SU504463A3 - Кокиль - Google Patents

Description

(54) КОКИЛЬ

1

Изобретение относитс  К литейному npo иэводству, а именно к конструкции кокил  дл  лить  поршневых заготовок, в особенности из алюминиевых сп;1авов, преимущественно дл  двигателей: внутреннего сгораНИН . с воспроизвод щим внутренние контуры nopiiiH;; внутренним стержнем,

Дл  изготов;1ени  поршней из алюминиевых сплавов способ лить  в кокиль занимает значите;1ьное положение. При способе металл раз.чиваетс  в мета.чичесткие посто нные формы, причем процесс заполнени  форм в обшем осуществл етс  или гидростатически или с noNtocubro низкого давлени  газа. Поэтому дл  nopujHeii из алюминиевых сплавов способ лить  в кокиль  в.  етс  весьма пригодным, так как алюминиевые сплавы имеют хорои1ую способность заполн ть литейную форму и

температуры разливки обеспечивают относительно больц;ой срок службы кокил  (око,1о ЗОООО до 50ООО отливок), и тем самым xopoi yю aKOHONfirniocTb. Ма..ьго и средние количества nopi: нег.ых iaroT-jBOK

2

в обшем отливаютс  в приводим(,1х вручнук многоэлементных шарнирных кокил х, в коTopi .ie вставл етс  смонтированный вручную многоэлементный внутренний стержень из металла, чаше из стали. ОГп.гшо у 1 того типа кокил  днище поршн  расположено внизу,и в один Из двух установленных с боковых сторон питателей, впадает литник (впускное отверстие).

Дл  повышенных количес в nopiiiHeiH ix заготовок оправдываетс  применение полуавтоматических разливочн|,х машин, котоpf ,ie, как и монтируемые вручную кокилк, с помощью ковша заливаютс  расп/ииутон- ным металлом. Подобные литейные машины кроме заполнени  расплаапенным металлом требуют еше прИ1М дени  г действие управл ющей кнопки, благодар  чему автоматически осуществл етс  пнепматичг скни .1и гидравлическое ламыканио (:iaKpi,iiwние ) многоэлементного кокил  и после установленного времени открыпаии.- кокил  и выдвижение стержневых и тпкж и;и лечение порп нгзпой заготовки, F то KciK при названных спо :;оО/1Х л п,-л м

кокиль заполнение кокил  расплавленным металло осуществл етс  под воздействием силы т жести и эатаердевани  под дав11внием воздуха, при лкгье под низким давлением металл с помощью давлени  газа от 0,2 до 0,3 ати нагнетаетс  в кокиль и звтвердевает там под этим давлением.

Кокиль, у которого поршневое днище прилегает вйизу, через сифонный литник заполн етс  жидким металлом. Подача расплав , ленного металла в кокиль может управл тьгс  (регулироватьс ) с помощью давлени  газа и подвод щего (впускного) поперечного сечени , так что полое пространство кокнл  может заполн тьс  без возникновени  турбулентности. В то врем  как по указанным , способам изготовл ютс  небольшие пор ::rF, литье больших поршней, в особенности о% аботка расплавленного металла и подача металла без образовани  пен1ь1 в кокиль, требует выполнени  специальных меропри тий. Очень т желые (по сравнению с кокил ми дл  небольших поршней) кокили дл  лить  больших поршней с многоэлементными сталь ными стержн ми, Как правило, транспортируютс  с помощью кранов к плавильной печи и заполн ютс  непосредственно из опрокидываемой печи.

Однако с помощью так называемого мелкозернистого лить  дл  изготовлени  больших поршней можно достигнуть существенного улучшени  технологических свойств. При этом способе стальной цилиндр с водоохлаждаемым днишем заполн етс  поршневым жидким сплавом, в который затем точно по центру вставл етс  подвесной специальный песчаный стержень. На наружной

рубашке стального цилиндра направленные газовые горелки служат дл  поддержани  расплавленного металла в нагретом состо ,нии, птобы направленные вверх тонкостенные поперечные сечени  не затвердевали быстрей, чем поршнева  головка. Теперь согласно запрограммированным по времени операци м стальной цилиндр опускаетс  в водную ванну, благодар  чему затвердевание происходит строго снизу вверх с предварительно заданной скоростью. Благодар  этому достигаетс  направленное мелкозернистое затвердевание отлитого металла и 9)бразуютс  хорошие технологические свойства .

Отличные технологические свойства ож11й.1..гс  не только у больших поршней, но и дальнейша  разработка двигателей внутреннего сгорани  дл  достижени  еше больших мошностой принудительно приводит также к возрастающим тройо1заи 1  к качеству малых nopiuHeii.

Цель изобретени  - разробот ть такой кокиль, с помошью которого возможно последовательное применение принципа направленного мелкозернистого затвердевани  при одновременно высокой производительности как дл  малых, так и дл  больших поршней при относительно малых затратах.

Это достигаетс  с помошью состо щего из стального цилиндра кокил , в который вставлен подвесной стержень и который окружен провод щим охлаждающую воду разбрызгивающим кольцом, с помошью которого охлаждающа  вода разбрызгиваетс  на наружную рубашку стального цили1.дра и который в соответствуюших случа х в зависимости от желательного процесса затвердевании , может устанавливатьс  с возможностью перемешени  на различную высоту. Охлаждающа  вода, образу  вод ную завесу , стекает на стальном цилиндре и собираетс  в водосборной коробке, окружаюшей нижний конец стального цилиндра. Благодар  этому Не только значительно ускор етс  затвердевание расплавленного металла, но и достигаетс  также затвердевание в природном (естественном) направлении затвердевани .

9

При применении кокил  на установках дл  лить  под низким давлением создаваема  разбрызгиваюшим кольцом вод на  завеса по своей длине может быть ограничена окружающим стальной цилиндр кольцеобразным , преимушественно смещаемым по вертикали, фартуком в направлении затвердевани  в зависимости по времени от же-лаемого процесса затвердевани  сверху вниз так что обеспечиваютс  воспроизводимые и оптимальные услови  охлаждени .

Отделение вод ной завесы от наружной рубашки стального цилиндра осуществл етс  например, с помошью воздушной завесы, создаваемой в зазоре, образуемом между внутренним периметром фартука и стального цилиндра .

При способе лить  под низким давлением внутренний стержень вставл етс  в верхнее отверстие.

Дл  тех случаев, в которых примен етс  многоэлементный металлический, введенный через направл ющую втулку стержень, охлаждать этот стержень, чтобы дополнительно ускорить процесс затвердевани .

На чертеже изображен поперечный разрез через установленный нижним отверстием на соответственно выполненную насадку сифонного литника печи дл  лпть  под низким давлением стальной ип.чиндр с многоэлементным стальным внутренним стержнем.

Стальной цилиндр своим нижним отпе х:тнем установлен (посажен) на соединенную с сифонным лнтш1ком печи дл  лить  под низким давлением насадку 1, диаметр которой соответствует внутреннему Ш1аметру стального цилиндра 2. Полое пространство 3, образованное внутренними контурами многоэлементного стального стержн  А, центрально вставпенного с помощью направл юшеЯ втулки 5 в верхнее отверстие стального цилиндра 2, заполн етс  жидким поршневым сплавом посредством нагружени  давлением поверхности плавильной ванны печи дл  лить  под низким давлением. После заполнени  полого пространства 3 на наружную рубашку стального цилиндра 2 разбрызгиваеГс  охлаждающа  вода из подвод щего охлаждающую воду разбрызгиваюиюго кольца 6, закрепленного в зоне верхнего конца стального цилиндра 2. Образующа с  вокруг стального цилиндра 2 и стекающа  по нему воо на  завеса отдел етс  в верхней кромки насадки 1 с помощью окружающего стальной цилиндр 2 кольцеобразного фартука 7 благодар  тому, что в имеющ1Шс  зазор между стальным цилиндром 2 и внутренним периметром фартука 7 снизу вдуваетс  воздух. Стекающа  по стальному цилиндру 2вода собираетс  в коробке 8, окружающей этот стальной цилиндр. В соответствующий момент времени насадка 1 также может охлаждатьс  через кольцевой канал 9,Чтобы завер- щить затвердевание в .минимальный срок. Чтобы ускорить затвердевание, средн   часть 10 стального стержн  4 может дополнительно охлаждатьс  через трубопровод 11. Еще не застывщий металл подаетс  с помощью дальнейшего нагружени  поверхности плавильной ванны, таким же образом, как и затвердевание наход щегос  в полом пространстве расплавленного металла сверху и от охлаждаемого водой стального иилинцkin 2. ., 1ПТ «рпоп«ииг пор июг оЛ TOPKii аокончоно, то она иогхлекгн тс  и.-« стального uii.-itninpf 2, и после стпльно/ стержень 4 пo oнтиpyэтc  известным собом.

Достигаемые с помоивью нсюбретрн л преимущества состо т в том, что нгпосрв/Ьственно после заполнени  стального цилнши ра продолжительность затвердевани  ограничиваетс  до минимального времени. Благодар  вертикальной перемещаемостн фпртука , окружающего стальной цилинд|,  вл етс  возможным достижение оптимального качества порщневой заготовки без обрйэовани  пор и усадочных раковин.

Это означает, что соответствент)  агру- поршн  в различных зонах создаватьс  различна  структура. Кромо того, затвердевание может быть ускорено еще с помощью вод ного охлаждени  сталь ного стержн .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Кокиль, преимущественно дл  лить  порщневых заготовок из айюминиевьтх сплавов , содержащий стальной цилиндр, разъвМ ный стержень и разбрызгиваюшее кольцо, отличающийс  тем, ч го, с цельй) улучшени  качества заготовок, разбрызгивающее кольцо выполнено с возможностью перемещени  по высоте и установлено в верхней зоне цилиндра, а нижн   . кокил  окружена водосборной коробкой, внутри которой с зазором дл  прохода воздуха вдоль наружной поверхиостн стального цилиндра, установлен кольцеобразный фартук , выполненный с возможностью перемещени  по вертикали, прн этом стальной цилиндр установлен на водоохлаждаемой насадке .