Опока для литья по выплавляемым моделям

 

О П И С А Н И Е (п)768540

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-.ву (51) М. Кл з

В 22С 21/02 (22) Заявлено 12.12.78 (21) 2696707/22-02 с присоединением заявки №

Государствеииый конитет (23) Приоритет

СССР ло делан изобретений и открытий (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (53) УДК 621.744.33 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (72) Автор изобретения

Г. А. Ильин (71) Заявитель

ВЫ1ПЛАВЛЕМММ МО

ЕЛЯ@, « Г

; фЩ-",-: „- ?:. ;-.:. "" "::::; ; (54) ОПОКА ДЛЯ ЛИТЬЯ ПО

Изобретение относится к литейному производству, в частности к оснастке для формовки, прокалки, заливки и транспортировки керамических форм в процессе изготовления литья по выплавляемым моделям.

В производстве литья по выплавляемым моделям применяют, как известно, опоки цельнолитой или сварнолитой конструкции.

Такие опоки особенно распространены при использовании сухого сыпучего наполнителя. Опоки служат для удержания наполнителя и оболочки в наполнителе в процессе их формовки, транспортировки, прокалки, заливки, охлаждения и расформовки.

В процессе эксплуатации опоки подвергаются значительным термическим, статическим, динамическим и ударным нагрузкам, которые отрицательно влияют на стойкость опок. Опоки, как правило, изготавливаются из высоколегированных марок стали. Тяжелые условия, в которых эксплуатируются опоки, сильно уменьшают долговечность их работы, а в сочетании с высокой стоимостью материала опок снижают экономичность точного литья по выплавляемым моделям.

Известны также разъемные (сборные) опоки, которые используются в технологии литья по выплавляемым моделям. Положительной стороной использования сборных опок является снижение их стоимости и, следовательно, себестоимости литья.

Известна опока, которая выполнена разьемной и состоит из двух основных частей:

5 верхней, включающей слой резины с решеткой, и нижней (подмодельной плиты) .

При сборке опоки верхняя часть свободно устанавливается на нижнюю с зазором по всему периметру между стенкой опоки и

Io закраинами подмодельной плиты. При этом, закраины плиты выполнены с развалом и служат для удержания воскового уплотнения при формовке и подсушке наполнителя. Опока в собранном виде по па15 тенту Англии не участвует при транспортировке форм на прокалке, заливке и охлаждении форм (1, 2).

Известна также опока для литья по выплавляемым моделям, состоящая из ниж20 ней части (поддона) и верхней (обечайки) (3).

Использование этой, а также других видов сборных опок имеет положительную сторону, заключающуюся в повышении

25 стойкости опок за счет снижения термических напряжений, возникающих отдельно в обечайке и дне.

Недостатком известных опок является то, что обечайка устанавливается при сборке

30 и эксплуатации в поддоне с зазором по все3 му периметру, возможность перемещения стенки по поддону в пределах зазора при формовке (особенно с вибрацией) и транспортировке опоки во многих случаях приводит к поломке оболочковых форм, находящихся в опоке. Из-за отсутствия крепления между обечайкой и поддоном наблюдается в работе заваливание стенок, что приводит, во-первых, к поломке оболочковых форм в других, рядом стоящих опоках, а во-вторых, к высыпанию сухого наполнителя (песка, шамота и др.) из объема опоки; последнее приводит к разрушению оболочковых форм при заливке их металлом, так как недостаточно опорного материала. При малой высоте закраин поддона увеличивается вероятность опрокидывания обечайки, при большой высоте возрастают вес и термические напряжения в поддоне, а следовательно, снижается экономическая эффективность их использования из-за меньшей стойкости. Стенки с большими толщинами снижают эффективность использования поддонов из-за снижения использования полезной площади и их преждевременного разрушения по причине возникновения больших термических напряжений; стенки с малымй толщинами быстрее деформируются и выходят из строя из-за тяжелых условий их работы. Наличие зазора снижает эффективность использования сборной оноки, так как эффективная площадь прокалочной печи снижается на величину двойного зазора в каждой находящейся в ней опоки.

Цель изобретения — повышение надежности, долговечности и эффективности при эксплуатации сборной опоки в технологии производства литья по выплавляемым моделям с сухим опорным наполнителем.

Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что стенка опоки устайовлейа в поддоне с натягом по всему перИметру или в отдельных местах между стенкой (обечайкой) и закраинами поддо на, имеющих высоту, равную 0,15 — 0,20 высоты опоки в сборе, и толщину, равную

0,12 — 0,20 их высоты.

На чертеже изображена предлагаемая о пока.

Поддон представляет собой литую конструкцию. Закраины поддона имеют высоту, равную 0,15 — 0,20 высоты опоки в собранном виде; толщина закраин составляет

0;12 — 0;20 их высоты. Например, производственные HcIIbITBHHH проводились с использованием сборной опоки высотой 440—

460 мм при высоте закраин поддона 75—

85 мм и их толщине 12 — 15 мм.

Обечайка (стенка опоки) изготовлена из деформируемой листовой жаростойкой стали и представляет собой сварную жесткую конструкцию.

Сборка опоки осуществляется путем установки в поддон 1 обечайки 2 с натягом

768540

4 по всему периметру или отдельных местах по периметру между стенкой опоки и закраинами поддона. Обечайка фиксируется и жестко удерживается в поддоне за счет

5 крепления стенок с закраинами поддона.

В дальнейшем сборная опока используется для удержания оболочковой формы по всему циклу технологического процесса литья по выплавляемым моделям: формовка, 10 транспортировка, прокалка, заливка, охлаждение и расформовка.

Отсутствие зазора между обечайкой и поддоном но всему периметру, а также оптимизированные размеры закраин под15 дона не допускают псремещение стенки по поддону, что повышает надежность, долговечность и эффективность использования сборной опоки за счет резкого сокращения потерь форм и брака отливок по причине

20 разрушения оболочковых форм, а также повышения производительности прокалочной печи и увеличения срока службы сборной опоки.

В производственных условиях проведены

25 сравнительные испытания надежности, долговечности и эффективности использования сборных опок четырех конструкций крепления стенки и поддона и различными относительными размерами закраин поддона.

З0 В табл. 1 приведены характеристики конструкций испытанных опок: опока № 1 — предлагаемая конструкция; опока № 2 — конструкция опоки, описанная в Информационном

35 листке № 77 — 0365 ВИМИ, взятая за прототип; с целью получения более объективной оценки влияния зазора на надежность, долговечность и эффективность использования сборной опоки размеры закраин поддона у прототипа и предлагаемой конструкции приняты рав45 ными; опока № 3 — конструкция опоки с поддоном, имеющим размеры закраин большие, чем в предлагаемой конструкции;

50 опока № 4 — конструкция опоки с поддоном, имеющим размеры закраин меньшие, чем в предлагаемой конструкции.

В табл. 2 приведены результаты испыта55 ния описанных в табл. 1 конструкций опок.

Из данных производственных испытаний видно, что предложенная конструкция опоки выгодно отличается от известной тем, что, во-первых, за счет обеспечения надеж60 ного крепления стенки с поддоном резко повышается надежность работы опоки, что выражается в резком уменьшении потерь форм при транспортировке и на прокалке: потери уменьшились с 17,33% до 0,44%.

65 Во-вторых, за счет отсутствия зазора по

768540

Таблица 1

Существенные признаки

Конструкция опоки, №

Размеры закраин

Соединение стенки и поддона толщина «о

Отсутствие зазора; соединение с натягом по всему периметру или в отдельных местах по периметру между стенкой и закраинами поддона

«о=0,12 .. 0,2h

h=0,15... О. 2Н

Опока № 1, предлагаемая конструкция

Наличие зазора по всему периметру между стенкой и закраииами поддона

6=0,12 .. 0,2h

h=0,15... 0,2Н

Опока № 2, прототип

Опока № 3

Опока № 4

b) 0,20h

«о(0, 12h

То же

То же

h)0,20Н

h(0, 15Н

П р и м е ч а и и е: H — высота сборной опоки в собранном виде, h — высота закраин поддона, о — толщина закраии поддона.

Таблица 2

Показатели предлагаемая, ¹ прототип, № 2 № 3

36

4/66,7

20/13,34

900

24/66,7

6, 20

120/13,34

24,3,1

2/0,22 (причина ие установлена)

2/0,23

12, 33,3

12/1,58

3/10

7/30

19, 53

16,2

156, 17, 33

15,7

33/91

19,3

4/0,44

7,2 до 65 термоциклов вместо 48 у прототипа., при этом расход обечаек до полного износа опоки сокращен в 2 раза (с 6 до 3).

Кроме того, за счет ликвидации зазора

5 между обечайкой и поддоном повышена производительность прокалочных печей на

2% за счет более эффективного использования рабочей площади пода прокалочной печи.

10 Предлагаемая конструкция опоки прошла широкие производственные испытания в цехе массового производства литья по выплавляемым моделям с опорным сухим наполнителем. Результаты испытаний под15 твердили высокую надежность, долговечность и эффективность ее использования.

1. Заформоваио, шт. оболочковых форм

2. Упало стенок с поддона во время транспортировки, шт/%

3. Разрушилось оболочковых форм, шт/ у,: с упавшими стенками в результате сдвига стенки при транспортировке

4. Разрушено литииковых чаш при транспортировке, шг/ у, Общие потери форм к заформованному, шт/ у, 5. Брак отливок по песчаному засору (в результате разрушения форм) в у, к залитому количеству всему периметру обеспечено надежное фиксирование наполнителя в объеме опоки, что позволило снизить брак отливок по песчаному засору с 15,7% до 7,2% за счет уменьшения пробития форм металлом и проникновением в полость отливки наполнителя (песка) .

В табл. 3 приведены данные о долговечности работы опок, описанных в табл. 1, и об эффективности их использования.

Анализ данных табл. 3 свидетельствует о том, что за счет оптимальных размеров закраин поддона обеспечено повышение работоспособности и долговечности работы сборной опоки предлагаемой конструкции

Конструкция опоки (по табл. 1) 768540

Таблица 3

Конструкция опоки (по табл. 1) предлагаемая прототип

Характеристика опоки

¹2 №3

85у,12

85Х 12

1. Размеры закраин поддона при высоте собранной апоки 440 — 460 мм (hX5)

2. Вес поддона, кг

3. Вес обечайки, кг

4. Стойкость обечайки в термоциклах, шт

50Х5

140Х30

17

47

17

22 (без ремонта)

17

31

17

4 (с ремонтом)

5. Долговечность работы опоки до полного износа в термоциклах в том числе:

55

22(3)-:)

14(6)*)

48

14(4)*) 55

135 обечайки

880 поддона

6, Стоимость одной опоки в пересчете на

1 т годного литья, руб, *) В скобках указано количество обечаек, необходимое для полного износа сборной опоки (т. е. с поддонам).

Составитель В. Васехии

Техред В. Серякова

Корректор А. Акашева

Редактор С. Титова

Заказ 2263/6 Изд. № 506 Тираж 889 Подписное

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

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Формула изобретения

-l. Опока для литья по выплавляемым моделям, содержащая поддон с закраинами и установлЖ фю в него обечайку, о т л ич а ю щ а я с я -тем, что, с целью повышения надежности, долговечности и экономичности при эксплуатации, обечайка установлена в поддоне с натягом с его закраинами по всему периметру или в отдельных местах.

2. Опока по п. 1, отличающаяся тем, что высота закраин поддона равна

0,15 — 0,20 высоты опоки в собранном виде.

3. Опока по п. 2, отличающаяся тем, что толщина закраин поддона равна 0,12—

0,20 их высоты.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 5742б8, кл. В 22С 21/00, 1977.

1о 2. Авторское свидетельство СССР № 597491, кл. В 22С 21/00, 1978, 3. Информационный листок ¹ 77-03б5, Опока для литья по выплавляемым моделям ВИМИ, 24.01.77 (прототип).