Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ОТЛИВКИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБЕЧАЕК - Патент РФ 2125498
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ОТЛИВКИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБЕЧАЕК
СПОСОБ ОТЛИВКИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБЕЧАЕК

СПОСОБ ОТЛИВКИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБЕЧАЕК

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к литейному производству. Литейную форму заполняют жидким металлом. После затвердевания в верхней части формы слоя металла заданного размера толщины стенки обечайки металл сливают через сливное отверстие. Слив осуществляют за время, равное разности продолжительности затвердевания стенки обечайки у ее верхнего и нижнего торцев. Изобретение позволяет повысить качество обечаек и снизить трудоемкость изготовления деталей. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2125498
Класс(ы) патента: B22D7/04
Номер заявки: 97119223/02
Дата подачи заявки: 18.11.1997
Дата публикации: 27.01.1999
Заявитель(и): Общество с ограниченной ответственностью "Новые технологии"
Автор(ы): Ребонен В.Н.; Воскобойников А.А.; Левин М.И.; Гусева Т.А.; Умецкая Е.А.; Васильева М.В.; Шалыт Н.М.; Дейнега Г.И.; Шувалов В.П.; Чумаков С.М.; Кочи Г.Л.; Луканин Ю.В.; Крохотин В.Л.; Обухович А.А.; Канев Н.Г.
Патентообладатель(и): Общество с ограниченной ответственностью "Новые технологии"
Описание изобретения: Изобретение относится к литейному производству, в частности к производству крупногабаритных цилиндрических обечаек.
Известен способ отливки цилиндрических обечаек [1], основанный на так называемом методе "отливки намораживанием", при котором цилиндрическая поверхность обечайки формируется при затвердевании металла в подвижном, в вертикальном направлении, кристаллизаторе. Недостатком способа является сложность его осуществления, т.к. требуется строгое соблюдение соотношения скорости поступления жидкого металла к фронту затвердевания и скорости движения кристаллизатора. Кроме того, требуется применение сложного, дорогостоящего оборудования (миксер, механизм движения, регулирующая аппаратура и т.д.).
Известен способ отливки крупногабаритных цилиндрических обечаек [2], принятый в качестве прототипа, включающий подачу жидкого металла в форму, затвердевание слоя металла до заданного размера толщины стенки обечайки и слив незатвердевшего металла через сливное отверстие для формирования внутренней поверхности обечайки.
Недостатком данного способа является значительное количество припуска, что определяет соответствующий объем механической обработки. Кроме того, в толще обечайки возможно образование дефектов в виде раковин, неплотностей, перераспределения легирующих добавок и т.д.
Технической задачей, решаемой настоящим изобретением, является повышение качества отливаемых обечаек и снижение трудоемкости изготовления из них крупногабаритных деталей.
Поставленная задача достигается тем, что в способе отливки крупногабаритных цилиндрических обечаек, включающем подачу жидкого металла в форму, затвердевание слоя металла до заданного размера толщины стенки обечайки и слив незатвердевшего металла через сливное отверстие для формирования внутренней поверхности обечайки, слив металла осуществляют сразу после затвердевания в верхней части формы слоя металла заданной толщины и за промежуток времени, равный разнице продолжительности затвердевания стенки обечайки у ее нижнего и верхнего торцов.
При сливе незатвердевшего металла обеспечивают соотношение площадей сливного отверстия (f) и зеркала жидкого металла (F) в пределах
Устройство для отливки крупногабаритных цилиндрических обечаек показано на чертеже, где изображено 1 - форма для заливки металла; 2 - дно формы; 3 - сливное отверстие; 4 - стопорный механизм; 5 - литниковая сифонная система.
Способ осуществляется следующим образом: литейную форму (1), в виде стакана, предпочтительно металлическую, установленную вертикально и имеющую обратный уклон внутренней стенки, заполняют жидким металлом. Выдерживают до образования в верхней части отливки слоя затвердевшего металла требуемой толщины (Δверх) и проводят слив жидкого металла через сливное отверстие (3) с такой скоростью, которая обеспечивает продолжительность слива, равную разнице времен затвердевания наиболее толстой стенки обечайки у ее нижнего торца (Δнижн) и наиболее тонкой - у верхнего торца (Δверхн).
Соотношение площадей сливного отверстия и зеркала жидкого металла выдерживают в пределах 0,001...0,006. Данное соотношение выбрано из следующих положений.
Время опорожнения сосуда из положений гидродинамики составляет

где
F - площадь зеркала жидкости;
f - площадь сливного отверстия;
H - высота жидкости.
В то же время для получения цилиндрической внутренней поверхности отливки в форме-изложнице, имеющей уклон стенок (1,5...2)%, необходима продолжительность слива, равная разнице времен затвердевания стенки отливки у нижнего и верхнего торцев, т.е.:

где δн и δв - толщина стенки отливки у нижнего и верхнего торца;
k - коэффициент затвердевания металла в металлической форме = 3 мм/с0,5.
Для отливки в изложницу
τ2= 11(δ2н2в),
так как τ1= τ2, то

или

Наиболее используемые высоты отливок H = (500....2000) мм, и толщины стенок (15...100) мм, с учетом уклонов (1,5...2)% дают соотношение
Если то внутренняя поверхность отливки во всех случаях приобретает форму конуса с расширением кверху.
Если форму конуса с расширением книзу.
Данное соотношение регулируют подбором диаметра втулки в сливном отверстии или регулированием площади зеркала металла путем введения центрального стержня из огнеупорного материала.
Пример осуществления способа:
Отливают обечайку из высокохромистого чугуна наружным диаметром 260 мм, внутренним - 200 мм, длиной 1000 мм в покрашенной изложнице с обратным уклоном 1,75% и зафутерованным дном со сливным отверстием. Коэффициент затвердевания k = 3 мм/с0,5. Толщина стенки отливки вверху - 30 мм, внизу - 47,5 мм. Продолжительность затвердевания толстой стенки тонкой а их разница составляет 151 с. Следовательно, для получения цилиндрической внутренней поверхности диаметром 200 мм продолжительность слива должна составлять 151 с.
При массе сливного металла 226 кг (масса цилиндра диаметром 200 мм и высотой 1000 мм) необходима массовая скорость слива 1,5 кг/с.
Для обеспечения такой скорости слива при рассматриваемых условиях литья необходимо сливное отверстие диаметром 16 мм.
В изложницу, с описанными выше параметрами, с закрытым сливным отверстием на высоту 1100 мм был залит высокохромистый чугун. После выдержки в течение 110 с (увеличение выдержки по сравнению с расчетным на 10 с связано со снятием перегрева) и образования затвердевшего слоя толщиной 30 мм у верхнего торца отливки, данное сливное отверстие было открыто и оставшийся жидкий металл слит. Обечайка, полученная данным способом не имела усадочных дефектов, а припуск на механическую обработку по высоте изменялся в пределах от 4 до 6,5 мм, что обеспечило предъявляемые требования к детали и по качеству и по трудоемкости механической обработки.
Изобретение может быть промышленно применимо в металлургии, в литейном производстве крупногабаритных полых слитков, например, при изготовлении бандажей прокатных валков, изготавливаемых из труднообрабатываемых материалов.
Источники информации:
1. Авторское свидетельство N 103018, кл. B 22 D 23/02 - аналог.
2. Патент Франции N 804647, кл. B 22 D 7/04 - прототип.
Формула изобретения: 1. Способ отливки крупногабаритных цилиндрических обечаек, включающий подачу жидкого металла в форму, затвердевание слоя металла до заданного размера толщины стенки обечайки и слив незатвердевшего металла через сливное отверстие для формирования внутренней поверхности обечайки, отличающийся тем, что слив металла осуществляют после затвердевания в верхней части формы слоя металла заданной толщины и за промежуток времени, равный разнице продолжительности затвердевания стенки обечайки у ее нижнего и верхнего торцев.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при сливе жидкого металла обеспечивают соотношение площадей сливного отверстия f и зеркала жидкого металла F в пределах f/F = 0,001 - 0,006.