Литейная форма для изготовления отливок из стали

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК ИЗ СТАЛИ(71) Заявители Государственное научное учреждение Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси Открытое акционерное общество Белкард(72) Авторы Дудецкая Лариса Романовна Орлов Юрий Григорьевич Кравченко Виктор Иванович Костюкович Геннадий Александрович Дешук Николай Александрович Галкина Алла Владиславовна(73) Патентообладатели Государственное научное учреждение Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси Открытое акционерное общество Белкард(57) Литейная форма для изготовления отливок из стали, преимущественно отливок вставок штампов призматической формы, состоящая из опорных частей, огнеупорного наполнительного и облицовочного слоев, разделительного стержня-перемычки и прибыльной надставки, отличающаяся тем, что литейная форма снабжена сменной цельной металлической диафрагмой, установленной между наполнительным слоем из сыпучего огнеупорного материала и облицовочным слоем из термореактивной смеси, причем внутренняя поверхность облицовочного слоя повторяет форму поверхности съемной модели. 34532007.04.30 Полезная модель относится к литейному производству и может быть использована при изготовлении отливок вставок штампов из легированной стали преимущественно призматической формы. Известна многократная литейная форма, состоящая из опорных металлических частей(поддон и корпус формы), облицовочного огнеупорного слоя, изготовленного из формовочной смеси по постоянной или разовой модели, стержней, формирующих полости в отливках и литниковую систему 1. Недостатками данной формы являются трудоемкость изготовления, большой расход формовочных материалов, высокая стоимость модельной оснастки. Известна также литейная форма для изготовления отливок вставок штампов, состоящая из опорных металлических частей (поддон и корпус формы), размещенных в корпусе формы наружного огнеупорного наполнительного слоя из шамотных монолитных изделий и облицовочного огнеупорного слоя, состоящего из составных керамических элементов разового пользования, образующих наружную поверхность отливки. Литейная форма содержит также стержень-перемычку, разделяющую тело отливки и прибыль, а также изготовленный аналогично корпусу формы корпус прибыли. Данная форма принята за прототип при создании заявляемой полезной модели 2. Литейная форма-прототип имеет следующие недостатки 1. Дефекты, возникающие на стыках элементов керамической вставки, приводящие к нарушению точности отливки и появлению дефектов отливки в виде заливов, а также технологические затруднения при сборке. 2. Необходимость строгого соответствия размеров шамотных изделий внутренним размерам профильной опоки, что затрудняет эксплуатацию литейной формы и не позволяет использовать ее как унифицированную литейную оснастку при изготовлении отливок нескольких типоразмеров. Задачей настоящей модели является обеспечение возможности изготовления отливок нескольких типоразмеров, улучшение технологичности литейной формы, а также уменьшение расхода и стоимости огнеупорных материалов, затрачиваемых на ее изготовление и увеличение размерной точности отливок. Указанная задача решается за счет того, что литейная форма для изготовления отливок из стали, преимущественно отливок вставок штампов призматической формы, состоящая из опорных частей, огнеупорного наполнительного и облицовочного слоев и разделительного стержня-перемычки, снабжена сменной цельной металлической диафрагмой, установленной между наполнительным слоем, выполненным из сыпучего огнеупорного материала, и облицовочным слоем из термореактивной смеси, причем внутренняя поверхность облицовочного слоя повторяет форму поверхности съемной модели. На фигуре изображен общий вид литейной формы с частичным разрезом. Форма содержит металлический поддон 1 (внешний холодильник), корпус 2 формы,стержень-перемычку 3 и прибыльную надставку 4. Металлический поддон 1 снабжен графитовой или керамической набивной вставкой 5, транспортировочными цапфами 6 и направляющими штырями 7 для совмещения поддона 1 с корпусом 2 формы. Корпус 2 формы снабжен сменной металлической диафрагмой 8, установленной между наполнительным 9 слоем, выполненным из сыпучего огнеупорного материала, и облицовочным 10 слоем из термореактивной смеси, причем внутренняя поверхность облицовочного слоя повторяет форму поверхности съемной модели (на чертеже не указана). При необходимости изготовления отливки детали с другими размерами устанавливается диафрагма 8 с соответствующими размерами. Стержень-перемычка 3 состоит из термореактивной формовочной смеси и имеет центральное отверстие диаметром 60-80 мм для питания отливки жидким металлом. Прибыльная надставка 4 по устройству аналогична корпусу формы, за исключением внутреннего отверстия, которое, как и разделительная диафрагма 8, выполнено в виде усеченного конуса и при наличии сменной диафрагмы может иметь меняющиеся размеры в зависимости от размеров и массы отливки. 2 34532007.04.30 Изготовление литейной формы для получения стальной отливки призматической вставки штампа включает выполнение следующих операций 1. На транспортере проходной нагревательной печи осуществляют сборку поддона литейной формы. Сборка включает установку в углубление на поддоне 1 графитовой вставки 5 либо ее заполнение термореактивной смесью заподлицо с поверхностью поддона 1,а также установку направляющих штырей 7. Поддон 1 с установленной на нем моделью отливки (не показана) перемещают в нагревательную печь и после 20-30-минутной выдержки при температуре 250-300 С извлекают его из печи. 2. Осуществляют сборку корпуса формы 2. С этой целью заполняют пространство между диафрагмой 8 и внутренними стенками формы наполнительным слоем 9 сыпучего огнеупорного материала (кварцевый песок, шамотный порошок и т.п.), после чего свободное пространство между моделью и диафрагмой 8 заполняют облицовочным слоем 10 из термореактивной смеси, добиваясь совпадения верхнего уровня наполнительного и облицовочного слоев. После 10-минутной выдержки удаляют горячую модель из формы. 3. Устанавливают стержень-перемычку 3. 4. Аналогично п. 2 осуществляют сборку прибыльной надставки 4, используя вместо поддона монтировочную плиту (не показана). Готовую прибыльную надставку 4 устанавливают на стержень-перемычку 3 и транспортируют собранную форму на заливку. Заливку металла осуществляют через центральное отверстие в стержне-перемычке 3. 5. После заливки и выдержки отливки в форме выполняют следующие операции снятие прибыльной надставки 4, снятие с поддона корпуса 2 формы с огнеупорным наполнительным слоем и отливкой, медленное охлаждение ее в проходной печи, извлечение отливки из корпуса 2 формы, отделение прибыли от отливки. Предложенная литейная форма обеспечивает существенное уменьшение расхода формовочных материалов за счет небольшой (10-15 мм) толщины облицовочного слоя разового использования. Жесткая конструкция диафрагмы обеспечивает точность размеров отливки, отсутствие заливов по ее вертикальным ребрам. Использование в качестве наполнительного огнеупорного слоя сыпучих материалов облегчает сборку формы в результате отсутствия необходимости подгонки шамотных кирпичей по внутренним размерам профильной опоки. Кроме того, используемый в данной модели огнеупорный сыпучий материал обладает более низкой теплопроводностью, чем шамотный кирпич, что обеспечивает более длительное нахождение металла в форме в жидком состоянии и позволяет уменьшить объем питающей прибыли. Конструкция литейной формы позволяет осуществлять изготовление в ней нескольких типоразмеров отливок путем применения диафрагм различных размеров. Заявляемую полезную модель предполагается использовать в качестве унифицированной литейной оснастки на ОАО Белкард (г. Гродно) при изготовлении отливок вставок штампов из легированной стали для кузнечных горячештамповочных прессов. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3