Сердечник для отливки полых металлических предметов Советский патент 1924 года по МПК B22D15/00 B22D7/04 

Предлагаемое изобретение имеет целью избежать при отливании полых предметов внутренних трещин и рваНИН, а также дать возможность быстро и интенсивно охлаждать отливку со стороны сердечника. Как известно, обычно употребляемые при отливании полых предметов, так называемые, литейные пробки представляют набитые из формовочного материала стержни, которые не позволяют быстро охлаждать внутреннюю поверхность отливки и не исключают возможности образования внутренних трещин. Последние происходят вследствие того, что во время затвердевания и охлаждения металла отливка дает усадку, внутренний же сердечник, наоборот, расширяется, образующиеся при этом напряжения и являются причиной трещин. По мнению автора, эти недостатки совершенно устраняются, сли сердечник изготовлен из тонкостенной л еталлической трубы, которая в отдельных случаях с нижнего конца может быть заделанной, представляя собою форму сосуда.

На чертеже фиг. 1 изображает сердечник с открытым нижним концом для трубчатых отливок, фиг. 2 - сердечник с закрытым нижним концом для отливки стаканов, фиг. 3-приспособление для заливания металла при сердечнике по фиг. 1 и 2, фиг . 4 - сердечник с временным заполнением сыпучим материалом и фиг. 5-7 изображают последовательность затвердевания отливки в металлической изложнице, с сердечником по фиг. 1.

Предлагаемый сердечник состоит из тонкостенной трубы 1, которая неподв;-1жно укреплена в дне формы 4 и сверху закрывается схемной пробкой 2. Во время заливания металла в форму 4 пробка 2 остается на сердечнике, который, имея с одной стороны расплавленный горячий л еталл, а с другой- мало теплопроводный, не могущий циркулировать воздух, быстро расширяется, не давая металлу затвердеть. Когда расширение сердечника закончено, пробка 2 может быть снята с него, после чего начинается циркуляция воздуха, способствующая быстрому охлаждению металла. Затвердевая, металл начинает наростать на трубу / и вместе с последней постепенно сокращается, препятствуя тем образованию внутренних трещин.

Для отливки стаканов предлагается устраивать сердечник с дном 3 (фиг. 2). Для задержания трубы / в определенном положении, при котором дно 3 отстоит от дна формы 4 на некотором расстоянии, применяется приспособление, состоящее из поперечины Р с зажимным кольцол 10 и закрепляемое посредством клиньев /7 на выступах Г2 формы 4. Вследствие этого, труба / расщиряется не только в стороны, но и вниз. Благодаря имеющемуся дну, циркуляция воздуха ндет не просто снизу вверх, а сначала воздух опускается в центре вниз и затем поднимается по стенкам, уже нагретый, снова вверх. В случае отливки узких болванок изложница 4 с полыл, тонкостенным мета.аллческим сердечником /, закрытым пробкой 2, дополняется направляющей надставкой 8 (фиг. 3), устроенной с таким расчетом, чтобы стрзя лгеталла, ударяясь при отливке о пробку 2 и отражаясь о надставку 8, стекала в изложницу 4 в форме кольцевой струи. Наставка S устанавливается на чугуннол пьедестале /Л нижнее кольцо которого 14 центрировано на болванке. Если диаметр отверстия полого предмета незначителен, то npRivieHeHHe пробки может быть излишнилт, так как трубка / не требует для своего нагревания и предельного расширения сколько-нибудь значительного промежутка времени, в который заключенный в сердечнике воздух мог бы настолько охладить металл, чтобы начала образовываться корка еще во время расширения сердечника. С другой стороны, если условия отливки не требуют быстрого охлаждения и затвердевания, то надетая пробка 2 на трубку 1 может не сниматься с последней и в период затвердевания и усадки металла.

На фиг. 4 представлен сердечник, в который, чтобы сделать его нетеплопроводным в первый период отливки, вместо пробки 2, засыпается песок или дрзгой, нетеплонроводный материал 5, удерживаемый в трубке / посредством пластины 6, закрывающей отверстие 7. Когда груба / расщирится до своей предельной величины, планка 6 сдвигается в сторону, и песок 5 или другой сыпучий материал удаляется, проваливаясь в отверстие 7, после чего внутри трубы начинает циркулировать воздух, охлаждая ее стенки, а вместе с ними и прилегающий к ним металл.

Протекание процесса затвердевания металла при отливке в металлическую изложницу таково: в первый период затвердевания сердечник является телом лило теплопроводным и расширяющимся; металл, получая быстрое охлаждение со стороны изложницы, начинает затвердевать в форме наружной корки .нелкокристаллического строения (фиг. 5 - заштрихованная часть отливки); в связи с этил в верхней части отливки получится усадочная пустота, образующаяся за счет затвердевшей наружной корки металла (на фиг. 5 отмечена черным). Внутренняя же часть отливки, благодаря малой теплопроводности сердечника, будет жидкой; сердечник в это время, нагреваясь, расширяется и таким образом уменьшает обем, занимаемый лтеталлом, замещая незастывщей массой пустоту, получившуюся от бьгстрого образования наружной корки. При достаточном расширении сердечника усадочная пустота может в этих условиях совсем зничтожиться (фиг. 6J. После этого наступает второй период затвердевания, когда сердечник становится телом сильно теплопроводнь/м и сжимающимся. В этих условиях внутренняя часть отливки сильно охлаждается и .иеталл начинает наростать на сердечник в виде корки Л1ел чОкристаллического строения, сокращаясь заодно с ним, челт, как было уже сказано, устраняются внутренние трещины. Образзющаяся при это.м за счет затвердевания внутренней корки усадочная пустота будет иметь по срав нению с обычной застывщей отливкор у.меньшенный обем (фиг. 7).

Протекание процесса затвердевания не меняется и при сердечнике с дном (фиг, 2, когда прибавляется еще нижняя поверхность и принимается в расчет не только изменение диаметра сердечника, но и изменение длины его. Предлагаемый сердечник применим для отливки как в изложницу, так и в ОПОку, а также для отливок с несколькими отверстиями, для чего пользуются не одним, а несколькими сердечниками.

ПРЕДМЕТ ПАТЕНТА.

Сердечник для отливки полых металлических предметов, характеризующийся образованием его из тонкостенной металлической трубы I, которая, с целью уменьшения потери теплоты через ее стенки во время заливки металла в форму или изложницу, закрывается сверху крышкой 2 (фиг. 1. 2, 3) или заполняется плохо проводящим теплоту сыпучим материалом (фиг. 4), удаляемыми, с целью усиления охлаждения через стенки трубы, в то время, когда расширение трубы. 1 достигло наибольшего предела.

Типо-питография «Красный Печатник, Ленинград, Международный, о.