Литейная форма для изготовления зубчатых колес

Литейная форма для изготовления зубчатых колес

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (11)776744

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.02.79 (21) 2748672/22-02 с присоединением заявки № (51) М Кл з

В 22D 15/00

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (53) УДК 621.746.043 (088.8) ло делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.11.80 (72) Авторы изобретения А. Ф. Квятковский, В. В. Назаратин, Г. Н. Захаров и В. Б, Крылов (71) Заявитель Научно-производственное объединение по технологии машиностроения «ЦН И ИТМАШ» (54) ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗУБЧАТЫХ

КОЛЕС.I

Изобретение относится к области литейного производства, точнее к литейной форме для изготовления зубчатых колес.

Известна литейная форма, включающая металлические полуформы, выполняющие обод и песчаные стержни (1).

Недостатком этой литейной формы является низкий выход годного и недостаточно высокое качество обода колеса.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков.

Поставленная цель достигается тем, что соотношение приведенных размеров полостей формы, образующих спицы и обод, составляет от 1,1:1 до 1,5:1, причем отношение толщины стенки металлической полуформы к размеру полости формы, образующей обод, в радиальном направлении составляет от 0,5:1 до 1,5:1. Целесообразно нижнюю и верхнюю металлические полуформы выполнять двусторонними.

Соотношение размеров полостей, образованных металлическими и песчаными частями, дано в приведенных размерах. Под приведенным размером понимают отношение объема узла (части) отливки к площади его поверхности, охлаждения.

Для получения плотного строения металла в ободе колеса отношение приведенных размеров спицы (песчаная форма) к приведенному радиусу обода (металлическая форма) должно быть в пределах от 1,1..1 до 1,5:1. Если это отношение меньше 1,1:1, то в ободе колеса образуются дефекты уса5 дочного происхождения вследствие нарушения условий направленного затвердевания и питания этой зоны отливки. Увеличение соотношения приведенных размеров более 1,5:1 также нецелесообразно, по10 скольку это приводит к утяжелению конструкции колеса и увеличению расхода жидкой стали.

Кроме того, толщина металлической части формы (кокиля) и размер обода в

15 радиальном направлении должны выдерживаться в определенных пределах с тем, чтобы обеспечить необходимую интенсивность охлаждения обода, при которой последний затвердеет быстрее спицы колеса.

20 В этом случае по сечению обода будут отсутствовать дефекты усадочного происхождения, а структура и плотность металла в зоне нарезания зуба будут наилучшими. Согласно изобретению отношение толщины стенки кокиля к толщине обода в радиальном направлении составляет от 0,5:1 до

1,5:1. С изменением этого соотношения в сторону уменьшения (менее 0,5:1) интенсивность охлаждения падает, время затвер3о девания обола возрастает (становится со776744 поставимым или превосходит время затвердевания спиц) и по его сечению образуются усадочные дефекты. Кроме того, это ослабляет конструкцию металлической формы, а также сокращает срок ее эксплуата- б ции. Увеличение этого соотношения более

1,5:1 приводит к утяжелению металлической формы и росту трудозатрат на ее изготовление.

На фиг. 1 представлен пример выполне- 10 ния литейной формы (в сборе) для отливки зубчатых колес; на фиг. 2 — то же, вид сверху.

Металлические полуформы 1 и 2 образуют полость цилиндрической формы и вы- 15 полняют боковую, нижнюю и верхнюю поверхности обода 3. Спицы 4 и ступицу 5 колеса выполняют песчаные стержни 6.

Полуформа 2 перекрывает верхнюю поверхность обода 3 колеса и одновременно 20 может служить грузом. Кроме того, в ней имеется центральное отверстие для установки стержня 7, выполняющего прибыль 8 над ступицей 5 отливки.

Нижняя металлическая полуформа 1 25 имеет цилиндрическую полость, которая вместе с песчаными стержнями 6, установленными в ней, выполняет конфигурацию обода 3 всего колеса.

Целесообразно нижнюю и верхнюю полу- 30 формы 1, 2 выполнять двусторонними, используя поочередно каждую из сторон для изготовления отливок. Это позволяет сократить общее количество полуформ и исключить ряд технологических операций (на- 35 пример, подогрев) по подготовке металлической части формы к сборке и заливке.

Отливка питается только одной прибылью 8, расположенной над ступицей колеса, которая одновременно является так- 40 же и литниковой чашей для заливки металла.

При выполнении соотношений в приведенных размерах обода (металлическая часть формы) и спицы (песчаная часть формы), предложенных в изобретении, будут обеспечены условия направленного затвердевания металла от обода к ступице колеса.

В условиях когда спицы колеса выполня- gp ют роль каналов, через которые происходит непрерывное питание обода в процессе его затвердевания, обеспечивается высокая плотность металла последнего и каких-либо дополнительных прибылей для питания обода не требуется.

Металлическая часть формы может быть выполнена, например, из чугуна, а стержень из жидкостекольной смеси, отверждаемой углекислым газом, Изобретение может быть использовано при производстве отливок зубчатых колес различных диаметров. Особенно эффективно его применение при изготовлении колес диаметром более 500 мм, Технико-экономические преимущества изобретения заключаются в увеличении выхода годного стального литья до 90 /ц, сокращении объема механической обработки в 2 — 3 раза, обрубных, очистных и автогенных работ в 5 — 6 раз, экономии жидкого металла на 20 — 30 /, а также сокращении цикла (в 10 раз) и трудоемкости изготовления отливок. Экономический эффект от внедрения изобретения составит -60—

70 руб. на 1 т колес по черному весу.

Формула изобретения

1. Литейная форма для изготовления зубчатых колес, включающая металлические полуформы, выполняющие обод, и песчаные стержни для образования .ступицы и спиц, отличающаяся тем, что, с целью увеличения выхода годного и улучшения качества рабочей части отливки, соотношение приведенных размеров полостей формы, образующих спицы и обод, составляет от 1,1:1 до 1,5:1, причем отношение толщины стенки металлической полуформы к размеру полости формы, образующей обод, в радиальном направлении составляет от 0,5:1 до 1,5:1.

2. Литейная форма по п. 1, отличающ а я с я тем, что металлические полуформы выполнены двусторонними.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дубинин Н. П. и др. Кокильное литье, М., Машиностроение, 1967, с, 181.

Редактор И. Квачадзе

Составитель Т. Лебедев

Техред И. Заболотнова

Корректор Л. Корогод

Заказ 2537/13 Изд. № 573 Тираж 889 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2