3 med kokillens 4 på respektive plat- tor 3 fästa delar befinner sig i sitt isärförda gränsläge. Den vertikala tvåslagstryckcylinderns 26 kolvstång 27 (fig 5) intar det undre gränsläget. 452 959 12 Smält metall inmatas i kokillens 4 hålrum på i och för sig känt sätt genom den ihåliga kärnan 6. Därefter hålles den smälta, i kokillen 4 ihällda metallen i kokillen 4 tills gjut- styckets yttre, mot kokillen 4 vända kantzon (skal) formats, vilken kantzon kan bibehålla gjutstyckets form. Tryckcylinderns 26 kolvstång 27 (fig 6) utför därefter en första rörelse i riktning uppåt ett avstånd lika med kolvstångens 27 halva möj- liga slaglängd. Samtidigt bortföres paret 9 av underkokills- plattor med kokillens 4 på dessa plattor ledbart fästa delar - genom förflyttning av hävstängerna 29, 30 och dragstängerna 31, 25 från gjutstycket till neutralläget, medan paret 10 av under- kokillsplattor från sitt isärförda ändläge sammanföra till neutralläget (fig 7).Before molten metal is fed into the mold 4, the mold 4 (Fig. 2) of the first pair 9 of sub-mold plates 3 attached are joined together on the bottom plate 5, which is arranged in the inner jacket 17 attached to the carriage 7 of the conveyor 7. The second pair 10 of sub-mold plates 3 with the mold 4 attached to the respective plates 3 are in their disassembled boundary position. The piston rod 27 of the vertical two-stroke cylinder 26 (Fig. 5) occupies the lower limit position. 452 959 12 Molten metal is fed into the cavity of the mold 4 in a manner known per se through the hollow core 6. Then the molten metal poured into the mold 4 is kept in the mold 4 until the outer edge zone (shell) of the casting 4 faces the mold 4. formed, which edge zone can maintain the shape of the casting. The piston rod 27 (Fig. 6) of the pressure cylinder 26 then performs a first movement in the upward direction a distance equal to half the possible stroke of the piston rod 27. At the same time, the pair 9 of sub-mold plates with the mold 4 of the mold 4 hinged to these plates is removed - by moving the levers 29, 30 and the drawbars 31, 25 from the casting to the neutral position, while the pair 10 of sub-mold plates from their disassembled end position merge to the neutral position ( fig 7).

Samtidigt drages kolvstången 22 (fig 4) in i den hori- sontella tryckcylindern 21 och förflyttar transportörens 7 vag- nar 16 ett avstånd lika med steglängden medelst spärrtappen (spärrorganet) 23, som bringas att samverka med vagnen 16 på transportörens 7 undre löpdel. Kolvstången 22 skjutes därefter ut, samtidigt som spärrtappen 23 bringas i ingrepp med den ef- terföljande vagnen 16. Vagnen 16 med gjutstycket införes i kyl- kammaren 8, samtidigt som den isärför flyglarna hos kylkamma- rens 8 flygeldörr 11, vilka därefter återgår till utgångsläget under inverkan av fjädrarna 12. Den nästföljande vagnen 16 med den på dess bottenplatta 5 placerade kärnan 6 matas sedan fram till inmatningsstationen för smält metall.At the same time, the piston rod 22 (Fig. 4) is pulled into the horizontal pressure cylinder 21 and the carriages 16 of the conveyor 7 move a distance equal to the step length by means of the locking pin (locking member) 23, which is brought into co-operation with the carriage 16 on the lower running part of the conveyor 7. The piston rod 22 is then pushed out, at the same time as the locking pin 23 is brought into engagement with the subsequent carriage 16. The carriage 16 with the casting is inserted into the cooling chamber 8, at the same time as it separates the wings of the cooling chamber 8's wing door 11, which then return to the initial position. under the influence of the springs 12. The next carriage 16 with the core 6 placed on its base plate 5 is then fed to the feed station for molten metal.

Därefter rör sig den vertikala tryckcylinderns 26 kolv- stång 27 (fig 8) i riktning uppåt till sitt övre ändläge, sam- tidigt som paret 9 av underkokillsplattor isärföres från neutralläget till ändläget, medan paret 10 av underkokillsplat- tor sammanföres (fig 8 och 9). Det andra paret 10 av underko- killsplattor sättes alltså i funktion, samtidigt som det första paret 9 av underkokillsplattor kyles, vilket förhindrar att ko- killens 4 delar överhettas, varigenom kokillmaskinens produk- tionskapacitet ökar.Thereafter, the piston rod 27 (Fig. 8) of the vertical pressure cylinder 26 moves upwards towards its upper end position, at the same time as the pair 9 of sub-mold plates is separated from the neutral position to the end position, while the pair 10 of sub-mold plates is brought together (Figs. 8 and 9). ). The second pair 10 of sub-coil plates is thus put into operation, at the same time as the first pair 9 of sub-coil plates is cooled, which prevents the parts of the coil 4 from overheating, thereby increasing the production capacity of the coil machine.

Smält metall inmatas därefter i kokillen 4 och hålles i denna tills gjutstyckets kantzon formats, vilken kantzon kan 452 959 13 bibehålla gjutstyckets form. Därefter rör sig kolvstàngen 27 i tryokcylindern 26 i riktning nedåt ett avstånd lika med kolv- stångens 27 halva slaglängd, samtidigt som paret 10 av under- kokillsplattor isärföres till neutralläget och paret 9 av un- derkokillsplattor sammanföres till neutralläget (såsom framgår av fig 7).Molten metal is then fed into the mold 4 and held in it until the edge zone of the casting is formed, which edge zone can maintain the shape of the casting. Thereafter, the piston rod 27 in the pressure cylinder 26 moves downwardly at a distance equal to half the stroke of the piston rod 27, while the pair 10 of sub-mold plates is disassembled to the neutral position and the pair 9 of sub-mold plates is brought together to the neutral position (as shown in Fig. 7). .

Kolvstången 22 drages in i den horisontella tryckcylin- dern 21 och förflyttar transportören 7 en enda steglängd. Den nästföljande vagnen 16 med gjutstycket införes i kylkammaren 8, där gjutstycket kyles under de kylförhållanden, som avses en- ligt förfarandet enligt föreliggande uppfinning. Sedan gjut- stycket lämnat kylkammaren 8, faller gjutstycket vid det stäl- le, där transportörens 7 övre löpdel passar i dess undre löp- del, ned till en upptagningsränna och avlägsnas. är kokillens 4 delar sammanföres, kan bottenplattorna 5 inställas av sig själva i vagnens 16 ínnermantel 17 under in- verkan av kokillens delar, vilket säkerställer noggrann hop- sättning (hopmontering) av kokillen 4.The piston rod 22 is pulled into the horizontal pressure cylinder 21 and moves the conveyor 7 a single step length. The next trolley 16 with the casting is inserted into the cooling chamber 8, where the casting is cooled under the cooling conditions referred to in the method of the present invention. After the casting has left the cooling chamber 8, the casting falls at the place where the upper running part of the conveyor 7 fits into its lower running part, down to a receiving chute and is removed. If the parts of the mold 4 are brought together, the bottom plates 5 can be adjusted by themselves in the inner casing 17 of the carriage 16 under the influence of the parts of the mold, which ensures accurate assembly (assembly) of the mold 4.

Om kokillmaskinen enligt föreliggande uppfinning inne- fattar ett enda par av underkokillsplattor, såsom framgår av fig 1, fungerar den på samma sätt som den ovan beskrivna ko- killmaskinen med två par av underkokillsplattor, om man endast betraktar verkningssättet hos ettdera paret av underkokills- plattor.If the molding machine of the present invention comprises a single pair of sub-mold plates, as shown in Fig. 1, it operates in the same manner as the above-described molding machine with two pairs of sub-mold plates, if only the mode of operation of one pair of sub-mold plates is considered. .

Uppfinningen belyses nu närmare nedan medelst följande exempel på genomförande av förfarandet för framställning av gjutstycken av gjutjärn.The invention will now be further elucidated below by means of the following examples of carrying out the process for producing castings of cast iron.

Man framställde ett ämne till en cylinderhylsa för en traktormotor genom gjutning av smält metall i en ofärgad, vat- tenkyld kokill av gjutjärn med en begynnelsetemperatur av 50- 6o°c.A blank for a cylinder sleeve for a tractor engine was prepared by casting molten metal in an uncoloured, water-cooled cast iron mold with an initial temperature of 50-60 ° C.

Den smälta metallens temperatur konstanthölls inom gränserna av från 1300 till 1310°C, varvid den smälta metallen hölls i kokillen tills en kantzon med en tjocklek av 2,5 mm formats. Gjutstycket inplacerades därefter tillsammans med bot- tenplattan i kylkammaren av den typ, som kokillmaskinen enligt 452 959 14 föreliggande uppfinning innefattar.The temperature of the molten metal was kept constant within the limits of from 1300 to 1310 ° C, the molten metal being kept in the mold until an edge zone with a thickness of 2.5 mm was formed. The casting was then placed together with the bottom plate in the cooling chamber of the type which the molding machine according to the present invention comprises.

Temperaturen hos gjutstyckets ytskikt var - vid den tidpunkt, när kokillens delar isärfördes - 970°C. Temperaturen hos den smälta metallfasen i gjutstycket var 1190°C.The temperature of the surface layer of the casting was - at the time when the parts of the mold were disassembled - 970 ° C. The temperature of the molten metal phase in the casting was 1190 ° C.

Samtliga processparametrar hölls konstanta. Man ändrade endast temperaturen hos kylkammarens väggar.All process parameters were kept constant. Only the temperature of the walls of the cooling chamber was changed.

Exempel 1 Skillnaden mellan gjutstyckets yttemperatur och kyl- kammarens väggtemperatur var 450°C (dvs. kylkammarens yttempe- ratur var lika med 97o°c - 4so°c = s2o°c). via kylkammarens ut- lopp utgjorde gjutstyckets yttemperatur 1130°C.Example 1 The difference between the surface temperature of the casting and the wall temperature of the cooling chamber was 450 ° C (ie the surface temperature of the cooling chamber was equal to 97 ° C - 40 ° C = 20 ° C). via the outlet of the cooling chamber, the surface temperature of the casting was 1130 ° C.

Gjutstyckets ytterskikt innehåller 10% ferrit, vilket med andra ord innebär att det så framställda gjutstycket kasse- ras i överensstämmelse med de krav, som ställes på gjutstycken av detta slag. Högre temperaturer hos kylkammarens värmeav- skärmningsytor leder till att gjutstyckena deformeras.The outer layer of the casting contains 10% ferrite, which in other words means that the casting thus produced is discarded in accordance with the requirements imposed on castings of this type. Higher temperatures of the cooling chamber's thermal shielding surfaces lead to the castings being deformed.

Exempel 2 Temperaturskillnaden var 500°C, dvs. kylkammarens vägg- temperatur utgjorde 470°C. När gjutstycket lämnade kylkammaren, uppvisade gjutstyckets yta en temperatur av 1070°C. I gjut- styckets ytterskikt upptäcktes härigenom icke s.k. struktur- mässigt fri cementit (gjutstyckets ytterskikt var icke blekt).Example 2 The temperature difference was 500 ° C, i.e. the wall temperature of the cooling chamber was 470 ° C. When the casting left the cooling chamber, the surface of the casting exhibited a temperature of 1070 ° C. In the outer layer of the casting, no so-called structurally free cementite (the outer layer of the casting was not bleached).

Det så framställda ämnet uppvisade en hårdhet av 210-215 HB.The substance thus prepared showed a hardness of 210-215 HB.

Exempel 3 Temperaturskillnaden utgjorde 600°C, nämligen att kyl- kammarens väggtemperatur var 370°C. Vid kylkammarens utlopp uppvisade gjutstycket en yttemperatur av 1050°C. Cementit upp- täcktes icke i gjutstyckets ytterskikt. Ämnets hårdhet var 227- 229 HB. 452 959 15 Exempel 4 Temperaturskillnaden utgjorde 650°C, dvs. kylkammarens väggtemperatur var 320°C. Gjutstyckets yttemperatur vid kyl- -kammarens utlopp var 101006. Gjutstyckets ytterskikt innehöll 6-7% strukturmässigt fri cementit. Gjutstyckets in- och utsida uppvisade en hårdhet av 220-223 HB respektive 255-260 HB, vil- ket gjorde mekanisk bearbetning av ämnet svår.Example 3 The temperature difference was 600 ° C, namely that the wall temperature of the cooling chamber was 370 ° C. At the outlet of the cooling chamber, the casting showed a surface temperature of 1050 ° C. The cementite was not detected in the outer layer of the casting. The hardness of the substance was 227-229 HB. Example 4 The temperature difference was 650 ° C, i.e. the wall temperature of the cooling chamber was 320 ° C. The surface temperature of the casting at the outlet of the cooling chamber was 10,100. The outer layer of the casting contained 6-7% structurally free cementite. The inside and outside of the casting showed a hardness of 220-223 HB and 255-260 HB, respectively, which made mechanical processing of the blank difficult.

Under de för exempel 1 typiska temperaturmässiga pro- cessförhållandena deformeras alltså gjutstyckets kantzon i ofta förekommande fall, vilket leder till riskfyllda drifttillstànd hos kokillmaskinen (den smälta metallen hamnar på kokillmaski- nens konstruktionsdelar). De temperaturmässiga, enligt exempel 4 valda processförhållandena leder till att ämnet blir svårt att bearbeta mekaniskt, eftersom det har förhöjd hårdhet.Under the typical process conditions of Example 1, the edge zone of the casting is thus deformed in frequent cases, which leads to risky operating conditions of the molding machine (the molten metal ends up on the construction parts of the molding machine). The temperature-related process conditions selected according to Example 4 make the blank difficult to machine mechanically, as it has increased hardness.

Hårdheten hos ytskikten hos gjutstycken framställda me- delst kokillmaskinen enligt föreliggande uppfinning ligger sä- kert inom gränserna av mellan 21O och 240 HB, vilket med andra ord innebär att dylika gjutstycken uppfyller de krav, som ställts på ämnen till cylinderhylsor för förbränningsmotorer, samtidigt som de bearbetas mekaniskt tämligen väl.The hardness of the surface layers of castings produced by the molding machine according to the present invention is certainly within the limits of between 21O and 240 HB, which in other words means that such castings meet the requirements imposed on blanks for cylinder sleeves for internal combustion engines, while machined fairly well mechanically.

Gjutstyckena saknar några inre spänningar, eftersom de stelnar samtidigt som de krymper fritt. Icke heller innehåller gjutstyckena strukturmässigt fri cementit. Cylinderhylsornas (gjutstyckets) utsida utsättes praktiskt taget icke för kavita- tion, eftersom gjutstyckets ytterskikt uppvisar glödgníngs- struktur (mjukglödgad struktur med punktformiga grafitinneslut- ningar).The castings lack any internal stresses, as they solidify while shrinking freely. Nor do the castings contain structurally free cementite. The outside of the cylinder sleeves (casting) is practically not subjected to cavitation, since the outer layer of the casting has an annealing structure (soft annealed structure with point-shaped graphite inclusions).

De medelst förfarandet enligt föreliggande uppfinning framställda gjutstyckenas brottsyta är ljusgråfärgad i gjut- styckskroppens huvuddel och är mörkfärgad i ytkanten hos gjut- styckets mjukglödgade ytskikt.The breaking surface of the castings produced by the method according to the present invention is light gray in the main part of the casting body and is dark in color in the surface edge of the soft-annealed surface layer of the casting.

Claims

1152 959 '16 P a t e n t k r a v

A process for producing cast iron castings, in which process molten metal is fed into a mold, the molten metal fed into the mold is held in the mold until the surface edge zone of the casting is formed, and the casting is removed from the mold and cooled in a chamber (8). ) with surfaces (13), which are intended to "shield" the heat to be radiated by the casting, characterized in that the temperature of the heat shielding surfaces (13) of the cooling chamber (8) is kept at a value which is 500-600 at all times ° C lower than the surface temperature of the casting.

A molding machine for carrying out the method according to claim 1, which comprises a stand (1), so-called lower mold plates with mold parts (4) and devices for moving the plates (3), bottom plates (5) for supporting casting cores (6), a device for feeding the base plates (5), a cooling chamber (8) intended for cooling castings with surfaces (13), which are intended to "shield" the heat to be radiated by the casting and means (14 and 15) for heating and automatic constant maintenance of the temperature to a value which is 500-600 ° C lower than the surface temperature of the casting, characterized in that it comprises two pairs (9, 10) of sub-mold plates intended to alternately join mold parts (4) on the bottom plate (5 ) in the feed zone for molten metal, the pairs of sub-mold plates being arranged on either side of the device (7) for advancing the bottom plates at a 450 angle to its longitudinal axis, and that the cooling chamber (8) is fixedly located above for the feed device.

3. A machine according to claim 2, characterized in that the sub-mold plates (3) are hingedly connected to the mold parts (4).

4. A machine according to claim 2 or 3, characterized in that the device for feeding the bottom plates (5) consists of a stepwise operating conveyor (7), which carries rigidly attached inner jackets (17), in which the bottom plates ( 5) are mounted radially movable.

Machine according to any one of claims 2-4, characterized in that the device for moving the sub-mold plates comprises articulated parallelogram link mechanisms, which, each, are connected to the sub-mold plate (3) and the frame (1), on the one hand a vertically and immovably arranged so-called 452 959 '17 impact pressure cylinder (26) and on the other hand two pairs (29 and 30) of levers, which are symmetrically attached to the piston rod (27) of the pressure cylinder (26) along the center of axis of the mold parts (4) in each pair and are articulated to the articulated parallelogram link mechanisms by adjustable length drawbars (31), each pair (29 and 30) of levers being aligned in the vertical plane in the opposite direction.