SU776744A1 - Casting mould for producing toothed gears - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к области литейного производства, точнее к литейной форме дл  изготовлени  зубчатых колес.The invention relates to the field of foundry, more specifically to a mold for the manufacture of gears.

Известна литейна  форма, включающа  металлические полуформы, выполн ющие обод и песчаные стержни 1.A casting mold is known, comprising metal molds that form a rim and sand cores 1.

Недостатком этой литейной формы  вл етс  низкий выход годного и недостаточно высокое качество обода колеса.The disadvantage of this mold is the low yield and insufficient quality of the wheel rim.

Целью изобретени   вл етс  устранение указанных недостатков.The aim of the invention is to eliminate these drawbacks.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что соотношение приведенных размеров полостей формы, образующих спицы и обод, составл ет от 1,1:1 до 1,5:1, причем отношение толщины стенки металлической полуформы к размеру полости формы, образующей обод, в радиальном направлении составл ет от 0,5:1 до 1,5:1. Целесообразно нижнюю и верхнюю металлические полуформы выполн ть двусторонними.The goal is achieved by the fact that the ratio of the dimensions of the mold cavities forming the spokes and the rim is from 1.1: 1 to 1.5: 1, and the ratio of the wall thickness of the metal half-mold to the size of the mold cavity forming the rim in the radial direction em from 0.5: 1 to 1.5: 1. It is advisable to make the lower and upper metal half-molds two-sided.

Соотношение размеров полостей, образованных металлическими и песчаными част ми , дано в приведенных размерах. Под приведенным размером понимают отношение объема узла (части) отливки к площади его поверхности, охлаждени .The ratio of the sizes of the cavities formed by the metal and sand parts is given in the given sizes. By a given size is meant the ratio of the volume of the casting unit (part) to its surface area, cooling.

Дл  получени  плотного строени металла в ободе колеса отношение приведенных размеров спицы (песчана  форма) к приведенному радиусу обода (металлическа  форма) должно быть в пределах от 1,1:1 до 1,5:1. Если это отношение меньще 1,1:1, то в ободе колеса образуютс  дефекты усадочного происхождени  вследствие нарущени  условий направленного затвердевани  и питани  этой зоны отливки. Увеличение соотношени  приведенных размеров более 1,5:1 также нецелесообразно, по10 скольку это приводит к ут желению конструкции колеса и увеличению расхода жидкой стали.In order to obtain a dense metal structure in the wheel rim, the ratio of the reduced dimensions of the spokes (sand form) to the reduced radius of the rim (metal form) must be in the range from 1.1: 1 to 1.5: 1. If this ratio is less than 1.1: 1, then shrinkage defects form in the wheel rim due to the violation of the conditions of directional solidification and feeding of this casting zone. An increase in the ratio of the above dimensions to more than 1.5: 1 is also impractical, since this will lead to the improvement of the wheel design and an increase in the consumption of liquid steel.

Кроме того, толщина металлической части формы (кокил ) и размер обода вIn addition, the thickness of the metal part of the form (chill mold) and the size of the rim in

15 радиальном направлении должны выдерживатьс  в определенных пределах с тем, чтобы обеспечить необходимую интенсивность охлаждени  обода, при которой последний затвердеет быстрее спицы колеса. В этом случае по сечению обода будут от20 сутствовать дефекты усадочного происхождени , а структура и плотность металла в зоне нарезани  зуба будут наилучшими. Согласно изобретению отношение толщины стенки кокил  к толщине обода в радиаль25 ном направлении составл ет от 0,5:1 до 1,5:1. С изменением этого соотношени  в сторону уменьшени  (менее 0,5:1) интенсивность охлаждени  падает, врем  затвер30 девани  обода возрастает (становитс  сопоставимым или превосходит врем  затвердевани  спиц) и по его сечению образуютс  усадочные дефекты. Кроме того, это ослабл ет конструкцию металлической формы , а также сокращает срок ее эксплуатации . Увеличение этого соотношени  более 1,5:1 приводит к ут желению металлической формы и росту трудозатрат на ее изготовление .15 radial direction must be kept within certain limits in order to provide the necessary intensity of cooling of the rim, at which the latter hardens the spokes of the wheel faster. In this case, there will be no defects of shrinkage origin along the rim section, and the structure and density of the metal in the area of tooth cutting will be the best. According to the invention, the ratio of the wall thickness of the chill mold to the thickness of the rim in the radial direction is from 0.5: 1 to 1.5: 1. As this ratio changes towards a decrease (less than 0.5: 1), the cooling intensity drops, the hardening time of the rim increases (becomes comparable or exceeds the hardening time of the spokes), and shrinkage defects are formed over its cross section. In addition, it weakens the design of the metal mold, and also shortens its service life. An increase in this ratio of more than 1.5: 1 leads to an increase in the desire of the metal form and an increase in labor costs for its production.

На фиг. 1 представлен пример выполнени  литейной формы (в сборе) дл  отливки зубчатых колес; на фиг. 2 - то же, вид сверху.FIG. 1 shows an embodiment of a mold (complete) for casting gears; in fig. 2 - the same, top view.

Металлические полуформы 1 и 2 образуют полость цилиндрической формы и выполн ют боковую, нижнюю и верхнюю поверхности обода 3. Спицы 4 и ступицу 5 колеса выполн ют песчаные стержни 6.The metal half-molds 1 and 2 form a cylindrical cavity and form the side, bottom and top surfaces of the rim 3. The spokes 4 and the wheel hub 5 are sand cores 6.

Полуформа 2 перекрывает верхнюю поверхность обода 3 колеса и одновременно может служить грузом. Кроме того, в ней имеетс  центральное отверстие дл  установки стержн  7, выполн ющего прибыль 8 над ступицей 5 отливки.Half-form 2 overlaps the upper surface of the rim 3 of the wheel and at the same time can serve as a weight. In addition, it has a central hole for mounting the rod 7, which makes a profit 8 above the casting hub 5.

Нижн   металлическа  полуформа 1 имеет цилиндрическую полость, котора  вместе с песчаными стержн ми 6, установленными в ней, выполн ет конфигурацию обода 3 всего колеса.The bottom metal half-mold 1 has a cylindrical cavity, which, together with the sand cores 6 installed therein, performs the configuration of the rim 3 of the entire wheel.

Целесообразно нижнюю и верхнюю полуформы 1, 2 выполн ть двусторонними, использу  поочередно каждую из сторон дл  изготовлени  отливок. Это позвол ет сократить общее количество полуформ и исключить р д технологических операций (наприМер , подогрев) по подгсэтовке металлической части формы к сборке и заливке.It is advisable to make the lower and upper molds 1, 2 two-sided, using each side alternately to make castings. This makes it possible to reduce the total number of half-molds and exclude a number of technological operations (for example, heating) for adjusting the metal part of the form to assembly and casting.

Отливка питаетс  только одной прибылью 8, расположенной над ступицей колеса , котора  одновременно  вл етс  также и литниковой чашей дл  заливки металла .The casting is powered by only one profit 8, located above the wheel hub, which is also the gating bowl for pouring metal.

При выполнении соотношений в приведенных размерах обода (металлическа  часть формы) и спицы (песчана  часть формы), предложенных в изобретении, будут обеспечены услови  направленного затвердевани  металла от обода к ступице колеса.When the ratios in the given dimensions of the rim (the metal part of the mold) and the spokes (the sand part of the mold) proposed in the invention are fulfilled, the conditions for the directional solidification of the metal from the rim to the wheel hub will be provided.

В услови х когда спицы колеса выполн ют роль каналов, через которые происходит непрерывное питание обода в процессе его затвердевани , обеспечиваетс  высока  плотпость металла последнего и каких-либо дополнительных прибылей дл  питани  обода не требуетс .Under the conditions when the spokes of the wheel play the role of channels through which the rim is continuously fed during its hardening, the density of the metal of the latter is high and no additional gain is required to feed the rim.

Металлическа  часть формы может быть выполнена, например, из чугуна, а стержень из жидкостекольной смеси, отверждаемой углекислым газом.The metal part of the mold can be made, for example, of cast iron, and the core of a liquid-glass mixture, cured by carbon dioxide.

Изобретение может быть использовано при производстве отливок зубчатых колес различных диаметров. Особенно эффективно его применение при изготовлении колес диаметром более 500 мм.The invention can be used in the production of castings gears of different diameters. Especially effective is its use in the manufacture of wheels with a diameter of more than 500 mm.

- Технико-экономические преимущества изобретени  заключаютс  в увеличении выхода годного стального лить  до 90%, сокращении объема механической обработки в 2-3 раза, обрубных, очистных и автогенных работ в 5-6 раз, экономии жидкого металла на 20-30%, а также сокращении цикла (в 10 раз) и трудоемкости изготовлени  отливок. Экономический эффект от внедрени  изобретени  составит бО-- Technical and economic advantages of the invention consist in increasing the yield of suitable steel casting up to 90%, reducing the volume of machining by 2-3 times, cutting, cleaning and autogenous works by 5-6 times, saving liquid metal by 20-30%, and shortening the cycle (10 times) and the labor intensity of casting. The economic effect from the implementation of the invention will be

70 руб. на 1 т колес по черному весу.70 rub. on 1 ton of wheels by black weight.

Claims (2)

1.Литейна  форма дл  изготовлени  зубчатых колес, включающа  металлические полуформы, выполн ющие обод, и песчаные стержни дл  образовани  .ступицы и спиц, отличающа с  тем, что, с целью увеличени  выхода годного и ,улучщени  качества рабочей части отливки, соотнощение приведенных размеров полостей формы, образующих спицы и обод, составл ет от 1,1:1 до 1,5:1, причем отношение толщины стенки металлической полуформы1. A mold for the manufacture of gears, including metal molds that form a rim, and sand cores to form spikes and spokes, characterized in that, in order to increase the yield of the casting, the ratio of the reduced dimensions of the cavities the shapes forming the spokes and the rim range from 1.1: 1 to 1.5: 1, with the ratio of the wall thickness of the metal half-mold к размеру полости формы, образующей обод, в радиальном направлении составл ет от 0,5:1 до 1,5:1.to the size of the mold cavity forming the rim in the radial direction is from 0.5: 1 to 1.5: 1. 2.Литейна  форма по п. 1, отличающа с  тем, что металлические полуформы выполнены двусторонними. 2. The casting mold according to claim 1, wherein the metal half-molds are double-sided. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination 1. Дубинин Н. П. и др. Кокильное литье, М., М.ашиностроение, 1967, с. 181.1. Dubinin, NP, and others. Chill casting, M., M. engineering, 1967, p. 181.