Кокиль с горизонтальной плоскостью разъема

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Марукович Евгений Игнатьевич Барановский Эдуард Федорович Барановский Константин Эдуардович Ильюшенко Валерий Михайлович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(57) 1. Кокиль с горизонтальной плоскостью разъема, состоящий из металлического поддона, металлической формообразующей средней части и металлической крышки с литниковой чашей из песчаной смеси, отличающийся тем, что между средней частью и поддоном расположена разделяющая их прокладка из теплоизолирующей термостойкой ткани, которая закрывает рабочую поверхность поддона и прижата ладом средней части кокиля к поверхности поддона. 2. Кокиль по п. 1, отличающийся тем, что разделяющая прокладка из теплоизолирующей ткани выполнена из кремнеземной ткани с объемной плотностью переплетения нитей не ниже 35 .(56) 1. Кокильное литье Справочное пособие. -М. Машиностроение, 1967. - С. 116-118. 2. Специальные способы литья Справочник / Под общ. ред. В.А.Ефимова. - М. Машиностроение, 1991. - С.81-83. 3. Патент 2009008 С 1, опубл. 1994.03.15. 4. Патент 5356, опубл. 2009.06.30. 63862010.08.30 Полезная модель относится к литейному производству, в частности кокильному литью железоуглеродистых сплавов. Известны кокили с горизонтальной плоскостью разъема, содержащие верхнюю и нижнюю полуформы, а также кокили, содержащие поддон, верхнюю полуформу и заливочную чашу 1. Металлические рабочие поверхности этих кокилей покрываются термозащитно-разделительными красками 2, 3. Наиболее близким по технической сущности является кокиль, который состоит из металлического корпуса с выполненной отдельно донной частью и металлической крышки с песчаной литниковой чашей, закрывающей металлический корпус кокиля 4. Основными недостатками описанных конструкций кокилей являются приваривание расплава к донной части кокиля и его низкая термическая стойкость, образование облоя на отливке в результате затекания жидкого металла в зазоры между корпусом кокиля и поддоном. Отливка, сформировавшаяся на подвергающейся непосредственному воздействию струи расплава поверхности поддона, имеет грубую волнистую поверхность с большим количеством неслитин и корольков. При выбивке отливки с облоем из кокиля по горизонтальной плоскости его разъема происходит скалывание противопригарного покрытия,образование забоин на ладе средней части кокиля и разрушение его кромок. Указанные недостатки сокращают срок службы кокилей, не обеспечивают получение отливок с высоким качеством поверхности, увеличивают трудозатраты при обрубке и очистке литья. Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель,является исключение приваривания расплава к поддону кокиля, увеличение срока службы кокиля, повышение качества изготавливаемых в кокиле отливок, снижение трудозатрат при его эксплуатации, а также при обрубке и очистке изготавливаемого в кокиле литья. Задача решается следующим образом. В кокиле с горизонтальной плоскостью разъема, состоящем из металлического поддона, металлической средней части и металлической крышки с литниковой чашей из песчаной смеси, между поддоном и средней частью расположена разделяющая их прокладка из теплоизолирующей термостойкой ткани, которая закрывает рабочую поверхность поддона и прижата ладом средней части кокиля к поддону. При этом разделяющую прокладку изготавливают из теплоизоляционной термостойкой ткани с плотным переплетением нитей, например, из кремнеземной ткани с объемной плотностью переплетения нитей не ниже 35 . В предлагаемом кокиле с горизонтальной плоскостью разъема прокладка из теплоизолирующей термостойкой ткани, расположенная между поддоном и средней частью, защищает поверхность поддона от прямого воздействия струи заливаемого в кокиль расплава, что исключает приваривание расплава к поверхности поддона. Величина термического сопротивления прокладки из теплоизолирующей ткани легко регулируется ее толщиной, что позволяет во много раз уменьшить интенсивность термического удара и величину нежелательных термических напряжений в поддоне кокиля. Участки прокладки,прижимаемые ладом средней части кокиля к поддону, деформируются. Это устраняет зазоры по нижнему разъему кокиля и исключает образование облоя на нижнем торце отливки, который препятствует выбивке и разрушает защитно-разделительное покрытие на рабочей поверхности средней части кокиля. Теплопроводность ткани существенно меньше теплопроводности кокильных красок, поэтому при растекании по прокладке из теплоизолирующей ткани расплав мгновенно не кристаллизуется и поверхность отливки формируется без неслитин и корольков. При литье чугунов в предлагаемый кокиль разделяющая прокладка может изготавливаться, например, из кремнеземной ткани, однако объемная плотность переплетения нитей такой ткани должна быть не ниже 35 . При использовании ткани с меньшей объемной плотностью в зоне прямого воздействия на прокладку струи заливаемого расплава на отливке может образоваться пригар. Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 показан общий вид кокиля в разрезе, а на фиг. 2 - его сечение по А-А. Кокиль состоит из металлического под 2 63862010.08.30 дона 1, разделительной прокладки из термоизолирующей ткани 2, металлической формообразующей средней части 3, металлической крышки 4, песчаной литниковой чаши 5 с питателем 6 и рабочей полости 7. Кокиль работает следующим образом. На рабочие поверхности средней части кокиля 3 и крышки 4 наносят термозащитно-разделительную краску, а на рабочую поверхность поддона 1 помещают прокладку 2 из термоизолирующей ткани. Кокиль собирают, устанавливая на покрытый тканью поддон среднюю формообразующую часть кокиля, а затем на ее верхний лад помещают крышку с литниковой чашей. Собранный кокиль нагружают или сжимают струбцинами, подогревают, а затем подают расплав в литниковую чашу 5. Через питатель 6 расплав поступает в рабочую полость 7 кокиля и постепенно заполняет ее и литниковую чашу, которая выполняет роль прибыли и предназначена для питания отливки при ее затвердевании. После затвердевания и охлаждения отливки кокиль разбирают и отливку вместе с литниковой системой выбивают из средней части кокиля. Таким образом, положительный эффект от использования изобретения заключается в следующем устраняется приваривание расплава к поддону кокиля, увеличивается его стойкость, повышается качество поверхности отливки, обеспечивается возможность регулирования в широких пределах интенсивности теплообмена поддона с формирующейся на нем частью отливки для получения металла с требуемой структурой, улучшаются условия извлечения отливки из кокиля за счет исключения образования облоя по нижнему разъему отливки, увеличивается срок службы кокилей с горизонтальным разъемом, повышается качество отливок и снижаются трудозатраты при их изготовлении. Пример Был изготовлен кокиль для литья отливки из высокохромистого чугуна в виде бруса размерами 8585180 мм. Поддон, среднюю часть и крышку кокиля изготавливали из стального листа, а разделительную прокладку между поддоном и средней формообразующей частью - из кремнеземной ткани ПС-600 толщиной 0,57 мм и массой 1 м 2 600 грамм. Рабочие поверхности средней части кокиля и крышки окрашивали термозащитноразделительной краской, а рабочую поверхность поддона покрывали одним слоем кремнеземной ткани размером 145240 мм. Кокиль собирали, устанавливая на покрытый тканью поддон среднюю часть, а затем закрывали крышкой с заливочной чашей. Собранный кокиль перед заливкой нагревали до температуры 80-110 С и сжимали с усилием 100 кг. Расплав износостойкого хромистого чугуна заливали при температуре 1450-1500 С. Отливку охлаждали вместе с кокилем до температуры 400 С. Затем кокиль разбирали и отливку вместе с литниковой системой выбивали из его средней части. После охлаждения до температуры окружающей среды остатки ткани беспрепятственно удалялись с поверхности отливки металлической щеткой. Изготовленная в кокиле отливка имеет высокое качество поверхности,которая сформировалась на покрытом кремнеземной тканью поддоне, и кристаллическое строение с ориентированной перпендикулярно этой поверхности карбидной фазой. Фиг. 2 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3