UA54877A - Mold for spun casting of hollow blanks for piston rings - Google Patents

Mold for spun casting of hollow blanks for piston rings Download PDF

Info

Publication number
UA54877A
UA54877A UA2002043643A UA200243643A UA54877A UA 54877 A UA54877 A UA 54877A UA 2002043643 A UA2002043643 A UA 2002043643A UA 200243643 A UA200243643 A UA 200243643A UA 54877 A UA54877 A UA 54877A
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
hollow
mold
blanks
casting
piston rings
Prior art date
Application number
UA2002043643A
Other languages
Russian (ru)
Ukrainian (uk)
Inventor
Ярослав Антонович Козловський
Ліна Олександрівна Іванова
Лина Александровна Иванова
Original Assignee
Ярослав Антонович Козловський
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ярослав Антонович Козловський filed Critical Ярослав Антонович Козловський
Priority to UA2002043643A priority Critical patent/UA54877A/en
Publication of UA54877A publication Critical patent/UA54877A/en

Links

Landscapes

  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

A mold for spun casting of hollow blanks for piston rings includes a mold with hollow rod mounted in it that forms a working cavity. Working cavity of hollow rod contains a ceramic layer with pore size 1,5-10 μm and is made as open circular projections and cavities. Outer diameter of projections is equal to inner diameter of hollow blank of a piston ring and inner diameter of cavities is equal to outer diameter of hollow blank of a piston ring.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до ливарного виробництва та може бути використаний при відцентровому литві 2 поршневих кілець з чавуну.The invention relates to foundry production and can be used in the centrifugal casting of 2 piston rings made of cast iron.

Відомі два види форм для литва порожнистих заготівок поршневих кілець: пісчані стопочні форми; металеві форми, які обертаються (див. Справочник по чугунному литью. Под ред. Гиршовича Н.Г. Изд. "Машиностроение",Two types of molds are known for casting hollow piston ring blanks: sand stack molds; metal forms that rotate (see Handbook of cast iron casting. Edited by N.H. Girshovich, "Mashinostroenie" Publishing House,

Ленинград, 1978, стр. 598-601). При використанні пісчаних стопочних форм можливо відливати індивідуальні заготівки кілець із різноманітних марок чавуну і у тому числі без термообробки, наприклад, чавунні кільця для 70 автотракторних двигунів. Недоліком пісчаних вологих стопочних форм є високий брак заготівок в наслідок руйнування поверхні форм при заливці. Ці види браку обумовлені як низькою поверхневою міцністю та пористістю поверхні пісчаних форм, так і нерівномірною щільністю їх набивки. Наприклад, у центрі пісчаної форми щільність може дорівнювати 70-82 одиниць, в середній частині 50-75 одиниць, а на краю форми -48-70 одиниць. На пісчані раковини та рихлоти припадає 70-80 відсотків від всього ливарного браку поршневих кілець. 19 При використанні металевих, обертаючихся з пісчаною поверхневою виливницею, брак по рихлотам незначний. Однак відцентрові литі заготівки (маслоти) мають пригар від піску зовнішньої поверхні, а при механічній обробці потрібна додаткова операція по розрізуванню їх на окремі кільця та проведення високотемпературної обробки, наприклад, відливок із ЦШТ.Leningrad, 1978, pp. 598-601). When using sand casting molds, it is possible to cast individual blanks of rings from various grades of cast iron, including those without heat treatment, for example, cast iron rings for 70 tractor engines. The disadvantage of sand wet stack molds is a high shortage of blanks as a result of the destruction of the surface of the molds during pouring. These types of defects are due to both the low surface strength and porosity of the surface of the sand forms, and the uneven density of their filling. For example, the density may be 70-82 units in the center of a sand mold, 50-75 units in the middle part, and -48-70 units at the edge of the mold. 70-80 percent of all foundry defects of piston rings are accounted for by sand shells and rifts. 19 When using metal, rotating with a sand surface pouring, there is a slight lack of fines. However, centrifugally cast blanks (oils) have a burn from the sand of the outer surface, and during mechanical processing, an additional operation is required to cut them into separate rings and carry out high-temperature processing, for example, castings from TSHT.

Відома відцентрова форма з міцною футерівкою із сипучого матеріалу, наприклад, кварцового піску, шару рідкого скла товщиною 0,01-15мм та поверхневої вогнетривкої маси. (див. АС М/ 476076, Траченко А.И., МиловA centrifugal shape with a strong lining made of loose material, for example, quartz sand, a layer of liquid glass with a thickness of 0.01-15 mm and a surface refractory mass is known. (see AS M/ 476076, A.I. Trachenko, Mylov

С.Д. "Способ футеровки центробежной формь", Б.ИМ. Мо 25 от 05.07.75). Однак в цьому випадку значно збільшується трудомісткість виготовлення форми через використовування чотирьохшарової футерівки. Якість поверхні у порожнистій заготівці низька в наслідок високої газоутвореності термічно не обробленої поверхневої вогнетривкої маси. Підвищена газоутвореність вогнетривкої маси на поверхні викликана відсутністю її термічної обробки у період до заливки металу. «S.D. "Method of lining centrifugal molds", B.IM. Mo 25 dated 07.05.75). However, in this case, the complexity of manufacturing the form increases significantly due to the use of a four-layer lining. The quality of the surface in the hollow blank is low due to the high gas formation of the non-thermally treated surface refractory mass. The increased gas formation of the refractory mass on the surface is caused by the lack of its heat treatment in the period before pouring the metal. "

Як і в разі лиття, у крашену (пофарбовану) металеву форму при використанні чотирьохшарової футеровки, наприклад, для литва маслот поршневих кілець, маслоти необхідно розрізати на окремі кільця.As in the case of casting, in a painted (painted) metal mold, when using a four-layer lining, for example, for casting piston ring oils, the oils must be cut into separate rings.

Найбільш близьким по технічній суті до заявленої форми для відцентрового лиття заготівок поршневих кілець є обрана як прототип форма для відцентрового лиття порожнистих заготівок поршневих кілець, яка має - виливницю з установленим на ній порожнистим стержнем, швидкозгораючі вставки, які встановлені в отворі та з виконані у порожнистому стержні та сполучають його внутрішню порожнину з робочими порожнинами. (див. АСThe closest in technical essence to the declared mold for centrifugal casting of piston ring blanks is the mold chosen as a prototype for centrifugal casting of hollow piston ring blanks, which has - a mold with a hollow rod installed on it, quick-burning inserts that are installed in a hole and made in a hollow rods and connect its internal cavity with working cavities. (see AS

Мо 1694334, Булаевская Р.Я., Сахновский В.Е., Вайнер МЛ, "Способ центробежного литья поршневьїх колец и со форма для его осуществления". Б.И, Мо 44 от 30.11.91). «ЇїMo 1694334, Bulaevskaya R.Ya., Sakhnovsky V.E., Weiner ML, "Method of centrifugal casting of piston rings and a form for ego implementation". B.Y, Mo 44 dated 30.11.91). "Her

Ця конструкція форми дозволяє одержати литі заготівки кілець з різницею значень міцностей 1-4 одиниці та 3о скоротити об'єм механічної обробки заготівок за рахунок усунення операції розрізання маслоти. Однак при цьому о значно збільшується трудомісткість виготовлення та маса порожнистого стержню в наслідок необхідності виконання на його внутрішній поверхні чотирьох масивних поздовжніх виступів, які у перетину являють собою трикутник висотою 1бмм; виготовлення у кожній робочій порожнині порожнистого стержню чотирьох « постачальників та чотирьох швидкозгораємих вставок із полістиролу з мідним покриттям. Через відсутність З 50 теплоізоляції між внутрішньою стінкою виливниці та зовнішньою поверхнею кільцевої відливки для поршневого с кільця, структура по перетику заготівки неоднорідна. Тому одержання заданої структури потребує проведенняThis design of the form allows you to obtain cast blanks of rings with a difference in strength values of 1-4 units and to reduce the amount of mechanical processing of blanks by 3o due to the elimination of the oil cutting operation. However, at the same time, the complexity of manufacturing and the weight of the hollow rod increases significantly due to the need to make four massive longitudinal protrusions on its inner surface, which in cross-section are a triangle with a height of 1 mm; manufacture in each working cavity of a hollow core of four suppliers and four high-temperature polystyrene inserts with a copper coating. Due to the lack of Z 50 thermal insulation between the inner wall of the mold and the outer surface of the ring casting for the piston ring, the structure of the workpiece is not homogeneous. Therefore, obtaining the given structure needs to be carried out

Із» спеціальної термічної обробки литих заготівок. Матеріал порожнистого стержня, який виконаний із пісчаної суміші на рідкоскляному зв'язуючому, яка відтверджується по СО 5- процесу, не забезпечує високу якість відливок.From" special heat treatment of cast blanks. The material of the hollow rod, which is made of a sand mixture on a liquid glass binder, which is hardened by the CO 5 process, does not ensure high quality castings.

Це явище обумовлено: руйнуванням пористої поверхні стержню у місті проходу розплаву чавуну через і-й радіальні канали у робочу порожнину форми; проникненням розплаву у поверхневі пори пісчаної суміші на «» рідкоскляному зв'язуючому, яка має відкриту пористість вище ніж 8Омк. Крім того, тонкостінні чавунні відливки мають схильність до пригару при контакті з пісчаною формою на рідкоскляному зв'язуючому. Використання у со конструкції порожнистого стержня вигораємих вставок з полістиролу, суттєво забруднює атмосферу на робочому -і 20 місті при литві заготівок для кілець.This phenomenon is caused by: the destruction of the porous surface of the rod in the place where the cast iron melt passes through the i-th radial channels into the working cavity of the mold; penetration of the melt into the surface pores of the sand mixture on the "" liquid glass binder, which has an open porosity higher than 8Ωm. In addition, thin-walled iron castings have a tendency to burn when in contact with a sand mold on a liquid glass binder. The use of combustible polystyrene inserts in the design of the hollow core significantly pollutes the atmosphere in the working city during the casting of blanks for rings.

В основу винаходу поставлена задача у формі для відцентрового лиття порожнистих заготівок поршневих тм кілець методом спрощення та зміни окремих елементів конструкції форми, знизити трудомісткість її виготовлення, підвищити якість заготівок для поршневих кілець та екологічність процесу лиття.The basis of the invention is the task of centrifugal casting of hollow blanks for piston TM rings by the method of simplifying and changing individual elements of the design of the mold, reducing the labor intensity of its manufacture, improving the quality of blanks for piston rings and the environmental friendliness of the casting process.

Технічний результат від використання винаходу: спростити технології виготовлення порожнистого стержня за 25 рахунок усунення операцій, пов'язаних з формуванням чотирьох поздовжніх виступів всередині, а також в. радіальних каналів та вставок з полістиролу з мідним покриттям; покращення якості поверхні та структури відливки за допомогою зменшення пористості стержня та товщини стінок, а також ізоляції зовнішньої поверхні відливки від прямого контакту з поверхнею металевої форми для відцентрового лиття; усунення шкідливих газових виділень в атмосферу на робочому місті при литті заготівок кілець. 60 Поставлена ціль вирішується тим, що форма для відцентрового лиття порожнистих заготівок поршневих кілець, яка має виливницю з установленим в ній порожнистим стержнем, який оформлює робочу порожнину, згідно винаходу, робоча порожнина порожнистого стержню має шар кераміки з порами розміром 1,5-10мк та виконана у формі відкритих кільцевих виступів та впадин, при цьому зовнішній діаметр виступів, який дорівнює внутрішньому діаметру порожнистих заготівок поршневого кільця, а внутрішній діаметр впадин дорівнює бо зовнішньому діаметру порожнистої заготівки поршневого кільця.Technical result from the use of the invention: to simplify the manufacturing technology of the hollow rod by eliminating operations related to the formation of four longitudinal protrusions inside, as well as in radial channels and inserts made of polystyrene with a copper coating; improving the quality of the surface and structure of the casting by reducing the porosity of the rod and the thickness of the walls, as well as isolating the outer surface of the casting from direct contact with the surface of the metal mold for centrifugal casting; elimination of harmful gas emissions into the atmosphere at the workplace during the casting of ring blanks. 60 The goal is solved by the fact that the form for centrifugal casting of hollow piston ring blanks, which has a mold with a hollow rod installed in it, which forms a working cavity, according to the invention, the working cavity of the hollow rod has a layer of ceramics with pores of 1.5-10 microns and made in the form of open annular protrusions and depressions, while the outer diameter of the protrusions is equal to the inner diameter of the hollow blanks of the piston ring, and the inner diameter of the depressions is equal to the outer diameter of the hollow blank of the piston ring.

Будова форми для відцентрового лиття порожнистих заготівок поршневих кілець представлено на фіг.1, 2 таThe structure of the mold for centrifugal casting of hollow blanks of piston rings is presented in Fig. 1, 2 and

На фіг.1 - поздовжній розріз форми; на фіг.2 - поперечний розріз форми; на фіг.З - виріз поверхні форми.Fig. 1 is a longitudinal section of the form; Fig. 2 is a cross-section of the form; Fig. 3 shows a section of the surface of the form.

Віддентрова ливарна форма складається із виливниці 1, порожнистого стержня 2, який утворює робочі порожнини З, які мають форму кільцевих впадин та обмежені кільцевими виступами 4. Робочі порожнини З мають шар кераміки (5) з поверхневою пористістю 1,5 - 1О0мк. З цією метою робоча порожнина З порожнистих 7/0 стержнів 2 виконана із пісчаної суміші на рідкоскляному зв'язуючому та оплавлена на глибину 1,0мм газової горілки. Внутрішній діаметр (Д) робочої порожнини З дорівнює зовнішньому діаметру порожнистої заготівки поршневого кільця. Зовнішній діаметр (а;) кільцевих виступів 4 дорівнює внутрішньому діаметру порожнистої заготівки поршневого кільця. Передня частина виливниці має з'ємну кришку 5 з отвором для заливки металу та заливальним жолобом 6. Задня частина виливниці 1 перекрита тарілкою 7 штовхача 8. Виливниця 1 закріплена з 7/5 Можливістю оберту шпиндельної машини для відцентрового лиття (див.фіг.1-3) машина не показана.The Widdentro foundry form consists of a mold 1, a hollow rod 2, which forms working cavities З, which have the form of annular depressions and are limited by annular protrusions 4. Working cavities З have a layer of ceramics (5) with a surface porosity of 1.5 - 1О0μk. For this purpose, the working cavity of hollow 7/0 rods 2 is made of a sand mixture on a liquid glass binder and melted to a depth of 1.0 mm with gas vodka. The inner diameter (D) of the working cavity Z is equal to the outer diameter of the hollow blank of the piston ring. The outer diameter (a;) of the annular protrusions 4 is equal to the inner diameter of the hollow blank of the piston ring. The front part of the mold has a removable cover 5 with an opening for pouring metal and a pouring chute 6. The back part of the mold 1 is covered by a plate 7 of the pusher 8. The mold 1 is fixed with 7/5 The possibility of rotation of the spindle machine for centrifugal casting (see Fig. 1- 3) the car is not shown.

Робота форми для відцентрового лиття порожнистих заготівок поршневих кілець, наприклад, з зовнішнім діаметром чавунної заготівки, яка дорівнює 13бмм, а внутрішнім діаметром - дорівнює 102мм здійснюється наступним чином.The operation of the mold for centrifugal casting of hollow blanks of piston rings, for example, with the outer diameter of the cast iron blank equal to 13bmm, and the inner diameter - equal to 102mm, is carried out as follows.

У виливницю і встановлюють порожнистий стержень 2 та фіксують його по торцям від перемішування всередині виливниці і за допомогою кришки 5 та тарілки 7 штовхача 8. Виливницю 1 приводили до обертання зі швидкістю 1650 об/мін та заливали у неї через заливний жолоб 6 задану порцію рідкого чавуну. Хімічний склад чавуну (у відсотках): С о - 3,7; 8і - 2,55 Мп - 0,7; Р - 0,65 Сч - 025; М - 0,12; Мо - 045; Си - 0,3; Ті - 0,2. Температура заливки чавуну - 1400"С. Рідкий чавун заповнював робочі порожнини 3, які обмежені кільцевими виступами 4. Після затвердіння чавуну в робочій порожнині З відключали обертання виливниці 1.A hollow rod 2 is installed in the mold and fixed at its ends from mixing inside the mold and with the help of the cover 5 and the plate 7 of the pusher 8. The mold 1 was rotated at a speed of 1650 rpm and a given portion of liquid cast iron was poured into it through the filling chute 6 . Chemical composition of cast iron (in percent): Со - 3.7; 8i - 2.55 MP - 0.7; R - 0.65 Sh - 025; M - 0.12; Mo - 045; Sy - 0.3; Those - 0.2. Cast iron temperature is 1400°C. Liquid cast iron filled the working cavities 3, which are limited by ring projections 4. After solidification of the cast iron in the working cavity C, the rotation of the mold 1 was turned off.

Після припинення обертання, знімали кришку 5 та включали привід штовхача 8. Включений штовхач 8 тарілкою 7 штовхає порожнистий стержень 2 спільно з порожнистими заготівками поршневих кілець. «After the rotation stopped, the cover 5 was removed and the drive of the pusher 8 was turned on. The included pusher 8 with the plate 7 pushes the hollow rod 2 together with the hollow blanks of the piston rings. "

Після охолодження заготівок проводили операцію чернетного шліфування з метою зняття внутрішньої напруги та усунення мартенситних ділянок, які з'являються в результаті легірування розплаву чавуну молібденом. Потім поршневі кільця піддавали штучному старінню при температурі 550-5707С в електропечі на ча протязі 2,5 годин.After cooling the blanks, a rough grinding operation was performed in order to remove internal stress and eliminate martensitic areas that appear as a result of alloying molten iron with molybdenum. Then the piston rings were subjected to artificial aging at a temperature of 550-5707C in an electric furnace for 2.5 hours.

Внаслідок низької поверхневої пористості (1,5-1Омк), а також хімічної інертності кераміки до заливаемого - металу, поверхня порожнистих заготівок поршневих кілець була рівною, гладкою та без пригару. Це дозволяє со знизити припуск на механічну обробку порожнистих заготівок на 50 відсотків. Спрощення конструкції форми у порівнянні з прототипом (відсутність поздовжніх виступів, радіальних отворів, вставок із полістиролу), знижує в з5 трудомісткість виготовлення форми на ЗО відсотків. Мікроструктура кілець однорідна та являє собою ю середньомілкий графіт розміром 25-40мк. Металева основа - мілкопластинчатий перлит. Вказані показники по структурі чавуну відповідали технічним умовам на приймання кілець. Керамізовані порожнисті стержні мало газоутворені і не забруднюють атмосферу на робочому місті при литті заготівок. « с 70As a result of the low surface porosity (1.5-1Ωm), as well as the chemical inertness of the ceramic to the poured metal, the surface of the hollow blanks of the piston rings was even, smooth and without burning. This allows us to reduce the allowance for mechanical processing of hollow blanks by 50 percent. Simplification of the design of the mold compared to the prototype (absence of longitudinal protrusions, radial holes, polystyrene inserts) reduces the complexity of manufacturing the mold by 30 percent. The microstructure of the rings is uniform and represents medium fine graphite with a size of 25-40 μm. The metal base is small-plate perlite. The specified parameters for the structure of cast iron corresponded to the technical conditions for acceptance of rings. Ceramized hollow rods have little gas formation and do not pollute the atmosphere in the workplace when casting blanks. p. 70

Claims (1)

Формула винаходу н- з Форма для відцентрового лиття порожнистих заготівок поршневих кілець, яка має виливницю з встановленим в ній порожнистим стержнем, який формує робочу порожнину, яка відрізняється тим, що робоча порожнина порожнистого стержня має шар кераміки з порами розміром 1,5-10 мк та виконана у формі відкритих кільцевих г виступів та западин, при цьому зовнішній діаметр виступів дорівнює внутрішньому діаметру порожнистої заготівки поршневого кільця, а внутрішній діаметр западин дорівнює зовнішньому діаметру порожнистої заготівки ве поршневого кільця. (ее) - 50 щоThe formula of the invention n- z Form for centrifugal casting of hollow blanks of piston rings, which has a mold with a hollow rod installed in it, which forms a working cavity, which is distinguished by the fact that the working cavity of the hollow rod has a layer of ceramics with pores of 1.5-10 μm in size and is made in the form of open annular protrusions and depressions, while the outer diameter of the protrusions is equal to the inner diameter of the hollow blank of the piston ring, and the inner diameter of the depressions is equal to the outer diameter of the hollow blank of the piston ring. (ee) - 50 that Р 60 б5R 60 b5
UA2002043643A 2002-04-30 2002-04-30 Mold for spun casting of hollow blanks for piston rings UA54877A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2002043643A UA54877A (en) 2002-04-30 2002-04-30 Mold for spun casting of hollow blanks for piston rings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2002043643A UA54877A (en) 2002-04-30 2002-04-30 Mold for spun casting of hollow blanks for piston rings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA54877A true UA54877A (en) 2003-03-17

Family

ID=74320099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA2002043643A UA54877A (en) 2002-04-30 2002-04-30 Mold for spun casting of hollow blanks for piston rings

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA54877A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS63101063A (en) Casting having fluid permeability and production thereof
CN109396349A (en) A kind of investment precision casting technology of small thin-wall
JPH0366446A (en) Casting method of molten iron and filter for molten iron
CN101168485A (en) Silicon-base ceramic core and preparation thereof
US6699314B2 (en) Mold releasing agent for centrifugal casting mold
WO1980001146A1 (en) Method of making and using a ceramic shell mold
US3241200A (en) Precision mold and method of fabrication
UA54877A (en) Mold for spun casting of hollow blanks for piston rings
US4223716A (en) Method of making and using a ceramic shell mold
JPS63183744A (en) Production of porous casting
KR100893960B1 (en) Method for producing a light-alloy bearing bush with a rough external surface
JPS5916662A (en) Production of hollow cylindrical body reinforced at circumferential edge
KR101759268B1 (en) Method for removing a cast part cast from a light metal melt from a casting mould
RU2427444C1 (en) Method of producing piston rings and cylinder sleeve billets
JPH01215770A (en) Production of gas blowout form made of ceramic
US1570802A (en) Means for preventing adherence of cast metal to the mold
CN116809862B (en) Clean shell for lost foam casting, preparation method and application thereof
SU1694334A1 (en) Centrifugal casting of piston rings and the corresponding moulds
RU2713049C1 (en) Method of making ceramic melting crucibles
JPS60145243A (en) Production of die
Kolczyk-Tylka et al. Investigations Concerning Improvements of the Knock Out Property of Ceramic Moulds Applied in the Investment Casting Technology
Singh Casting Processes
SU850267A1 (en) Method of producing moulds
SU865489A1 (en) Method of making undetachable ceramic moulds by the investment pattern technique
CN118143222A (en) Preparation method of centrifugal casting bimetal ceramic composite grinding roller and centrifugal casting device