Литейный стержень

Литейный стержень

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е ()900962

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (51)М, Кл. (22) Заявлено 09.06.80 (21) 2937449/22-02 с присоединением заявки Ле

В 22 О 15 00

3Ьеударотееиый комитет (23) Приоритет— по делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 30.01.82. Бюллетень Рй 4

Дата опубликования описания 30.01.82 (53) УДК 621.746. ,043 (088.8) (72) Автор изобретения

Г

Л. И. Пейсахович (? 1 ) заявитель (54) ЛИТЕЙНЫЙ СТЕРЖЕНЬ

Изобретение относится к литейному производству,. в частности к кокильному литью и литью в землю.

Известен металлический податливый стержень, боковая поверхность которого покрыта

5 асбестовой оберткой. Асбестовый лист, предварительно высушенный при 250 С в течение

10 — 20 мин, приклеивают к боковой поверхности стержня декстрином, л поверхность окрашивают 11).

Недостатком такого стержня является то, что при заливке формы расплавленным металлом выделяются газы и пыль, которые снижают качество отливки (образуются газовые раковины) и загрязняют окружающую среду.

Наличие асбестовой обертки, обладающей низкой теплопроводностью, снижает эффект, получаемый при. использовании металлических стержней, т.е. измельчение структуры и повышение механических cBoHGTB oTJIHBKM. Кроме того, 20 асбестовая обертка загрудняет получение деталей сложной формы. К нецостаткам такого стержня следует отнести и то, что его работа связана с необратимой лотерей асбеста, декст,рина, а также„что изготовление стержня имеет большую трудоемкость и затрудняет применение механизации и автоматизации.

Известен также металлический стержень, который для обеспечения податливости, а также для облегчения удаления из отливки сделан составным. После заливки, как только образуется затвердевший каркас отливки, удаляется

1 центральная часть стержня с перегородками. Образовавшиеся зазоры между оставшимися частями стержня обеспечивают свободную усадку отливки, так как части стержня могут перемещаться под действием сжимающего усилия (со стороны отливки) по лазам плиты (2т.

Недостатком такой конструкции стержня является то, что успешная работа кокиля возможна только при строгом соблюдении температуры кокиля и заливаемого металла. В противном случае получаются бракованные отливки или происходит поломка знака.или системы его привода. Особенно этот недостаток проявляется в начальной стадии, когда еще не достигнут необходимый темп работы. Кроме того, такой металлический стержень не обладает

90096 газопроницаемостью и имеет сложную конструкцию. Необходимость быстрого удаления центральной части стержня из отливки в некоторых случаях не дает возможности применить его, так как прилегающие к стержню массивные 5 участки отливки нрогревают металл, прилегающий к стержню, и не дают ему возможности кристаллизоваться, в то время как на других участках стержня образуется толстая корка затвердевшего металла, не дающая воэмож- !О ности извлечь центральную часть стержня.

Известен также металлический стержень для литейных Форм, выполненный в виде полого цилиндра, разрезанного по образующим на части, расположенные с зазором между собой. Со стороны рабочей поверхности стержень снабжен диафрагмами из металлического листа, размещенными в зазоре между частями стержня. При воздействии на стержень сжимакнцих усилий при кристаллизации залитого в форму металла диафрагма прогибается внутрь камеры. Стержень беэ затруднения отделяют от отливки нажатием сверху. После извлечения стержня диафрагму возвращают в исходное положение нагнетанием в камеру воды (3) ..рЗ

Недостатком этого стержня является отсутствие газопроницаемости, что снижает качество отливок.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является литейный стержень, содержащий намагниченный сердечник, покрытый сыпучим ферромагнитным материалом (41.

Недостатком этого стержня является нерав- номерное распределение сыпучего ферромагнит35 ного материала по длине сердечника и сложность технологии литья.

Цель изобретения — равномерное распределение сыпучего ферромагнитного материала по длине сердечника и упрощение технологии литья.

Поставленная цель достигается тем, что в литейном стержне, содержащем намагниченный сердечник, покрытый сыпучим ферромагнитным материалом, намагниченный сердечник снабжен

45 съемным ферромагнитным кожухом, выполненным с продольными разрезами.

На фиг. 1 изображен стержень, вид сверi xy; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Предварительно намагниченный металлический сердечник 1 с покрытием 2 из сьгпучего ферромагнитного материала вместе со съемным кожухом 3, имеющим продольные разрезы 4, установлен в литейной форме 5; Покрытие 2 удерживается на сердечнике 1 силами магнит, ного притяжения и со стороны отливки ограничено кожухом 3. Таким образом, неравномерность магнитного поля сердечника 1 не влияет на равномерность. покрытия сердечника сыпучим ферромагнитным материалом, а влияет только на силу притяжения порошка к сердечнику 1, что не может отрицательно повлиять на работу стержня, так как порошок при кристаллизации отливки работает иа сжатие. Нанесение покрытия 2 сводится к заполнению им пространства между сердечником

1 и кожухом 3.

Стержень работает следукицим образом.

При кристаллизации залитого в форму 5 металла 6 давление от усадки отливки передается кожуху 3, который сжимается (благо. даря наличию продольных разрезов 4) и сжимает, в свою очередь, покрытие 2. В местах продольных разрезов 4 находится покрытие 2, которое сжимается отливкой непосредственно.

Сжатие кожуха 3 и порошка обеспечивают свободную усадку отливки. Разрезы 4 служат одновременно и для отвода газов с отливки.

Кожух 3 создает экранизирующее действие на магнитное поле стержня, благодаря чему. магнитное поле между кожухом 3 и сердечником 1 становится равномерным. При этом разрезы 4 должны быть выполнены таких минимально возможных размеров, чтобы, с одной стороны, пропустить газы, а с другой— не ослабить экранизирующего действия кожуха 3.

После остывания отливки стержень извлекается из нее и кожух 3 распрямляется, увлекая за собой порошок, так как ферромагнитный кожух 3 намагничивается по индукции от магнитного поля сердечника. При необходимости первоначальная плотность порошка восстанавливается известным способом (например, трамбовкой) .

Кожух 3 предотвращает размывание покрытия 2 динамическим напором заливаемого металла. Таким образом, предлагаемый металлический стержень может использоваться многократно.

При использовании сплавов с температуроФ плавления выше 700 С, например 1150, происходит следующее: в начальный момент заливки на границе соприкосновения расплавленного металла 6 с металлическим ферромагнитным покрытием 2, которое имеет например 200 С, в результате теплообмена средняя температура пограничного слоя устанавливается (1150 + 200 ): 2 =- 675 C. Это поэвОляет заливаемому металлу кристаллизоваться, а металлическому порошку удерживаться силами магнитного поля на поверхности стержня. После образования затвердевшей корки начинается усадка отливки и сжатие кожуха 3, а через него и порошка, который может те перь удерживаться на стержне силами трения.

Предлагаемый металлический податливый стержень удаляется даже из полностью остывшей отливки при помоши небольшого усилия, что исключает повреждение отливки и стерж5 90096 ня. Свободная усадка отливки обеспечивает получение ответственных деталей без усадочных трещин. Стержень обладает хороший газопроницаемостью, что также способствует получению качественных отливок. 5

Ферромагнитное покрьпие из металлического порошка обладает меньшей теплопроводностью, чем сплошной металл, что позволяет получить отливки с более тонкими стенками, а такжв уменьшить отбел в поверхностных 10 слоях чугунных отливок. Простота конструкции и крепления металлического податливого стержня значительно сокращает подготовку производства новых отливок, а также создает биагоприятные условия для автоматизации и 15 механизщии производства. Внедрение такого стержня позволяет получить отливки сложной конфигурации, а также отливки беэ литейных уклонов, что способствует снижению расхода металла, а также уменыпению последующей щ механической обработки (особенно в длинных отливках). Кроме того, металлический стержень с ферромагнитным покрытием используетея многократно, что значительно снижает себестоимость продукции, уменьшает затраты 2$ энергоресурсов.

Такой металлический цодатлнвый стержень может применяться для получения отливок яз леткоцлавких сплавов (например, заливка подшипников), для легких цветных сплавов, Зо а при соответствующем температурном режиме стержня, также для чугунных и,бронзовых отливок. При механической обработке отж . вок, полученных при цомоши такого стержня, стойкость инструмента значительно повысится

2 6 нз-за отсутствия абразивного износа, который имеет место нрн применении, например песчаных стерж-.ей н некачественной оистке отливок. Возможные области применения предлагаемого металлического податливого сгереня: RBHsggOHHRH» автотракторная промышленность, транспорт, станкостроение, а также другие отрасли промышленности, где имеется литейное нронзводство. Кроме того, металлический податливый стержень может использоваться при ремонтных работах.

Формула изобретения

Литейный стержень, содержащий намагниченный сердечник, покрытый сыпучим ферромагнитным материалом, о т л и ч а ю. щ и йс я тем, что, с целью равномерного распределения сыпучего ферромагнитного материала по длине сердечника и упрощения технологии литья, намагниченный сердечник снабжен съемным ферромагнитным кожухом, выполненным с продольными разрезами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1; Дубинин Н. П. и др. Кокильное литье.

М., "Машиностроение", 1967, с. 280.

2. Колобнев И. Ф. и др. Цветное литье из легких сплавов . М., "Машиностроение", 1974, с. 341.

3. Авторское свидетельство СССР У 554939, кл. В 22 0 15(00, )964.

4. Авторское свидетельство СССР М 511966, кл. В 22 0 27/00, 1973.

900962

Составитель Г. Кибовский

Техред М, Надь

Корректор М. Коста. Редактор 1О. Середа

Заказ 12257/7

Подписное

Тираж 852

В?1ИИПИ Государственнога комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4