Сборный кокиль Советский патент 1986 года по МПК B22D15/00 

1

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

Цель изобретения - повышение эффективности и надежности вентиляции литейной полости.

На фиг. 1 изображен кокиль для изготовления отливок прямоугольной формы; на фиг. 2 - кокиль для изготовления криволинейных от хивок; на фиг. 3 - кокиль для ..изготовления 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 оформляется стержнем 3. Элементы 2 могут быть получены, например, методом порошковой металлургии.

Оптимальное количество элементов кокиля определяются по формуле

,. - 1 .25 БПИТ 1

--i;r- S-

где S.., - суммарная площадь сечения

ИГ

питателей в кокиле,

Го - количество направлений, по которым производится расчленение кокиля на элементы;

5, - суммарные площади сечения щелей, образующихся между

элементами кокиля.

В случае прямолинейной поверкнос ти линейной полости формула имеет

вид

п

1 ,25 f

1

1

m

).

О ОуO.J

где 8у,81.и8, - суммарные площади сечения щелей, образующихся между элементами кокиля, соответственно по направлениям 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

сечения щелей, образующихся между элементами кокиля, соответственно по осевому и радиальному Направлениям.

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

126932

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

Величины S, Su и S определяют как произведение по всему периметру кокиля соответственно по направлениям 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 соединяемыми частями кокиля. Ширина щелей может изменяться в пределах 0,01-0,1 см.

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

пит

t-0,31

vx,-- Ч р

где G - вес отливки с прибьшями, кг; Ц - коэффициент сопротивления

литниковой системы и полости t - продолжительность заполнения

формы, с; н - расчетный статический напор,

см.

Ширину щелей принимают по месту разъема кокиля Su 0,03 см, а между остальными составными частями S j. 0,01 см.

Суммарную площадь открытых щелей определяют соответственно по направлениям 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 сечения питателя определяют по монограмме В.Б. Рабиновича для случая быстрой скорости заливки

формы. Величина S Тогда

Пит

2,2 см .

фициейты деления кокиля на элементы по направлениям осей координат, В

312

частных случаях может оказаться целесообразным расчленение кокиля только по одному или двум направлениям осей координат.

тлОПТ,гОПТт/опт 9 U

принимают KX Кц -К.2 Z, проверяют соответствуют, ли они при заданных площадях сечения щелей S , 5ии5 соотно шению, обеспечивающему эффектную и надежную вентиляцию:

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 для формирования чугунных отливок лопастей дробеметного агрегата, литейная 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 подвергается 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 определяют по месту разъема кокиля и в тех местах, где газы имеют выход из корпуса. В обоих блоках напротив щелей просверлены отверстия.

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.

Исходя 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.

Для формирования трех отдельных выступов (два из них находятся на

93

одном направлении по оси X на небольшом расстоянии один от другого) и двух уклонов, имеющих скругления 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 кокиля по направлению оси X представляется нецелесообразным, так как при формировании составных частей, например, методом порошковой металлургии или штамповки для этой цели пришлось бы изготовить на шесть пуансонов больше. Поэтому принимают коэффициент К 1. Проверяют соответствуют ли принятл° 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, для надежной вентиляции кокиля лопасти суммарная величина площадей сечения щелей в нем при Пд 6 шт является достаточной.

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

Литейная 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 направлениям i- X Y Z t ее глубина а R, - Rg 8,5 - 6 2,5 см.

Ширину щелей между составными частями 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 кокиля нет выхода для газов) .

п Опт

опт опт освв

ра

Ш

оптимальные коэф- кокиля на составные радиальном направ

Площадь сечения питателя определяют по номограмме Б..В. Рабиновича (для 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

Для

расчета принимают п 12 шт. Исходя 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 сечениям при повороте t X или t Y вокруг О.СИ Z.

Проверяют, соответствуют ли принятые величины коэффициентов ,

Кра И площадей щелей S , Sp. соотношению (1) (одно из произведений О, так как разделение кокиля на части проводится по двум направлениям) , 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, для полного обеспечения газопроницаемости сборного кокиля фланца достаточно его цилиндрическую вставку разделить четьфьмя вертикал ными (меридиональными) сечениями на 8 векторных частей, а донную вставку и литниковую чашу можно выполнить цельными.

Использование изобретения позволит повысить эффективность и надежность вентиляции кокиля в процессе заполнения его металлом и вследствие этого повысить стойкость элементов кокиля и улучшить качество отливаемых деталей.

X

о

Фаг.З

вниипи

Тираж 757

Заказ 697/18 Подписное

.ff

Филиал ГШП Патент,

г.Ужгород,ул.Проектная, А