SU1212693A1 - Сборный кокиль - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к литейному производству, в частности к литью в металлические формы.

Цель изобретени  - повышение эффективности и надежности вентил ции литейной полости.

На фиг. 1 изображен кокиль дл  изготовлени  отливок пр моугольной формы; на фиг. 2 - кокиль дл  изготовлени  криволинейных от хивок; на фиг. 3 - кокиль дл  ..изготовлени  цилинд ичерких отливок; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3.

Сборный кокиль состоит из корпуса 1 и элементов 2, формирующих рабочую полость. Полость отливки оформл етс  стержнем 3. Элементы 2 могут быть получены, например, методом порошковой металлургии.

Оптимальное количество элементов кокил  определ ютс  по формуле

,. - 1 .25 БПИТ 1

--i;r- S-

где S.., - суммарна  площадь сечени 

ИГ

питателей в кокиле,

Го - количество направлений, по которым производитс  расчленение кокил  на элементы;

5, - суммарные площади сечени  щелей, образующихс  между

элементами кокил .

В случае пр молинейной поверкнос ти линейной полости формула имеет

вид

п

1 ,25 f

1

1

m

).

О ОуO.J

где 8у,81.и8, - суммарные площади сечени  щелей, образующихс  между элементами кокил , соответственно по направлени м осей координат X,Y,Z,CM В случае криволинейной поверхности литейной полости формула имеет вид

п

m

(1

1

),

где 8„,,и5,

осев ро - суммарные площади

сечени  щелей, образующихс  между элементами кокил , соответственно по осевому и радиальному Направлени м .

Расчет оптимального .количества элементов в сборном кокиле можно пводить следующим образом.

126932

Пример 1. Кокиль с литейно полостью пр моугольного сеч.ени  с размерами, см: а 4, b 6 и h 12 дл  чугунной отливки массой G 2,5 кг 5 (вместе с прибылью).

Величины S, Su и S определ ют как произведение по всему периметру кокил  соответственно по направлени м осей координат X, Y, Z : 10

, 2(a+h)&, ; ЦЦ 2(Ы-Ь)8ц;

г

) - x.ii./vj.j(j

L,g 2(a+b)S,,

где a,d,h - ширина, глубина и высота 15литейной полости;

S - ширина щели между соедин емыми част ми кокил . Ширина щелей может измен тьс  в пределах 0,01-0,1 см.

20 Величину 8„ определ ют по номограмме В.Б. Рабиновича или по формуле

пит

t-0,31

vx,-- Ч р

где G - вес отливки с прибьш ми, кг; Ц - коэффициент сопротивлени 

литниковой системы и полости t - продолжительность заполнени 

формы, с; н - расчетный статический напор,

см.

Ширину щелей принимают по месту разъема кокил  Su 0,03 см, а между остальными составными част ми S j. 0,01 см.

Суммарную площадь открытых щелей определ ют соответственно по направлени м осей координат X, Y, Z;

ЦК, 2(a+h) 0,32 см ;

Sy 2(b+h) &у Lj 2(a+b)L

1,08 см ; . 0,2 см .

7 .t 7

Площадь сечени  питател  определ ют по монограмме В.Б. Рабиновича дл  случа  быстрой скорости заливки

формы. Величина S Тогда

Пит

2,2 см .

фициейты делени  кокил  на элементы по направлени м осей координат, В

312

частных случа х может оказатьс  целесообразным расчленение кокил  только по одному или двум направлени м осей координат.

тлОПТ,гОПТт/опт 9 U

принимают KX Кц -К.2 Z, провер ют соответствуют, ли они при заданных площад х сечени  щелей S , 5ии5 соотно шению, обеспечивающему эффектную и надежную вентил цию:

бент

1,25 S

пиг

оптпптопт

К.Х S V + Кч S ч + Ко S

X Дх ч оа z Д2 5, о

1,25 пит

Sy + Ку Sy К. S

1,25 2,5 см 5 5„,, 2,2 см2.

Пример 2. Сборный кокиль дл  формировани  чугунных отливок лопастей дробеметного агрегата, литейна  полость которого имеет следующие габаритные размеры, см: а 2,5, b 10,4, h 16.

Ширину щелей принимают минимальной ( 8,j 0,02 см и 6 8 0,01 см так как отливка лопасти не подвергаетс  последующей механической обра- ботке и должна иметь высокую точность размеров.

Вес отливки с прибылью принимают G 2,5 кг, а 5„ 2,2 см.

Длину щелей определ ют по месту разъема кокил  и в тех местах, где газы имеют выход из корпуса. В обоих блоках напротив щелей просверлены отверсти .

Ц8 2(a+h)8,

0,4 см2; 1,06 2(а+Ь)г 0.26 см .

58 2(b+h)5y

На основании полученных данных

1 . 1

)

п Ь25.5„,, 1

опт Ш; S S,j 2 6,6 ШТ.

Принимают 6 шт.

Исход  из анализа конфигураций литейной полости устанавливают, чт рацирнальнее всего выполнить кокиль .43 двух блоков с вертикальным разъемом по направлению оси Y, т.е принимают коэффициент К 2.

Дл  формировани  трех отдельных выступов (два из них наход тс  на

93

одном направлении по оси X на небольшом рассто нии один от другого) и двух уклонов, имеющих скруглени  по торцам в направлении оси Z, принимают решение расчленить кокиль на три части , чтобы выполнить формообразую - щие их участки литейной полости раздельно, т.е. принимают коэффици--ОПТ

ент К„ 3.

Расчленение кокил  по направлению оси X представл етс  нецелесообразным , так как при формировании составных частей, например, методом порошковой металлургии или штамповки дл  этой цели пришлось бы изготовить на шесть пуансонов больше. Поэтому принимают коэффициент К 1. Провер ют соответствуют ли прин тл° Т .

тые величины коэффициентов Kj( , K,j и и площадей щелей S, S,. и S., соотношению (1)

K.jfSv ix4Sn K S 2

1,25 2,3 см , 2,2 см.

) .

45

Таким образом, дл  надежной вентил ции кокил  лопасти суммарна  величина площадей сечени  щелей в нем при Пд 6 шт  вл етс  достаточной.

Пример 3. Расчет оптимального количества ; составных частей в сборном кокиле с криволинейной формой литейной полости (фиг. 3).

Литейна  полость имеет диаметр 120 мм и длину 100 мм, т.е. по осевому направлению iocee (фиг. 3). Высота литейной(ПОЛОСТИ 10 см, а по радиальным направлени м i- X Y Z t ее глубина а R, - Rg 8,5 - 6 2,5 см.

Ширину щелей между составными част ми принимают 6 0,015 см, S 0,01 см.

Тогда суммарные площади щелей равны:

Soc.. ЧсеЛсеГ ZliR,-, 0,378 см«1;

- Рс.з )8 0,3 см (а О, так как по направлению х. 50 в корпусе кокил  нет выхода дл  газов ) .

п Опт

опт опт освв

ра

Ш

оптимальные коэф- кокил  на составные радиальном направ

Площадь сечени  питател  определ ют по номограмме Б..В. Рабиновича (дл  средней скорости залиВки)

При G 8 кг S 2,4 см. Тогда

: Ь25 Sn.r (L + Л )

. ш: S,... S.-n

9 шт.

беев

p°i

Дл 

расчета принимают п 12 шт. Исход  из анализа формы литейной полости устанавливают, что рациональнее всего разделить кокиль с помощью трех сечений в осевом направлении „,„„ Z, чтобы отделить дон5 от

-осев ную вставку 4 и литниковую чашу

его цилиндрической части, т.е. прини ,.опт,опт

маем Косев К 3.

По радиальному направлению ipag принимают решение расчленить кокиль с помощью четырех вертикальных мери- f,r° тгОПТ - , ч

диональных сечении (Крад К ), что соответствует восьми секторным сечени м при повороте t X или t Y вокруг О.СИ Z.

Провер ют, соответствуют ли прин тые величины коэффициентов ,

Кра И площадей щелей S , Sp. соотношению (1) (одно из произведений О, так как разделение кокил  на части проводитс  по двум направлени м ) , т.е.

опт

К,

опг

s,+ к, S,

5° Ч асе 8 - осев

1,251,25

2,48 г 5„„/ 2,4 см.

. ,,0 Q

ft У Ч.

Таким образом, дл  полного обеспечени  газопроницаемости сборного кокил  фланца достаточно его цилиндрическую вставку разделить четьфьм  вертикал ными (меридиональными) сечени ми на 8 векторных частей, а донную вставку и литниковую чашу можно выполнить цельными.

Использование изобретени  позволит повысить эффективность и надежность вентил ции кокил  в процессе заполнени  его металлом и вследствие этого повысить стойкость элементов кокил  и улучшить качество отливаемых деталей .

X

о

Фаг.З

вниипи

Тираж 757

Заказ 697/18 Подписное

.ff

Филиал ГШП Патент,

г.Ужгород,ул.Проектна , А

Claims (1)

1. СБОРНЫЙ КОКИЛЬ, содержащий элементы, формирующие литейную полость, отличающий с

   1,25 S_ff>, 1 пь ^Σ S; ’ суммарная площадь сечения питателей в кокиле, см²; количество направлений, по которым проводится расчленение кокиля на элементы; суммарные площади сечения щелей, образующихся между элементами кокиля.

   1 1