Форма для лиття прокатних валків відцентровим способом

Форма для лиття прокатних валків і роликів відцентровим способом, яка містить виливницю, торцеві кришки, встановлену у виливницю вставку, кільцеву прокладку, виконану з теплоізоляційного матеріалу, яка відрізняється тим, що кільцеву прокладку при зборці форми встановлено з деформацією, що складає 10-30 % її товщини, а лінійний розмір вставки витримано з урахуванням цієї деформації і визначають по співвідношенню: lB=L-K1·Δ, де lВ - лінійний розмір вставки, мм; L - лінійний розмір під установку вставки і кільцевої прокладки, мм; K1 - коефіцієнт лінійної деформації теплоізолюючої кільцевої прокладки, який дорівнює 0,7÷10,9; Δ - товщина кільцевої прокладки, мм. Винахід відноситься до ливарного виробництва, зокрема, до форм для відцентрового лиття і може бути використаний для отримання відцентроволитих чавунних прокатних валків і роликів. Відома форма для відцентрового лиття прокатних валків, яка містить гільзу (виливницю), в яку встановлений кокіль для формування бочки валка і двошарові вставки для формування шийок валка, внутрішній шар яких виконаний з чавуну [1]. Недоліком описаної форми є те, що в запропонованій ливарній формі відсутнє достатнє ущільнення між її елементами, що призводить до утворення облоя, ускладненої усадки і, як наслідок, утворенню гарячих тріщин на бочках заготовок, що заливаються. Найбільш близькою по технічній суті до форми, що заявляється, є металева форма для відцентрового лиття чавунних прокатних валків, що містить встановлені в гільзу (виливницю) кокіль для формування бочки валка і вставки для формування верхньої і нижньої шийок валка. Між кокілем і вставками встановлені кільцеві прокладення, виконані з теплоізоляційного матеріалу [2]. Недоліком прототипу є те, що кільцеві прокладення встановлюються у форму без їх деформації по товщині. Така установка кільцевих прокладень не дозволяє достатньою мірою ущільнити стики між кокілем і вставками, що призводить до виникнення проміжку в цьому місці. При заливанні металу у форму, що обертається, під дією відцентрових сил станеться заповнення проміжку, що призведе до утворення облоя, виникнення ускладненої усадки і, як наслідок, утворення гарячих подовжніх тріщин на бочці. Технічним завданням рішення, що заявляється, є розробка конструкції форми, яка дозволяє запобігти утворенню облоя на заготовках, які відливаються, і усунути брак по гарячих тріщинах в них. Поставлене технічне завдання досягається тим, що кільцеве прокладення при зборці форми встановлюють з деформацією складової 10...30 % її товщини, а лінійний розмір вставки витримують з урахуванням цієї деформації і визначають по співвідношенню: lB=L-K1·Δ (1) де lB - лінійний розмір вставки, мм; L - лінійний розмір під установку вставки і кільцевого прокладення, мм; (19) UA (11) 93845 (13) C2 (21) a201008532 (22) 08.07.2010 (24) 10.03.2011 (46) 10.03.2011, Бюл.№ 5, 2011 р. (72) ФІЛІПОВ ВАЛЕНТИН СЕМЕНОВИЧ, АВЄРІН ВОЛОДИМИР ІВАНОВИЧ, ЖЕГУР ОЛЕКСАНДР АНАТОЛІЙОВИЧ, ЧЕБАНЕНКО ЮРІЙ БРОНІСЛАВОВИЧ, СИРОТА ОЛЕКСАНДР ОЛЕКСІЙОВИЧ, ПОГОРЄЛОВ ЮРІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ, ЄФАНІН ОЛЕГ АНАТОЛІЙОВИЧ, ГРИШАЄВ ВОЛОДИМИР ІВАНОВИЧ (73) ТОВАРИСТВО З ОБМЕЖЕНОЮ ВІДПОВІДАЛЬНІСТЮ "НАУКОВО-ТЕХНІЧНЕ ПІДПРИЄМСТВО "НОВІ МАШИНИ ТА ТЕХНОЛОГІЇ" (56) SU 1245406 A1, 23.07.1986 SU 1364392 A1, 07.01.1988 SU 1759540 A1, 07.09.1992 SU 1787672 A1, 15.01.1993 3 K1 - коефіцієнт лінійної деформації теплоізолюючого кільцевого прокладення дорівнює 0,7...0,9; Δ - товщина теплоізолюючого кільця, мм. Межі деформації теплоізоляційного кільцевого прокладення обумовлені тим, що при деформації менше 10 % її товщини не відбувається достатнє ущільнення стиків між елементами ливарної форми, що призводить до утворення облоя на відливаних заготовках валків і роликів і, як наслідок, виникнення поперечних тріщин на їх бочках. При деформації понад 30 % товщина кільцевого прокладення відбувається її граничне ущільнення, і руйнування при тепловому розширенні ливарної форми, що веде до утворення облоя на відливаних заготовках валків і роликів в цьому місці. K1 - коефіцієнт отриманий емпіричним шляхом. Вибір граничних значень коефіцієнта К1, отриманого експериментальним шляхом, обумовлено тим, що при значенні К1 більше 0,9 (менше 10 % деформації товщини кільцевого прокладення) не відбувається достатнє ущільнення кільцевим прокладенням стиків між елементами ливарної форми, що призводить до утворення облоя на відливаних заготовках валків і роликів і, як наслідок, виникнення поперечних тріщин на їх бочках. При значенні цього ж коефіцієнта менше 0,7 (більше 30 % деформації товщини кільцевого прокладення) відбувається граничне ущільнення кільцевого прокладення, і її руйнування при тепловому розширенні ливарної форми, що веде до утворення облоя на відливаних заготовках валків і роликів в цьому місці. Використання запропонованої конструкції форми для відцентрового лиття прокатних валків і роликів забезпечує отримання якісної поверхні відливаної заготовки за рахунок ущільнення стиків між елементами ливарної форми, що запобіже утворенню гарячих тріщин унаслідок виникнення облоя, який створює ускладнену усадку. Таким чином, конструкція форми, що заявляється, в сукупності ознак, викладених у формулі винаходу, дозволяє вирішити нове завдання отримати придатні відливки шляхом запобігання утворенню облоя на відливаній заготовці і усунути брак литва по гарячих тріщинах. На фіг. 1 зображена форма, що заявляється, для лиття прокатних валків (подовжній переріз). Форма містить кокіль 1 для формування бочки валка діаметром 420 мм, в одній з торцевих час 93845 4 тин якого виконано закладення з піщано-глинистої суміші, що оформляє нижню шийку валка діаметром 300 мм. У протилежній стороні кокілю встановлена вставка 2, що складається з металевої обичайки і піщано-глинистої частини, яка оформляє верхню шийку валка з діаметром 300 мм. На одному торці форми кріпиться фіксувальна кришка 3 з вхідним отвором, на протилежному торці - глуходонна кришка 4. Між вставкою і кокілем встановлюється кільцеве прокладення 5 з теплоізоляційного матеріалу - листового азбесту завтовшки 6 мм, яка після деформації має товщину 4,2...5,4 мм, що дозволяє ущільнити стики і компенсувати температурне розширення форми. Згідно з формулою 1 довжина вставки складає: 480-6·0,8=475,2 мм. Заготовки, що відливаються в розроблену ливарну форму, не мають браку по гарячих тріщинах. На фіг. 2 зображена форма, що заявляється, для лиття роликів (подовжній переріз). Форма для лиття роликів відцентровим способом містить кокіль 1 в якому встановлена вставка 2 для формування тіла ролика із зовнішнім діаметром 450 мм. У торцевих частинах кокілю встановлено дві фіксувальні кришки 3 і 4, в одній з яких виконаний отвір для заливки рідкого металу 4. Між кришкою 4 і вставкою 2 встановлено кільцеве прокладення 5 з теплоізоляційного матеріалу - листового азбесту завтовшки 5 мм, яка після деформації має товщину 3,5...4,5 мм, що дозволяє ущільнити стик і компенсувати температурне розширення форми. Згідно з формулою 1 довжина вставки складає: 1850-5·0,8=1846 мм. Таким чином, конструкція форми, що заявляється, для відцентрового лиття прокатних валків і роликів дозволяє виключити утворення облоя на поверхні відливаної заготовки і отримувати відливки без браку по гарячих тріщинах. Джерела інформації, які взяті до відома при розгляді матеріалів заявки: 1. І.А. Свистунов, В.А. Рямов, В.В. Граматчиков та ін. Патент РФ № 2003431, В22D 13/10, 1993, Бюл. № 43-44. 2. І.А. Свистунов, Е.Н. Вишнякова, В.К. Парфенюк та ін. Авторське свідоцтво СРСР № 1779461, В22D 13/10, 1992, Бюл. № 45. 5 93845 6 7 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 93845 8 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601