Сжимающийся сердечник для отливки пустотелых изделий

Сжимающийся сердечник для отливки пустотелых изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСЙНИЕ сжимающегося сердечника для отливки пустотелых изделий.

К патенту. ин-ной фирмы „Ассошизтед Элеятрикал Иядестриез Лимитед", (Asscciated Electrical Industries Limited), в г. Лондоне, заявленному 19 апреля

1932 года (спр. о перв. № 107676).

Действительный изобретатель ин-ц Ричард Вилльяп Бэйли (%спагс

ЮИая Bailey).

0 выдаче патента опубликовано 30 сентября 1934 года.

Действие патента распространяется на 15 лет от 30 сентября 1931 года.

1 л

:(398) Предлагаемое изобретение относится к изготовлению металлических отливок и предметом его являются усовершен-; ствованные сердечники для отливки пу- стотелых изделий. Сердечники, выполненные согласно этому изобретению, осо- бенно пригодны для полых стальных слитков, хотя область их применимости не ограничивается этим.

При изготовлении полых метas.ëè:с-, ских отливок, пространства внутри формы, которые должны быть полностью или . частично окружены заливаемым металлом, занимаются сердечниками. Для того,: чтобы предупредить возникновение в ох- лаждающейся отливке черезмерных на- 1 пряжений, эти сердечники должны быть, своевременно удалены или разрушены,, или же они должны состоять из мате- риала, способного более или менее ; легко поддаваться сжиманию. Например, I при отливке цилиндрического или приз- матического трубчатого стального слитка с осевым сердечником необходимо, чтобы этот сердечник можно было удалить, разрушить или же, чтобы можно было уменьшить его сечение. Тогда можно избежать возникновения усилий между слитком и изложницей или понизить эти усилия до безопасной величины. При литье слитков, особенно стальных, желательно, чтобы сердечник в местах его соприкосновения с металлом слитка состоял из металла, чтобы в слиток не могли попасть неметаллические включения сердечника.

Согласно предлагаемому изобретению, для полых отливок предусматривается сжимающийся сердечник, составленный из металлических частей, неплавящихся при NBKcHNeslbHblx температурах, которым приходится подвергаться сердечнику, и из частей из сравнительно легкоплавкого металла или сплава. Предусмотрено пространство, в которое может стекать этот легкоплавкий металл, остальные же части сердечника так рассчитаны, что они могут, когда потребуется, смещаться одна относительно другой таким образом, что сечение сердечника уменьшается.

Сердечник для стальных слитков может, например, состоять из стальных или чугунных частей и частей из легкоплавкого металла, например, из свинца. Размеры и расположение этих частей та— 2

:ковы, что после соответственного промежутка времени, когда наружная и внутренняя зоны слитка отвердели на требуемую глубину в любом заданном месте по высоте или по диаметру слитка, свинцовые части сердечника расплавятся, освобождая остальные части, которые могут тогда сместиться одна относительно другой для уменьшения сечения сердечника, ставшего теперь излишним, благодаря достаточному отвердению залитого металла.

На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез изложницы для полых цилиндрических или призматических слитков; фиг. 2 — поперечный разрез составного металлического сердечника для изложницы; фиг. 3, 4, 5, 7 и 8 — различные способы подцерживания составных частей сердечника; фиг. б — изложница со стержнемсзакрытым верхним концомдля полых цилиндрических слитков; фиг. 9 и 10 — продольный разрез и вид сверху насадки для верхнего конца стержня, сходного с изображенным на фиг. б.

На стальной или чугунной. подставке ?, снабженной зумпфом 2, покоится корпус изложницы 3, несущий на своем верхнем конце огнеупорную насадку 4 нормальной конструкции. Изложница снабжена сердечником, состоящим из центрального стального стержня 5, массивного или по.лого, который входит в гнездо в зумпфе 2. Стержень 5 окружен стальным или чугунным сегментами, отделенными от него промежуточной частью ?5 из свинца или .другого легкоплавкого металла. Стержень удерживается на поцставке ? силой собственной тяжести, но, в случае необходимости, можно предусмотреть закрепление его на подставке болтами или другим поцходящим способом. Сегменты 6 расположены так, что проме нутки 8 (фиг. 2) между ними не настолько велики, чтобы пропускать металл во время заливки, но они позволяют сегментам сомкнуться плотнее со стержнем 5, когда легкоплавкий металл расплавится, причем сегменты предусмотрены в количестве, достаточном для требуемого уменьшения сечения.

В некоторых случаях, расплавившемуся свинцу или другому легкоплавкому металлу можно дать оставаться в изложнице и даже скопляться; или же его можно выпускать через соответствующее отверстие из изложницы, или в предусмотренные в ней или в сердечнике камеры, в которые заливаемый металл не проникает.

Если легкоплавкий металл более плотен, чем сегменты 6, то последние будут всплывать на нем, если это не будет предупреждено соответственными мерамии.

При выполнении по фиг. 1 центральный стержень можно снабдить приспособлением для удерживания сегментов.

Для этого можно, например, насадить на верхний конец стержня 5 кольцо, закрепленное чекой. При устройстве, показанном на фиг. 2, предусмотрен полый центральный стержень 5, а сегменты 6 уцерживаются свинцом или другим легкоплавким металлом ?5 до тех пор, пока он не расплавится. Сегменты 6 расположены так, что между соседними сегментами остается промежуток 8, не настолько большой, чтобы заливаемый металл мог войти в него и помешать смещению сегментов внутрь.

Можно применять и более широкие промежутки 8, но в этом случае их следует заполнять легкоплавким металлом или сплавом, причем поверхность этого металла или сплава, обращенная к отливаемому металлу, должна быть защищена слоем соответственного материала от непосредственного нагревания и растворения расплавленным металлом при пер во м со прикосновении.

При литье стали, например, промежуток в / e дюйма не допустит проникания в него сколько-нибудь значительного количества металла. Боковые поверхности сегментов снабжены канавками приблизительно полукруглого сечения, которые при сборке сегментов, образуют приблизительно цилиндрический канал, заполненный легкоплавким металлом или сплавом, При составлении стержня этот металл или сплав заливают в каждое отдельное кольцо сегментов, чтобы получить, таким образом, цельные кольцевые элементы. Цилиндрические части .9 связывают сегменты 6. Если канавки выполнить так, чтобы диаметр образуемого ими канала изменялся на протяжении сегмента, например, чтобы он, как изображено на фиг. 8 и 7, увеличивался к середине высоты, или же -так, чтобы канал имел несколько уширекий, то получится кольцо из соединенных в замок сегментов, которое не будет распацагься при транспоргировании и сборке, так как сегменты не будут смещаться один относительно другого.

Один из удобных способов составления таких колец, заключает=я в том, что сегменты располагаются кольцом в вице формы, концентричко со стержнем, соответствующим стержню 5, но несколько большего диаметра, чтобы после огвердевания кольцо можно было свободно надеть на стержень 5. Затем заливают в промежуток между сегментами и стержнем легкоплавкий металл, который связывает их в цельное кольцо. Тогда сердечник для изложницы можок построить, укладывая такие кольца друг на друга. На верхней стороне сердечника, как изображено на фиг. 1, помещается огнеупорная насадка 70.

В этом случае между отцельными кольцами стержня можно помещать тонкие слои легкоплавкого металла.

При подцерживании колец 6 сердечника по способу, показанному на фиг. 3, применяются соединительные части 11 из легкоплавкого металла или сплава.

Здесь стержень 5 снабжен продольными канавками 72 показанного сечекия, а соединительными частями являются полоски или бру=ки из легкоплавкого металла или сплава, показанного на фиг. 3 сечения с утолщением 13 межцу обоими утолщенными концами. Это утолщение 13 служит для отделения сегментов б надлежащим промежутком от стержня 5.

Этот промежуток поддерживается также и утолщениями ll, но утолщение 73 продолжает оставаться нерасплавленным в течение некоторого времени после расплавления концевых утолщений 11.

Можно также заполнить легкоплавким металлом весь промежуток 15 между сегментами 6 и стержнем 5.

При выполнении стержня по фиг. 4, наружные сегменты б имеют приблизительно тавровое сечение с утолщением 18 на вкутреннем конце. Та ким образом в сердечнике оставлены свободные пространства, не залитые свинцом, например !А (фиг. 3) и !А (фиг. 4).

Части 16 и 18 сегмента входят в тавровый паз 17 центрального стержня 5, от которого сегменты отделены полосками 15 из легкоплавкого металла или сплава.

При выполнении по фиг. 5 сегмечты б удерживаются относительно стерженя 5 соединительными частями 19 из легкоплавкого металла или сплава.

Эти соедикигелькые части состоят из мегаллических полосок, изогнутых, как изображено на фиг. 5, и вставленных в кругообразно расширяющиеся к концу канавки 12 в стержне 5 и закрепленных в них сердечниками 14 из легкоплавкого металла или сплава, или из какого-либо другого металла., например, железа или стали в форме стержней. Для той же цели служат стержни 20. Сегменты б огделены здесь от стержня 5 слоем 15 легкоплавкого металла или сплава.

На фиг. б изображена изложница для полых цилиндрических отливок или слитков, имеющая закрытый верхний конец. Нижний конец стержня 5 снабжен флакцем, которым он прибалчивается к подставке 1 изложницы болтами 21. Головки болтов покрыты шайбой 22, поццерживающей столб колец сегментов 6, составляющих сжимаемый стержень. На верхней стороне сердечника покоится полушаровая насадка, состоящая из основания 23 из листового мегалла, например, из листовой стали, и из прикреплбнкой к ней металлической листовой полушаровой части 24.

Пространство между насадками 23 и 24 заполнено легкоплавким металлом или сплавом, который можно залить до укрепления полушароаой части на основании 23. Можно предусмотреть соответственные выпоры. При показанной форме выполнения изнутри полушарового пространства тянется к промежутку, между сегментами б верхнего кольца и стержнем 5 или наружу выпорная труба 25.

Выпорная труба прецупрежцаег возникновекие в полушаровой части черезмерного давления, давая вытекать расплавФ ленному металлу.

На фиг. 9 и 10 показана видоизмененная форма выполнения полушаровой насацки, в которой основание и полушаровая часть сделаны из волнистого материала, в целях повышекия их гибкости. и понижения до минимума нагрузки от расширения насадки.

Предмет патента.

1. Сжимающийся сердечник для отливки пустотелых изделий, отличающиися тем, что он состоит из центрального металлического стержня 5 и окружающих его металлических сегментов 6, расположенных так, что между ними и стержнем 5 остается свободный промежуток 15, залитый легкоплавким металлом, например свинцом, а между сегментами также остаются щели 8.

2. Форма выполнения сердечника по и. 1, отличающаяся тем, что в нем оставлены свободные пространства, не залитые свинцом, например 15i (фиг. 3) и 152 (фиг. 4).

3. Форма выполнения сердечника по и. 1, отличающаяся применением, в случае отливки пустотелого слитка с дном,. полушаровой насадки 23, 24, заполненной свинцом и снабженной выпором 25, сообщающимся с пространством между центральным стержнем 5 и сегментами 6 (фиг. 4). б

5 фиГ4

Г

/5р Ю ф.,т

Е5о

) ф 1Г Я ,д 3 б

) /

ФигЯ ф

Е патенту ин-ной фирмы „Ассошиэтед Заектрииал

Индестриез Лимитед" М 38963

Фиг. б

Эксперт М. Г. Евангулое

Редактор И. Ф. Альтшулер

Тип.,Печ. Труд". Зак. 132У-400