Сборный кокиль
Иллюстрации
Показать всеРеферат
СООЭ СОВЕТСКИХ
СО ИАЛИСТИ ВЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51) 4
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТБУ
1,25 $„„, 1 суммарная площадь сечения питателей в кокиле, см ; количество направлений, по которым проводится расчленение кокиля на элементы; суммарные площади сечения щелей, образующихся между элементами кокиля. где 8„
S
1 2
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3707877/22-02 (22) 07.03.84 (46) 23.02.86. Бюп. К- 7 (7 1) Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (72) В..В. Черниенко (53) 621.746.073(088.8) (56) Кокильное литье. - M.: Машиностроение, 1967, с. 269.
Патент Румынии к- 75040, кл. В 22 С 9/28, опублик. 1980. (54)(57) СБОРНЫЙ КОКИЛЬ, содержащий элементы, формирующие литейную полость, отличающийся тем, „„SU„„1212693 что, с целью повышения эффективности и надежности вентиляции литейной полости, оптимальное количество элементов в нем определено по формуле
12
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 отЬивок; на фиг. 3 — кокиль для „изготовления цилиндрических 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 ° $п„, 1
» 1 где S — суммарная площадь сечения пиг питателей в кокиле, сме;
m - количество направлений, по которым производится расчленение кокиля на элементы;
$, — суммарньге площади сечения
» щелей, образующихся между элементами кокиля.
В случае прямолинейной поверхнос ти линейной полости формула имеет вид и
1,25 $пиг 1 1 1 (— + — + — ), m ",,. $» где S „,S > и S — суммарные площади сечения щелей, образующихся между элементами кокиля, соответственно по направлениям осей координат Х,Y Z,см
В случае криволинейной поверхности литейной полости формула имеет вид
$пнт (" 1 )
Ф осе в $,"< где S, и S - суммарные площади осев сечения щелеи, образующихся между элементами кокиля, соответственно по осевому и радиальному направлениям.
Расчет оптимального количества элементов в сборном кокиле можно проводить следующим образом.
12693 2
Пример 1. Кокиль с литейно) полостью прямоугольного сечения с размерами, см: а 4, Ь 6 и h 12 для чугунной отливки массой С 2,5 кг (вместе с прибылью) .
Величины S„, $> è $„определяют как произведение йо всему периметру кокиля соответственно по направлениям осей координат Х, Y, Z
L „g „= 2 (a+h) 5 „; 1 ч — 2 (b+h) 8)
L„b = г(а+Ь) 8„, где а, d,h — ширина, глубина и высота
15 литейной полости;.
3 — ширина щели между соединяемыми частями кокиля.
Ширина щелей может изменяться в пределах 0,01-0, 1 см.
20 Величину S определяют по номограмме В.Б. Рабиновича или по формуле
G рt 0 311н
»
25 где G — вес отливки с прибылями, кг; коэффициент сопротивления литниковой системы и полости формы; — продолжительность заполнения
30 формы н — расчетный статический напор, см.
Ширину щелей принимают по месту разъема кокиля 1„ 0,03 см, а между
35 остальными составными частями 3» — 0,01 см.
Суммарную площадь открытых щелей определяют соответственно по направленияя м осей координат Х, У, 2;
40 $ Ехо » 2(a+h) о » 0,32 смв;
S = L g = 2(b+h) 3 = 1 08 см °
ii 3 . lj
= 2 (a+b ) = О, 2 см .
Е
Площадь сечения питателя определяют по монограмме В. Б. Рабиновича для случая быстрой скорости заливки формы.. Величина $„„2,2 cM2 .
Тогда
50 1,25 Soè» . 1 1 1 и = (— + — + — ) опт m S» S S<
8,25 шт; оя опт опт опт .К; К„+Кв +К п
on» m. m
1 I опт ooT oA I где К „, К в, К вЂ” оптимальные коэффициенты деления кокиля на элементы по направлениям осей координат. В
12126 частных случаях может оказаться целесообразным расчленение кокиля толь-ко по одному или двум направлениям осей координат. опт опт Опт
Принимают Кх Кп К7 5 проверяют соответствуют ли они при заданных площадях сечения щелей
S S и S соотношению, обеспечиваю)« 2
: щему эффектную и надежную вентиляцию:
$пит
) $ пит
1,25
1,25
2,2 см2
> с — ппт
2,5 см
25
Таким образом, для надежной вентиляции кокиля лопасти суммарная величина площадей .сечения щелей в нем
30 при и = 6 шт является достаточной, опт
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 i « = Z (фиг. 3).
Высота литейной полости 10 см, а по радиальным направлениям i Х = У
= Z = t ее глубина а = R, — К
40 8,5 — 6 = 2,5 см.
Ширину щелей между составными частями принимают 0 = 0,015 см, 8 = 0,01 см.
Тогда суммарные площади щелей
45 равнь« °
S.= L о = 2bR О = 0 378 см! ° осев осев осев « Ф х У
= 1. а . py = 2(h+a)S7= 0,3 см-"
1)a) P6g Po ф по направлению
50 в корпусе кокиля нет выхода для газов) .
ssõ = ь„8„=
s =LS
=L E,=
6,6 шт. опт оот
Косов К по% п опт
m оот опт
55 где K в и K> > — оптимальные коэффициенты деленйя кокиля на составные ,части в осевом и радиальном направлениях. опт опт опт
К„S +К„S„+К S, 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„= 0,02 см и Р„= В„= 0,01 см) так как отливка лопасти не подвергается последующей механической обработке и должна иметь высокую точность размеров.
Вес отливки с прибылью принимают
6 2,5 кг, а $„„ = 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.
2 (a+h) 6 „= О, 4 см ;
2 (b+h) 8)1 = 1, 06 см
2(а+Ь)о = 0,26 см .
На основании полученных данных
1 25 $ пот и = (— + — + — )
Опт щ $х Sg $7
Принимают и „ 6 шт.
Исходя из анализа конфигураций литейной полости устанавливают, что рациональнее всего выполнить кокиль .чз двух блоков с вертикальным разъемом по направлению оси У, т.е. опт принимают коэффициент К = 2.
Для формирования трех отдельных выступов (два из них находятся на
93 4 одном направлении по оси Х на небольшом расстоянии один от другого) и двух уклонов, имеющих скругления по торцам в направлении оси Е, принимают решение расчленить кокиль на три части, чтобы выполнить формообразующие их участки литейной полости раздельно, т.е. принимают коэффициент 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. Поопт этому принимают коэффициент К„= 1.
Проверяют соответствуют ли приня/ Опт Опт тые величины коэффициентов К)) К и К " и площадей щелей S, $„и $7
Z соотношению (1) опт опт опт
Кх $ + Кч $ч Kõ $2
1,25 — 2,3 см2 > S„„,= 2,2 см2.
1212693
Фиа 2
Площадь сечения питателя определяют по номограмме Б,.В. Рабиновича (для средней скорости заливки).
При G 8 кг S„ 2,4 см . Тогда
1258„„, 1 1 и = "" (— + — ) = 9шт, бсев Гп
Для расчета принимают и 12 шт.
Исходя из анализа формы литейной полости устанавливают, что рациональнее всего разделить кокиль с помощью трех сечений в осевом направлении i в "- Z чтобы отделить донную вставку 4 и литниковую чашу 5 от
его цилиндрической части, т.е. приниопт опт маем Косев = К = 3.
По радиальному направлению принимают решение расчленить кокиль с помощью четырех вертикальных мериопт опт диональных сечений (К = К = 4), что соответствует восьмй секторным сечениям при повороте t = Х или t = Y вокруг оси 2.
Проверяют, соответствуют ли приняопт тые величины коэффициентов К,„, опт
К и ппощадей щелей Б S» coom осев ношению (1) (одно из произведений
= О, так как разделение кокиля на части проводится по двум направлениям), т.е.
0nr опт опт от т
Р. 87 > 8» — о ос
1,25 1,25
248 3 Sïèò 2,4 см .
Таким образ ом, для полно r о об е спечения газопроницаемости сборного кокиля фланца дОстатОчнО еГО цилиндрическую вставку разделить четырьмя вертикальными (меридианальными) сечениями на 8 векторных. частей, а дон- ную 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.
l?12693
Фиг. Л
А -A
Заказ 697/38
Подписное
Филиал ППП "Патент", r.Óæãoð0ä,óë.Ïðîåêòíàÿ, 4