КОКИЛЬ С ВЕРТИКАЛЬНЫМИ ПЛОСКОСТЯМИ РАЗЪЕМА Российский патент 1994 года по МПК B22D15/00 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к конструкции кокиля для литья поршней.

Известна конструкция кокиля с несколькими плоскостями разъема для заливки алюминия, состоящая из трех подвижных частей, основания кокиля, нижнего стержня с валиками и рейками для перемещения частей кокиля и стержня.

Схожим по конструкции является кокиль для получения полых фасонных отливок, состоящий из неподвижной боковой плиты и трех подвижных плит с расположенным в разъеме металлическим стержнем.

На практике для литья поршней применяют двухгнездный кокиль с одной вертикальной плоскостью разъема, подвижными водоохлаждаемыми верхними, нижними и боковыми стержнями. Для перемещения стержней используется гидравлический привод кокильной машины.

Недостатком данных конструкций кокилей является то, что они имеют малое число гнезд (одно либо два).

Цель изобретения - разработка конструкции многогнездного кокиля, обеспечивающей повышение производительности кокильной машины и снижение расхода жидкого сплава на литниковую систему.

Поставленная цель достигается тем, что в отличие от известных конструкций многоместного кокиля с вертикальной плоскостью разъема, с одним стояком и литниковыми ходами для подвода жидкого металла к каждому гнезду, боковые, верхние и нижние подвижные водоохлаждаемые стержни, предлагаемая конструкция кокиля содержит нижнюю плиту с угловыми выступами и направляющими пазами, в которой равномерно по окружности установлены секторные плиты, образующие в сомкнутом состоянии попарно четыре и более гнезда для оформления наружных поверхностей отливок, и с помощью тяг, осей и двуплечих рычагов механизма разъема и запирания кокиля связанные с приводными промежуточными плитами, закрепленными на штоках горизонтальных гидроцилиндров кокильной машины.

Для выполнения горизонтально расположенных отверстий в отливке использованы подвижные водоохлаждаемые стержни, подрыв и удаление которых осуществляется совместным действием давления усадки сплава и усилием упругосжатой пружины в период раскрытия кокиля.

Раскрытие кокиля осуществляется посредством движения промежуточных плит в сторону кокиля, что через систему двуплечих рычагов, осей и тяг приводит к перемещению секторных плит по фигурным направляющим пазам, выполненным в нижней плите, в результате чего происходит отделение отливок от неподвижных питателей путем отрыва. При дальнейшем движении по пазам попарносомкнутые секторные плиты упираются в угловые выступы на нижней плите, в результате чего происходит раскрытие плит и создаются необходимые условия для удаления отливок и стояка из кокиля.

Смыкание секторных плит и закрытие кокиля происходит при обратном движении промежуточных плит в направлении от кокиля.

Использование предлагаемой конструкции кокиля позволяет повысить производительность кокильной машины, т.к. за один съем получают четыре отливки при одном стояке, что снижает расход жидкого металла на литниковую систему.

Разработанная конструкция запирающего и раскрывающего механизма позволяет осуществить привязку к действующим кокильным машинам без их конструктивного переустройства и без изменения принятой технологии литья и механической обработки поршней.

На фиг.1 изображен кокиль с механизмом раскрытия и запирания; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1 (кокиль в закрытом состоянии, верхние и нижние стержни не показаны); на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.3; на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.1.

Кокиль состоит из восьми секторных подвижных плит 1 и 2, установленных на нижней плите 3, имеющей направляющие пазы 4 и угловые выступы 5. Сомкнутые секторные плиты 1 и 2 попарно образуют четыре гнезда для оформления наружных поверхностей отливок, расположенные равномерно по диаметру с одной центральной литниковой чашей 6 и стояком 7 и четырьмя литниковыми ходами 8 для подвода расплава к каждому гнезду. Для оформления отверстий в горизонтальной плоскости используется восемь подвижных водоохлаждаемых стержня 9 и 10 (по два на каждую отливку).

Кокиль также содержит четыре верхних подвижных водоохлаждаемых стержня 12 для оформления внутренних поверхностей отливки.

Фигурные направляющие пазы 4 и угловые выступы 5 на нижней плите 3 служат для направления движения при разъеме и смыкании секторных плит 1, 2 в момент раскрытия и закрытия кокиля.

Механизм разъема и запирания кокиля представляет собой систему рычагов 13, 14 и тяг 15, 16, связывающих секторные плиты 1, 2 кокиля с промежуточными плитами 17, закрепленными на штоках горизонтальных гидроцилиндров кокильной машины (на чертеже не показаны). Приводные рычаги 13, 14 установлены на осях 18 и имеют возможность поворачиваться вокруг них. Оси 18 закреплены на нижней плите 3 кокиля.

Кокиль работает следующим образом. Заливку кокиля жидким сплавом ведут через литниковую чашу 6, расположенную над центральным литниковым стояком 7. Металл по литниковым ходам 8 и питателям 19 заполняет полости формы, образованные сомкнутыми секторными плитами 1, 2, верхними 11, нижними 12 и боковыми 9, 10 подвижными металлическими водоохлаждаемыми стержнями.

После затвердевания отливок подрывают и удаляют верхние 11 и нижние 12 подвижные стержни гидроприводом кокильной машины.

Удаление боковых стержней 9, 10 и раскрытие кокиля производят следующим образом. Движение промежуточных плит 17 по направлению к кокилю, осуществляемое гидроприводом кокильной машины, приводит к повороту относительно осей 18 двуплечих рычагов 13, 14, перемещение которых посредством тяг 15, 16 приводит в движение секторные плиты 1, 2 кокиля. Направление движения последних обусловлено конфигурацией фигурных пазов 4, выполненных в нижней плите 3. При этом происходит отделение путем отрыва отливок от питателей 19 и дальнейшее перемещение сомкнутых попарно (1-2) секторных плит. Одновременно с началом движения последних под действием давления усадки отливки и упругосжатой пружины 20 происходит подрыв и удаление из отливки боковых стержней 9, 10.

В дальнейшем попарно сомкнутые секторные плиты 1-2 упираются в угловые выступы 5 на нижней плите 3 и при последующем движении происходит их разъединение. Кокиль раскрыт.

Удаление отливок и литниковой системы из кокиля производится пятизахватным манипулятором (на чертеже не показан).

Движение узлов и механизмов при закрытии кокиля происходит в обратной последовательности и обусловлено перемещением штоков горизонтальных гидроцилиндров машины в направлении от кокиля.

Применение изобретения позволяет увеличить производительность кокильной машины и снизить расход металла на литниковую систему.

Сущность изобретения: с целью повышения производительности кокильной машины и снижения расхода жидкого сплава на литниковую систему, кокиль имеет четыре гнезда с одним центральным литником. Кокиль выполнен из секторных плит с вертикальными поверхностями резъема, смонтированных на нижней плите с направляющими фигурными пазами и угловыми выступами. Боковые водоохлаждаемые стержни подрываются и удаляются под действием давления усадки отливки и упруго-сжатой пружины. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. КОКИЛЬ С ВЕРТИКАЛЬНЫМИ ПЛОСКОСТЯМИ РАЗЪЕМА, содержащий нижнюю плиту, установленные на ней подвижные секторные плиты с выполненными в них рабочими полостями, формирующими наружную поверхность отливки, и литниковой системой, включающей стояк и питатели, соединенные с рабочей полостью, механизмы разъема и запирания секторных плит и подвижный стержень, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и снижения расхода металла на литниковую систему, он снабжен нижним и боковыми водоохлаждаемыми стержнями, нижняя плита выполнена с угловыми выступами и направляющими пазами, секторные плиты установлены с возможностью взаимодействия с упомянутыми выступами и пазами, а механизм разъема и запирания секторных плит представляет собой промежуточные плиты, закрепленные на штоках гидроцилиндров, и соединенные с секторными плитами посредством тяг, осей и рычагов, при этом в секторных плитах выполнено по меньшей мере четыре рабочие полости. 2. Кокиль по п. 1, отличающийся тем, что боковые стержни оформления отверстий, расположенных в горизонтальной плоскости, установлены с возможностью перемещения под действием давления усадки отливки и упругосжатой пружины.