РАЗЪЕМНАЯ ФОРМА ДЛЯ ОТЛИВКИ ИЗЛОЖНИЦ Российский патент 1998 года по МПК B22D15/00 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении слитков преимущественно из цветных металлов с отверстиями в разъемных формах.

Известны формы для получения изложниц с отверстиями, в которых изготавливаются аноды для электролитического рафинирования меди, содержащие неразъемную емкость, расположенную горизонтально, в которой выполнено углубление требуемой конфигурации и закреплен штырь с тугоплавкой наружной поверхностью [1].

Недостатком этих форм является сложности получения углубления сложной конфигурации, невысокий срок службы и затруднительное извлечение из нее отлитой детали, так как требуется переворот с ударом значительной силы. Кроме того, при выполнении отливок с отверстиями, сам штырь после затвердевания металла настолько спекается с расплавленным металлом, что зачастую его невозможно вынуть из детали не разрушая. Это делает весь процесс получения деталей трудоемким, низкопроизводительным с большой долей ручного труда.

Также известны разъемные формы для отливки крупногабаритных изложниц, содержащие две подвижные боковые и две торцевые стенки, расположенные на жесткой опоре [2].

Недостатком этих форм является ненадежность их в процессе получения больших отливок потому, что необходимо строго выдерживать время при кристаллизации металла в форме. Если стенки формы не отводить от отливки до полной кристаллизации металла отливки, то боковые стенки формы настолько прочно соединяются с металлом отливки, что их невозможно разъединить, что способствует остановке процесса разлива металла и выходу из строя самой формы в процессе принудительного съема отливки. Если стенки формы отводить в момент неполной кристаллизации металла отливки, то при отводе стенок формы штыри из отверстия отливки тоже выходят вместе со стенками и металл, через образовавшийся зазор из центра отливки вытекает наружу, что приводит к потере металла и заполняет все вокруг, приводя к образованию брака. Кроме того ход стенок должен быть больше длины стержня, т.е. как минимум боковины толщины отливки, что способствует усложнению конструкции. В противном случае часть штыря заливается металлом и требуется его разрушение.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности формы при получении крупных отливок с отверстиями с одновременным увеличением срока службы.

Указанная цель достигается тем, что в разъемной форме для отливок с отверстиями, включающий две боковые подвижные стенки и две поворотные торцевые перегородки установленные на общей жесткой опоре, штыри с керамическими футеровочными элементами, каждый из штырей установлен в боковых стенках формы свободно с возможностью смещения относительно стенок в направлении разъема, а торцевые поверхности штырей снабжены конусными выступами и впадинами, при этом величина смещения штырей относительно стенок выполнена меньше хода стенок формы при разъеме.

На фиг. 1 изображена предлагаемая конструкция формы, вид сбоку; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2.

Как показано на фиг. 1 предлагаемая форма содержит две боковых подвижных стенки 1, на которых выполнен профиль изделия 2 и две поворотные торцевые перегородки 3, установленные на пестрой опоре 4.

Каждая из стенок 1 снабжена одним или несколькими штырями 5, установленными в них свободно с величиной хода (S). Каждый из штырей 5 снабжен съемным выступом 6 с внешней стороны стенок 1 , а с противоположной стороны опоры 7 и центрирующие участки 8, 9, у которых торцевая поверхность 10, 11 выполнена конусной, причем на участке 8 выступ 10, а на участке 9 впадина 11. Поворот перегородок 3 осуществляется цилиндрами 12, а отвод и подвод стенок 1 цилиндрами 13. Залив металла в форму производится по желобу 14, установленного над формой, который после затвердевания образует изложницу 15 с отверстием, форму которого составляет закладной элемент 16 и выступов 7 штырей 5.

Сборка формы осуществляется следующим образом.

Стенки 1 гидроцилиндрами 13 сдвигают по опоре 4 на нужную величину, чтобы получить нужную толщину изложницы 15. Перед этим каждый штырь 5 устанавливается в отверстие стенок 1 таким образом, чтобы выступы 6 были на внешней стороне. Затем на них закрепляют опоры 7 с центрирующими участками 8 и 9 таким образом, чтобы на одном из них торец в виде выступа 10, а на противоположном впадина 11. Перед сближением стенок 1 на участки 8 и 9 устанавливается закладной элемент 16. После сближения стенок штыри 5 опорами 7 прижимаются к внутренней поверхности стенок 1, а выступ 10 войдет во впадину 11 противоположного штыря. Затем цилиндрами 12 к боковым плоскостям поджимаются перегородки 3 и форма готова к заливке.

Заливка металла преимущественно цветного, в частности меди, производят по желобу 14, который расположен выше по отношению к форме.

После заливки металла в форму ему дают закристаллизоваться по наружной поверхности, затем цилиндрами 13 стенки 1 отводят на некоторую величину и продолжают охлаждение до тех пор пока весь объем металла не закристаллизуется. После этого продолжают дальнейшее движение стенок 1 от изложницы 15. При этом штыри 5 выступами 6 прижмутся к наружной плоскости стенок 1 и при дальнейшем их движении опоры 7 с участками 8 и 9 выйдут из отверстия, оставляя закладной элемент внутри полученной изложницы. После отхода стенок 1 от изложницы, включают цилиндры 12 и поворачивают перегородки 3, оставляя полученную изложницу на опоре 4. Затем ее удаляют из зоны заливки и процесс повторяется.

Использование изобретения позволяет ступенчатое освобождение поверхности литой детали, сначала наружной, а затем отверстий. При этом полностью исключается самопроизвольное истечение металла из внутренней плоскости получаемой детали и снижаются усилия, необходимые для отрыва стенок формы от детали, при этом не разрушая и не деформируя детали и участки формы.

В результате применения предлагаемых форм в производство позволит увеличить срок службы форм в несколько раз по сравнению с известными. Кроме того изложница получается симметричной и ее используют два раза, что способствует увеличению срока службы изложницы в 2 раза по сравнению с известными литьевыми формами.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при изготовлении больших свитков с отверстиями, преимущественно, из цветных металлов. Сущность изобретения: форма содержит две боковые стенки, перемещающиеся возвратно-поступательно, и две поворотные торцевые стенки. В боковых стенках установлены штыри, формирующие отверстия в отливке (изложнице), которые имеют возможность перемещения относительно стенок в направлении разъема. В результате обеспечивается ступенчатое извлечение отливки из формы, что увеличивает срок службы формы. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Разъемная форма для отливки изложниц, содержащая две подвижные боковые стенки и две торцевые стенки, установленные на жесткой опоре, отличающаяся тем, что она снабжена штырями с керамическими элементами, формирующими отверстия в изложнице, установленными в боковых стенках с возможностью перемещения относительно них в направлении разъема формы, при этом на торцевых поверхностях штырей выполнены конусные выступы и впадины, боковые стенки установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещения, а торцевые стенки выполнены поворотными. 2. Форма по п. 1, отличающаяся тем, что величина перемещения штырей относительно боковых стенок меньше хода боковых стенок. 3. Форма по п. 1, отличающаяся тем, что вершины конусов выступа и впадины противоположных штырей расположены на одной линии.