SU1014643A1

SU1014643A1 - Centrifugal casting mould

Info

Publication number: SU1014643A1
Application number: SU813342486A
Authority: SU
Inventors: Виктор Петрович Малых; Владимир Васильевич Барсуков; Владимир Алексеевич Варнавский; Владимир Васильевич Бруненко
Original assignee: Научно-Исследовательский Институт Специальных Способов Литья
Priority date: 1981-10-06
Filing date: 1981-10-06
Publication date: 1983-04-30

Abstract

ФОРМА ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ, содержаща металлическую из ложнйцу с футеровочным слоем из облицовочного сло и сло металлической дроби мелкой и крупной фракций , отличающа с тем, что, с целью повышени теплопроводности футеровочного сло и обеспечени получени цилиндрических за-, готовок различного наружного диаметра в услови х мелкосерийного производства , толщина облицовочного сло составлйет соответственно 1,8710 диаметров крупной и мелкой фракций металлической дроби, отношение ; диаметров металлической дроби крупной и мелкой фракций составл ет 3,55-24, причем необходима масса Металлической дроби определ етс из выражени Р i Б{Г- (Д+ДЕ+2Ж)к)}м , где Р - масса металлической прослойки и металлической дроби, КГ Б - длина рабочей части изложницы , м; посто нный внутренний диаГ метр изложницы, м; наружный диаметр отливки, Mj Д коэффициент линейной усадЕ ки отливки, безразмерное число; 1(Л Ж - толщина жидкого облицовочного сло , М; М - насыпной вес фракций металлической прослойки и сло металлической дроби, К - коэффициент, учитывающий увеличение диаметра сло металлической прослойки и сло металлической дроби за счет его уплотнени при вращении безразмерное число. ЗГ) 4 СОCENTRIFUGAL CASTING FORM, containing metal of a false stone with a lining layer from a facing layer and a layer of metal shot of small and large fractions, characterized in that, in order to increase the thermal conductivity of the lining layer and ensure the preparation of cylindrical billets of different outer diameter in small-scale production, the thickness of the facing layer is, respectively, 1.8710 diameters of coarse and fine fractions of metal shot, the ratio; the diameter of the metal fraction of the coarse and fine fractions is 3.55-24, and the required mass of the metal shot is determined from the expression P i B {Y- (D + DE + 2G) k)} m, where P is the mass of the metal layer and the metal fraction, KG B - the length of the working part of the mold, m; permanent internal diam meter of the mold, m; outer diameter of the casting, Mj D the coefficient of linear shrinkage of the casting, a dimensionless number; 1 (LF is the thickness of the liquid cladding layer, M; M is the bulk density of the fractions of the metal layer and the metal shot layer, K is the coefficient taking into account the increase in the diameter of the metal layer layer and the metal shot layer due to its compression during rotation, a dimensionless number. ZG) 4 WITH

Description

Изобретение относитс к литейном производству а именно к формам дл центробежного лить в услови х мелкосерийного производства заготовок Известны формы дл центробеж Ihoro лить , которые состо т из ИЗ ложницы с теплоизолирующим металлическим покрытием. Например, при лигье заготовок типа чугуиных втулок .форма состоит из излйкницы с крышками и теплоизолирующего пористого. покрыти (краски) толщиной 0,32 ,0 мм 1. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой вл етс форма дл центробежного лить , включающа металлическую изложницу с футеровочным слоем из облицовочного сло и сло металлической и крупной фрак ции дроби 2. В указанной форме футеровочный слой состоит в основном -(на 80-9У% ) из дроби крупной, фракции и не лимит руетс по массе, что не обеспечивает возможности лить нескольких т поразмеров заготрвок с различными наружными диаметрами. Кроме того, облицовочный слой имеет низкую теп лопроводность. Цель изобретени - повышение теп лопроводности футеровочного сло и обеспечение .получени цилиндрических заготовок различного наружно-го диаметра в услови х мелкосерийного производства. Поставленна цель достигаетс тем, что в форме дл центробежного лить , содержащей металлическую изл жницу с футеровочным слоем из облицовочного сло и сло металлической дроби мелкой и крупной фракции, толщина облицовочного сло составл ет соответственно 1,87-10 диаметров крупной и мелкой фракций металличес кой дроби, отношение диаметров металлической дроби крупной и мелкой фракций составл ет 3,55-24, причем необходима масСа металлической дроби определ етс из выражени Р ,| Б{Г- (Д+ДЕ+2Ж) (1) где Р - масса металлической прослойки и металлической дроби, к Б - длина рабочей части изложницы , м; Г - посто нный внутренний диаметр изложницы, м; Д - наружный диаметр отливки, м Е - коэффициент линейной усадки отливки, безразмерное число Ж - толщина жидкого облицовочного сло , м, , М - насыпной вес фракций металли ческой прослойки и сло металлической дроби,, , К - коэффициент, учитывающий увеличение диаметра сло мв таллической прослойки и сло металлической дроби за счет его уплотнени при вращении, безразмерное число. На чертеже, изображена предлагав- ма форма. Форма состоит из изложницы 1, овч лицовочного сло жидкого, шлака 2, сло металлической дроби крупной |фракции 3 и мелкой фракции 4, крышек 5, закрывающих торцы изложницы. При работе в форму заливаетс расплавленный металл 6. Подготовка формы к заливке осуществл етс следующим образом. В изложницу 1 в период вращени через отверстие в крышке 5 засыпают металлическую дробь крупной фрак- ции 3, масса которой определ етс из соотношени (1), а затем металлическую дробь мелкой фракции (-напри- мер , железный порошок. ПЖ-б, ГОСТ 9843-61, категории П, классам) с количеством фракции 3 размером менее 0,1 мм на уровне 60-90% и насыпной плотностью 2,0 . В зависимости от размера пор между зернами крупной фракции 3 мелка фракци 4 может проникать в них на всю. толщину зернистого сло либо за-, полн ть только поверхностный пой зернистого вещества. Расчет массы сло крупной фракции проврд т следующим образом. Например, посто нный внутренний диаметр изложницы Г 0,3 м, длина ее рабочей части Б 2 м, заданный диаметр отливки Д 0,39 м, коэффициент линейной усадки отливки 1% или 0,01, толщина сло шлака Ж 0,00305 м, материал зерен - чугунНа дробь Д4Л 1,5 (ГОСТ 11964-66) насыпной вес которой, определенный . при свободной засыпке дроби в мерную емкость, М 4000 . При вращении формы дробь крупной фракции уплотн етс , внутренний диаметр ее . увеличиваетс , поэтому дл получени футеровочного сло диаметром В, необходимо дополнительно подать некоторую массу дроби, эквивалентную указанной разности объема массы дроби в стационарном и .вращающемс состо ни х . Величина коэффициента К составл ет 0,965 и определ етс зкспериментально . После оконча;ни распределени в изложнице 1 дроби крупной фракции 3 загружаетс мелка фракци 4, котора заполн ет поры между дробью крупной фракции на всю глубину футеровочного сло . В случае использовани дроби крупной фракции, сквозные пора в которой меньше, чем диаметр мелкой фракции, последн заполн ет только поверхностные поры зернистого сло .The invention relates to foundry production, namely, to molds for centrifugal casting under conditions of small-scale production of workpieces. Forms for Ihoro centrifugal casting are known, which consist of an FRS with a thermally insulating metal coating. For example, in case of a ligue of billets of the type of cast-iron sleeves, the form consists of an insulated box with lids and a heat-insulating porous one. coating (paint) with a thickness of 0.32, 0 mm 1. The closest to the technical essence and the achieved result to the proposed is a mold for centrifugal casting, comprising a metal mold with a lining layer of facing layer and a layer of metal and coarse fraction 2. This form of lining layer consists mainly of (by 80-9%) of coarse fraction, fraction and not limited by weight, which does not provide an opportunity to pour several tons of pouches with different outer diameters. In addition, the facing layer has a low thermal conductivity. The purpose of the invention is to increase the thermal conductivity of the lining layer and to ensure the production of cylindrical billets of various outer diameters under conditions of small-scale production. This goal is achieved by the fact that in the form for centrifugal casting, containing a metal pattern with a lining layer of facing layer and a layer of metal shot of small and coarse fractions, the thickness of the facing layer is respectively 1.87-10 diameters of coarse and fine fractions of metal shot , the ratio of the diameters of the metal fraction of the coarse and small fractions is from 3.55-24, and the required weight of the metal shot is determined from the expression P, | B {G- (D + DE + 2ZH) (1) where P is the mass of the metal layer and the metal shot, K B is the length of the working part of the mold, m; D is the constant internal diameter of the mold, m; D is the outer diameter of the casting, m E is the coefficient of linear shrinkage of the casting; the metallic layer and the metal shot layer due to its compaction during rotation, a dimensionless number. The drawing shows the proposed form. The form consists of a mold 1, a VHF face layer of liquid, slag 2, a layer of metal fraction of coarse fraction 3 and a fine fraction 4, lids 5 covering the ends of the mold. During operation, molten metal 6 is poured into the mold. 6. Preparation of the mold for casting is carried out as follows. In the mold 1, during the period of rotation, metal fraction of a large fraction 3, the mass of which is determined from relation (1), is poured through a hole in the lid 5, and then metal fraction of a small fraction (for example, iron powder. PJ-B, GOST 9843-61, category P, classes) with an amount of fraction 3 less than 0.1 mm in size at the level of 60-90% and bulk density 2.0. Depending on the size of the pores between the grains of the coarse fraction 3, the fine fraction 4 can penetrate into them. the thickness of the granular layer or fill only the surface sing of the granular substance. The calculation of the mass of the coarse fraction is as follows. For example, the constant internal diameter of the mold G is 0.3 m, the length of its working part is B 2 m, the specified diameter of the casting is D 0.39 m, the coefficient of linear shrinkage of the casting is 1% or 0.01, the thickness of the slag layer is 0.00305 m, The grain material is cast iron. The fraction D4L 1.5 (GOST 11964-66) has a specific bulk weight. at free filling of fraction in measured capacity, M 4000. When the form rotates, the fraction of the coarse fraction compresses, its internal diameter. increases, therefore, in order to obtain a lining layer with a diameter B, it is necessary to additionally supply a certain fraction mass equivalent to the indicated difference in the volume of the fraction mass in stationary and rotating states. The magnitude of the coefficient K is 0.965 and is determined experimentally. After completion, no fraction of the coarse fraction 3 in the mold 1 is loaded with the fine fraction 4, which fills the pores between the fraction of the coarse fraction to the full depth of the lining layer. In the case of using a fraction of a large fraction, the through pores in which are smaller than the diameter of the fine fraction, the latter fills only the surface pores of the granular layer.

Подставл значени величии.Б, Г, Д, В/ Ж, М, К в соотношение, опреде- л ют необходимую массу сло эернис .того вещества, величина которой, например, дл данного случа составл ет 455 кг.Substituting the magnitude values. B, D, D, V / L, M, K in the ratio, determine the required mass of the layer of eurnis of the substance, the value of which, for example, in this case is 455 kg.

Затем производитс нанесение дозированного жидкого, сло толщиной 1,5-3,0 мм.Then, a metered liquid layer with a thickness of 1.5-3.0 mm is applied.

Повышение теплопроводности облицовочного сло обеспечиваетс сниже- нием толщины сло шлака с 15-30 мм . до 1,5-3,0 мм за п6лнени .пор между дробью крупной фракции дроблю мелкой фракции.Increasing the thermal conductivity of the facing layer is provided by reducing the thickness of the slag layer from 15-30 mm. up to 1.5-3.0 mm for p6lneni. pore between the fraction of a large fraction I crush the fines fraction.

I Увеличение теплопроводности способствует сокращению времени зат- вердевайи заготовки, а следовательно , обеспечивает повышение производительности . .I An increase in thermal conductivity contributes to a reduction in the hardening time of the workpiece, and, consequently, increases productivity. .

Посредством получени сло дроби заданной массы, определ емой Из отношени , можно получать в изложнице с посто нным внутренним диаметром цилиндрические заготовки с различшш наружным диаметром, наприкюр, дл условий лить в мелкосерийном производстве.By obtaining a fractional bed of a given mass, determined from the ratio, it is possible to obtain in a mold with a constant inner diameter, cylindrical billets with different outer diameters, for example, for casting conditions in small-scale production.

V ; Кроме того, процесс нанесени и удалени дисперсного металлического сло устран ет -значительное газовыделение из материала фоц ла, содержащего песчаную облицовку и вл етс малоотходным легко поддающимс механизаЕЩи и а&томатизащЙ. .V; In addition, the process of applying and removing a dispersed metal layer eliminates a significant gassing from the material of the facel containing the sand lining and is low-waste, easily amenable to mechanization and amplification. .

Расчетный экономический эффект от внедрени изобретени составл ет 10-15 руб. на 1 т лить .The estimated economic effect from the implementation of the invention is 10-15 rubles. on 1 t to pour.

Claims

FORM centrifugal casting, comprising a metal mold with a lining layer of the facing layer and the metal fraction of fine and coarse fractions, characterized in that, in order to increase the thermal conductivity of the lining layer and providing the cylindrical receiving za- _x gotovok different external diameter in a small batch \ production , the thickness of the facing layer is 1.8710 diameters of the coarse and fine fractions of the metal fraction, respectively, the ratio where the diameters of the metal fraction of coarse and fine fraction is 3.55-24, and the required mass of metal fraction is determined from the expression

P = i B {T- [(D + DE + 2G) K] ² } M,

P is the mass of the metal layer and the metal fraction, KGU

B - the length of the working part of the mold, m;

G is the constant inner diameter of the mold, m;

D is the outer diameter of the casting, m) E is the coefficient of linear shrinkage of the casting, dimensionless number;

W - the thickness of the liquid facing layer, m;

M is the bulk weight of the fractions of the metal layer and the layer of metal fraction, m ³ / kg;

K is a coefficient taking into account the increase in the diameter of the layer of the metal layer and the layer of metal fraction due to its compaction during rotation, a dimensionless number.

SU „„ 1014643