Кокиль Советский патент 1992 года по МПК B22D15/00 

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

Известен кокиль с запорным устройством, представляющим собой шарнирно-ры- чажный механизм с грузо м, которое имеет жесткое крепление, приводящее к поломке кокиля и к браку отливок.

Известен кокиль с запорным устройством в виде скобы, содержащим упругий элемент в виде набора пластин. Однако известное устройство ненадежно в работе, т.к. при значительных деформациях кокиля и, следовательно, упругого элемента возможен }ффект выстреливания запорного устройства. В известном устройстве скобу закрепляют вручную при помощи ударов по скобе, что может привести к поломке стержней и к браку отливок. Кроме того, запорГйое устройство в известном кокиле очень мас Г-с.,.

сивно и требует значительных затрат ручного труда при etc установке.

Цель изобретения - повышение качест ва отливок, надежности и долговечности кокиля путем обеспечения его автоматического раскрепления после затвердевания отливки.

Для достижения указанной цели в известном кокиле, содержащем верхнюю и нижнюю полуформы и запорное устройство, имеющее упругий элемент, запорное устройство выполнено в аиде двух рычагов с упорами, шарнирнс закрепленных на нижней полуформе и соединенных между собой двумя горизонтально расположенными стержнями, и поижимного двуплечего рычага, шарнирно закрепленного на нижней полуформе с возможностью взаимодействия одного плеча с верхней полуформой, при этом упругий эяемонт закреплен на втором плече прижимного рычага с возможностью взаимодействия со стержнями, а ось одного из стержней смещена по часовой стрелке от вертикали, проходящей через ось поворота рычагов, на угол, определяемый по зависимости 1 а 5°.

На фиг.1 показано запорное устройство кокиля, вид сверху; на фиг.2 - разрез А-А на

(Л

С

xj

00

ю ю чэ

иг,1 (рабочее положение запорного устойства - кокиль закрыт): на фиг.З - кокиль в сборе; на фиг.4 - разрез А-А на фиг 1 исходное положение запорного устройства кокиль раскреплен);, на фиг.5 - схема сил, возникающих в элементах запорного устройства при деформации кокиля.

Кокиль содержит нижнюю 1 и верхнюю 2 полуформы и запорное устройство, закрепленное на нижней полуформе на двух парах кронштейнов 3 и 4, выполненных за одно целое с нижней полуформой 1 или закрепленных на ней. Запорное устройство выполнено d виде прижимного двуплечего рычага 5, закрепленного на первой паре кронштейнов 3 посредством шарнира 6 с возможностью взаимодействия одного плеча с верхней полуформой 2, и двух рычагов 7 и 8, закрепленных на второй паре кронштейнов 4 посредством шарниров 9. Рычаги 7 и 8 соединены между собой двумя горизонтально расположенными стержнями 10 и 11, из которых стержень 10- раскрепляющий, 11 - запирающий. Шарниры 9 имеют хвостовик 12 квадратного сечения. Рычаги 7 и 8 снабжены упорами 13. На втором плече прижимного рычага 5 закреплен упругий элемент 14 с возможностью взаимодействия со стержнями 10 и 11. Ось одного из стержней смещена по часовой стрелке от вертикали, проходящей через ось поворота рычагов 7 и 8 на угол, определяемый по зависимости 1 а 5°. Количество пластин в упругом элементе 14 может быть различным и определяется требуемым усилием запирания кокиля.

Устройство работает следующим образом.

При заполнении собранного кокиля жидким металлом на верхнюю полуформу 2 действует подъемная сила Ро, под действием которой кокиль стремится раскрыться. Этому противодействует прижимной рычаг 5 с помощью упругого элемента 14, опирающегося на стержень 11. Упругий элемент 14 занимает горизонтальное положение и лишь касается стержня 10.

В процессе остывания отливки и образования на ее поверхности корочки твердого металла сила Р0 исчезает. Одновременно с этим происходит нагрев кокиля и, как следствие этого, его коробление, в результате чего на запорное устройство начнет действовать сила Р0 которая, нарастая пропорционально степени деформации кокиля, в какой-то момент превзойдет упругость элемента 14, который, прогибаясь, начнет давить на стержень 10с силой N, под действием которой запорные рычаги 7 и 8 поворачиваются против часовой стрелки и

кокиль раскрепляется, а элементы опорного устройства занимают положенно, пгка- занное на фиг.4.

Из схемы (фиг.5) видно, что устойчивость системы при запирании кокиля для заливки (когда коробления кокиля еще нет и, следовательно N - 0), обеспечивается теоретически при любой как угодно малой величине а или соответствующего ей угла а.

Из конструктивных соображений с учетом погрешностей изготовления угол принят, исходя из соотношения 1 а 5°.

Запирание кокиля под очередную заливку происходит следующим образом.

Рычаги 7 и 8 переводят из положения ,

в котором они находятся после раскрепления кокиля, в положение I (штрихпунктир- ные линии) с таким расчетом, чтобы прижимной рычаг 5 при его повороте вокруг

шарнира б мог занять положение, указанное на фиг.2, при этом конец упругого элемента 14, перемещаясь по дуге, не задел бы за стержень 11. Как только прижимной рычаг 5 займет положение, показанное штрихпунктиром, поворачивают запорные рычаги 7 и 8 по часовой стрелке. При этом стержень

11подхватывает упругий элемент 14 и в завершающей фазе поворота, когда упор 13 рычагов 7 и 8 коснется полуформы 1, система примет вид, показанный на фиг,2 - кокиль готов к следующей заливке. Завершающая фаза запирания кокиля - поджатие с расчетным усилием Р упругого элемента 14 стержнем 10 - осуществляется

путем поворота шарниров 9 рукоятками с квадратным отверстием, надеваемыми на соответствующие квадратные хвостовики

12осей 9. После запирания кокиля рукоятки снимаются.

Выбор необходимой жесткости упругого элемента 14 за счет материала, габаритов и качества пластины обеспечивает требуемую плотность смыкания полуформ, предотвращая уход металла по разьему при

заливке, исключает брак отливок и поломку кокиля под действием термических напряжений.

Формула изобретения

1. Кокиль, содержащий верхнюю и нижнюю полуформы и запорное устройство, имеющее упругий элемент, отличаю щи й- с я тем, что, с целью повышения качества отливок, надежности и долговечности кокиля путем обеспечения его автоматического

раскрепления после затвердевания отливки, запорное устройство выполнено в виде двух рычагов с упорами, шарнирно закрепленных на нижней полуформе и соединенных между собой двумя горизонтально

расположенными стержнями и прижимного двуплечего рычага, шарнирнозакрепленного на нижней полуформе с возможностью взаимодействия одного плеча с верхней полуформой, при этом упругий элемент за- креплен на втором плече прих имного рычага с возможностью взаимодействия со

стержнями, а ось одного из стержней смещена по часовой стрелке от вертикали, hpo- ходящей через ось поворота рычагов

2 Кокиль по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем что ось смещена на угол, определяемый по зависимости 1 а 5°.

Использование: изготовление отливок в металлических формах Сущность изобретения: запорное устройство представляет собой два рычага 8, шариирно закрепленных на нижней полуформе 1 и соединенных между собой двумя горизонтально расположенными стержнями 10 и 11, и прижимной рычаг 5, шарнирно закрепленный на нижней полиформе 1 с возможностью взаимодействия с верхней попуформой 2. Упругий элемент 14 закреплен на прижимном рычаге 5 с возможностью взаимодействия со стержнями 10 и 11. Ось стержня 11 смещена по часовой стрелке от веотйкали, проходящей через ось поворота рычагов 8 на угол 1 а 5°. На рычагах 8 выполнены упоры 13. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

УК

Bt f MsgAfr-jiS: . 3 J -S etrtfot rf iSe Wa«et- Aarfi.

Фиг

А-А

Фиг 2

-.Ј .#

Редактор О.Хрипта

Составитель А.Дербасов Техред М.Моргентал

Корректор И.Муска