[go: up one dir, main page]

RU2845802C1 - Mould for automatic coupling body production - Google Patents

Mould for automatic coupling body production

Info

Publication number
RU2845802C1
RU2845802C1 RU2024125010A RU2024125010A RU2845802C1 RU 2845802 C1 RU2845802 C1 RU 2845802C1 RU 2024125010 A RU2024125010 A RU 2024125010A RU 2024125010 A RU2024125010 A RU 2024125010A RU 2845802 C1 RU2845802 C1 RU 2845802C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
casting
ribs
mold
upper half
automatic coupling
Prior art date
Application number
RU2024125010A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Денис Александрович Байда
Анна Евгеньевна Цветаева
Марина Сергеевна Краснова
Сергей Витальевич Мартыненко
Павел Олегович Григорьев
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Уралвагонзавод" имени Ф.Э. Дзержинского"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Уралвагонзавод" имени Ф.Э. Дзержинского" filed Critical Акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Уралвагонзавод" имени Ф.Э. Дзержинского"
Application granted granted Critical
Publication of RU2845802C1 publication Critical patent/RU2845802C1/en

Links

Abstract

FIELD: foundry production.
SUBSTANCE: invention relates to metallurgy (foundry production), in particular to the design of technological elements of a casting mould used in the manufacture of cast parts "Automatic coupling body". Mould for the automatic coupling body manufacturing contains the upper and lower mould halves from the compacted moulding material, connected along the parting line, runner system consisting of runner, riser, filling funnel and sump, heads cavities located on the upper half-mould, moulding core, which includes a head part with iconic sections, and tail part with iconic sections, also having section in form of rectangular section of constant height with transverse process ribs arranged with equal pitch perpendicular to axis of moulding core, and an end, in the upper half-mould there are ribs, a crimping groove and a cooler, in the upper half-mould and in the cavities for the head there are pricks with diameter of 6 to 8 mm, moulding core head part further comprises a recess forming a tenon for the lock holder, grooves forming bosses for the elevator, recess, which creates a shelf for the safety lock, a devastation, which is in the section a set of conjugated tangentially arcs of different radii, made both convexly and concavely, wherein this emptying is made by drawing with a slope inside the section, a cylindrical opening with a V-shaped protrusion, wherein the axis of the cylindrical opening is perpendicular to the axis of the moulding core, and faces have inclination of up to 5° relative to axis of cylindrical hole, on inner radius of engagement contour there is an insert from sand-chromite mixture, tail part of the moulding core additionally contains cavities that are located along the tail part, the end face is made in the form of an elliptical cylinder and has a step made on the sign part for the upper half-mould, in the transition zone between the head and tail parts, in the vertical and horizontal walls mating angles, anti-shrinkage ribs are located, made with a reduced pitch in range of 25 to 15 mm and passing from the foundry rod radius horizontal part into the vertical part along the radius, wherein transverse process ribs and anti-shrinkage ribs are made with thickness from 4 to 6 mm and depth from 10 to 15 mm, and transverse process ribs are made with equal pitch in range from 50 to 60 mm.
EFFECT: decreased amount of rejects in the production of castings.
6 cl, 5 dwg

Description

Заявляемое изобретение относится к области металлургии (литейное производство), в частности к конструкции технологических элементов литейной формы, применяемых при изготовлении литых деталей «Корпус автосцепки».The claimed invention relates to the field of metallurgy (foundry production), in particular to the design of technological elements of a casting mold used in the manufacture of cast parts of the “Automatic coupling body”.

Проблемой, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является то, что при изготовлении детали «Корпус автосцепки», применяемые общеизвестные литейные формы с литейными стержнями, формирующими внутреннюю полость отливки, не исключают образования литейных дефектов, таких как искажение геометрии внутренних полостей детали, заливы, так как недостаточно прочно и надежно крепятся в литейной форме, в результате литейные стержни сдвигаются со своего места в процессе заливки, при этом размер одной стенки детали уменьшается, а другой увеличивается, кроме того, не исключается образование в отливке горячих трещин, усадочных раковин из-за недостаточного количества в конструкции литейных стержней элементов, препятствующих возникновению данных дефектов.The problem, which the claimed invention is aimed at solving, is that when manufacturing the part "Automatic coupling housing", the commonly used casting molds with casting cores forming the internal cavity of the casting do not exclude the formation of casting defects, such as distortion of the geometry of the internal cavities of the part, flooding, since they are not firmly and securely fastened in the casting mold, as a result, the casting cores shift from their place during the pouring process, while the size of one wall of the part decreases, and the other increases, in addition, the formation of hot cracks, shrinkage cavities in the casting is not excluded due to an insufficient number of elements in the design of the casting cores that prevent the occurrence of these defects.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является улучшение заполняемости литейной формы жидким расплавом; повышение точности отливки, снижение трудоемкости вспомогательных операций, связанных с подготовкой литейной формы к заливке.The task, which the claimed invention is aimed at solving, is to improve the filling of the casting mold with liquid melt; increase the accuracy of casting, and reduce the labor intensity of auxiliary operations associated with the preparation of the casting mold for pouring.

Технический результат, достигаемый от заявленного технического решения, заключается в снижении уровня брака при изготовлении отливок.The technical result achieved from the declared technical solution is a reduction in the level of defects in the production of castings.

Из уровня техники известна конструкция литейной формы для корпуса автосцепки,.(сайт.https://studbooks.net/2555636/tovarovedenie/izgotovlenie_detaley_avtostsepnogo ustroystva), содержащая стержень, состоящий из нескольких полустержней, формирующих головную часть, включающую углубление, формирующее шип для замкодержателя, знаковую часть стержня верхней полуформы для фиксации и позиционирования стержня при накрытии верхней полуформой, содержащую выступ для обеспечения работы прибыли, знаковую часть стержня нижней полуформы для позиционирования стержня при установке в форму и удержания его от заваливания в стороны при транспортировке формы и хвостовую часть, имеющую прямоугольное сечение постоянной высоты, содержащую торцевой элемент, выполненный в виде эллиптического цилиндра.The prior art discloses a design of a casting mold for an automatic coupling housing (website https://studbooks.net/2555636/tovarovedenie/izgotovlenie_detaley_avtostsepnogo ustroystva), containing a rod consisting of several half-rods forming a head part including a recess forming a tenon for a lock holder, a sign part of the rod of the upper half-mold for fixing and positioning the rod when covering the upper half-mold, containing a projection to ensure the operation of the riser, a sign part of the rod of the lower half-mold for positioning the rod when installing it in the mold and keeping it from falling to the sides during transportation of the mold, and a tail part having a rectangular cross-section of constant height, containing an end element made in the form of an elliptical cylinder.

Также из предшествующего уровня техники известна конструкция литейной формы для изготовления корпусов автосцепки, (патент RU 187005, B22C 9/00, опубликовано 13.02.2019, бюл. №9), состоящих из головы и хвостовика с перемычкой на конце, содержащая нижнюю и верхнюю полуформы из отвержденного формовочного материала, выполненные с полостями, образующими при смыкании упомянутых полуформ литейные полости, формирующие внешние контуры корпусов автосцепок, стержни, формирующие внутренние контуры корпусов автосцепок, и литниково-питающую систему, включающую стояк, литниковые ходы и прибыли прямого питания, размещенные над участками головы корпусов автосцепок, отличающаяся тем, что нижняя и верхняя полуформы изготовлены вакуумно-пленочной формовкой и содержат отвержденный сыпучий формовочный материал, заключенный в верхнюю и нижнюю опоки и герметизированный синтетическими пленками, верхняя и нижняя опоки снабжены вакуумными трубками, расположенными равномерно по длине упомянутых опок и параллельно друг другу, при этом над участками головы и перемычки хвостовика корпусов автосцепок установлены оболочки для формирования прибылей прямого питания, а над оболочками прибылей прямого питания установлены модели выпоров.Also known from the prior art is a design of a casting mold for manufacturing automatic coupling housings (patent RU 187005, B22C 9/00, published 13.02.2019, Bulletin No. 9), consisting of a head and a tail with a jumper at the end, containing lower and upper half-molds made of hardened molding material, made with cavities that form casting cavities when the said half-molds are closed, forming the outer contours of the automatic coupling housings, rods forming the inner contours of the automatic coupling housings, and a gating-feed system including a riser, gating passages and direct feed risers located above the head sections of the automatic coupling housings, characterized in that the lower and upper half-molds are made by vacuum-film molding and contain hardened bulk molding material enclosed in upper and lower flasks and sealed with synthetic films, the upper and lower flasks are equipped with vacuum tubes, located evenly along the length of the said flasks and parallel to each other, while above the sections of the head and the web of the tail of the automatic coupler housings, shells are installed for forming direct feed risers, and above the shells of the direct feed risers, models of thrusts are installed.

При этом литейная форма, для изготовления корпусов автосцепки, представленная на фиг.1 - фиг.5, включает в себя стержни, формирующие внутренние контуры корпусов автосцепок, выполненные цельными и состоящие из головной части, знаковой части стержня верхней полуформы для фиксации и позиционирования стержня при накрытии верхней полуформой, знаковой часть стержня нижней полуформы для позиционирования стержня при установке в форму и удержания его от заваливания в стороны при транспортировке формы и хвостовой части, имеющей прямоугольное сечение постоянной высоты, содержащей поперечные технологические ребра, расположенные перпендикулярно к оси стержня, имеющие равный шаг по всей поверхности хвостовой части.In this case, the casting mold for manufacturing the automatic coupling housings shown in Fig. 1 - Fig. 5 includes rods that form the internal contours of the automatic coupling housings, made in one piece and consisting of a head part, a sign part of the rod of the upper half-mold for fixing and positioning the rod when covering the upper half-mold, a sign part of the rod of the lower half-mold for positioning the rod when installing it in the mold and holding it from falling to the sides during transportation of the mold, and a tail part having a rectangular cross-section of constant height, containing transverse technological ribs located perpendicular to the axis of the rod, having an equal pitch over the entire surface of the tail part.

Конструкция данной литейной формы принята авторами заявляемого изобретения в качестве прототипа.The design of this casting mold was adopted by the authors of the claimed invention as a prototype.

Недостатки аналога и прототипа:Disadvantages of the analogue and prototype:

- литейные формы с литейными стержнями, формирующими внутреннюю полость корпуса автосцепки, не исключают искажения геометрии внутренних полостей детали, так как данный литейные стержни недостаточно прочно и надежно крепятся в литейной форме, а также образования литейных дефектов, таких как заливы, горячие трещины, усадочные раковины из-за недостаточного количества в конструкции литейного стержня элементов, препятствующих возникновению данных дефектов.- casting molds with casting cores that form the internal cavity of the automatic coupling body do not exclude distortion of the geometry of the internal cavities of the part, since these casting cores are not sufficiently firmly and securely fastened in the casting mold, as well as the formation of casting defects, such as floods, hot cracks, shrinkage cavities due to an insufficient number of elements in the casting core design that prevent the occurrence of these defects.

Поставленная задача решается, а указанный технический результат достигается, тем, что литейная форма для изготовления корпуса автосцепки, содержащая верхнюю и нижнюю полуформы из уплотненного формовочного материала, соединенные по линии разъема, литниковую систему, состоящую из литникового хода, стояка, заливочной воронки и зумпфа, полостей для прибыли, размещенных на верхней полуформе, литейный стержень включающий в себя головную часть со знаковыми участками и хвостовую часть со знаковыми участками, имеющую также участок в виде прямоугольного сечения постоянной высоты, с поперечными технологическими ребрами, расположенными с равным шагом, перпендикулярно к оси литейного стержня и торец, отличающаяся тем, что в верхней полуформе выполнены ребра, обжимная канавка и холодильник, в верхней полуформе и в полостях для прибыли выполнены наколы, диаметром от 6 мм до 8 мм, головная часть литейного стержня дополнительно содержит углубление, канавки, выемку, опустошение, представляющее собой в сечении совокупность сопряженных касательно дуг разного радиуса, выполненных как выпукло, так и вогнуто, при этом данное опустошение выполнено вытяжкой с уклоном внутрь сечения, цилиндрическое отверстие с V-образным выступом, при этом ось отверстия перпендикулярна оси литейного стержня, а грани имеют уклон до 5º относительно оси цилиндрического отверстия, на внутреннем радиусе контура зацепления установлена вставка из песчано - хромитовой смеси, хвостовая часть литейного стержня дополнительно содержит полости, которые расположены вдоль хвостовой части, торец выполнен в виде эллиптического цилиндра и имеет ступень, выполненную на знаковой части для верхней полуформы, в переходной зоне между головной и хвостовой частями в углах сопряжения вертикальной и горизонтальной стенок расположены противоусадочные ребра, выполненные с уменьшенным шагом в интервале от 25 мм до 15 мм и переходящие из горизонтальной части радиуса литейного стержня в вертикальную часть по радиусу, при этом поперечные технологические ребра и противоусадочные ребра выполнены толщиной от 4 до 6 мм и глубиной от 10 до 15 мм, а поперечные технологические ребра выполнены с равным шагом в интервале от 50 мм до 60 мм.The stated problem is solved, and the specified technical result is achieved, in that a casting mold for producing an automatic coupling housing, containing upper and lower mold halves made of compacted molding material, connected along a parting line, a gating system consisting of a gating run, a riser, a pouring funnel and a sump, cavities for a riser, located on the upper half of the mold, a casting core including a head part with sign sections and a tail part with sign sections, also having a section in the form of a rectangular section of constant height, with transverse technological ribs located with an equal pitch, perpendicular to the axis of the casting core and an end, characterized in that ribs, a crimping groove and a cooler are made in the upper half of the mold, pricks with a diameter of 6 mm to 8 mm are made in the upper half of the mold and in the cavities for the riser, the head part of the casting core additionally contains a recess, grooves, a recess, an emptying, which in section is a set of conjugate tangentially arcs of different radii, made both convex and concave, wherein this emptying is made by drawing with a slope inward of the section, a cylindrical hole with a V-shaped protrusion, wherein the axis of the hole is perpendicular to the axis of the casting core, and the faces have a slope of up to 5º relative to the axis of the cylindrical hole, an insert made of sand-chromite mixture is installed on the inner radius of the engagement contour, the tail part of the casting core additionally contains cavities that are located along the tail part, the end is made in the form of an elliptical cylinder and has a step made on the sign part for the upper half of the mold, in the transition zone between the head and tail parts in the corners of the conjugation of the vertical and horizontal walls there are anti-shrinkage ribs made with a reduced pitch in the range from 25 mm to 15 mm and passing from the horizontal part of the radius of the casting rod into the vertical part along the radius, while the transverse technological ribs and anti-shrinkage ribs are made with a thickness of 4 to 6 mm and a depth of 10 to 15 mm, and the transverse technological ribs are made with an equal pitch in the range from 50 mm to 60 mm.

В частном варианте исполнения литейной формы для изготовления корпуса автосцепки, поперечные технологические ребра и противоусадочные ребра на литейном стержне выполнены толщиной 6 мм и глубиной 15 мм.In a particular embodiment of the casting mold for manufacturing the automatic coupling body, the transverse technological ribs and anti-shrinkage ribs on the casting rod are made 6 mm thick and 15 mm deep.

В частном варианте исполнения литейной формы для изготовления корпуса автосцепки, поперечные технологические ребра на литейном стержне, выполнены с равным шагом 55 мм.In a particular version of the casting mold for manufacturing the automatic coupling body, the transverse technological ribs on the casting rod are made with an equal pitch of 55 mm.

В частном варианте исполнения литейной формы для изготовления корпуса автосцепки, противоусадочные ребра на литейном стержне выполнены с уменьшенным шагом 20 мм.In a particular version of the casting mold for manufacturing the automatic coupling body, the anti-shrinkage ribs on the casting rod are made with a reduced pitch of 20 mm.

В частном варианте исполнения литейной формы для изготовления корпуса автосцепки, диаметр наколов, выполненных в верхней полуформе и в полостях для прибыли составляет 6 мм. In a particular version of the casting mold for manufacturing the automatic coupling body, the diameter of the punctures made in the upper half of the mold and in the cavities for the riser is 6 mm.

В частном варианте исполнения литейной формы для изготовления корпуса автосцепки, в каждой полости для прибыли осуществляют один накол.In a particular version of the casting mold for manufacturing the automatic coupling body, one prick is made in each cavity for the riser.

Сущность заявляемого изобретения поясняется графическими материалами:The essence of the claimed invention is explained by graphic materials:

фиг.1 – литейная форма (в объемном изображении);Fig. 1 – casting mold (in three-dimensional representation);

фиг.2 – литейный стержень (вид спереди);Fig.2 – casting core (front view);

фиг.3 – литейный стержень (вид сзади);Fig.3 – casting core (rear view);

фиг.4 – литейный стержень (расположение поперечных технологических ребер относительно оси литейного стержня);Fig. 4 – casting core (location of transverse technological ribs relative to the axis of the casting core);

фиг.5 – литейный стержень (расположение цилиндрического отверстия относительно оси литейного стержня).Fig. 5 – casting core (location of the cylindrical hole relative to the axis of the casting core).

Литейная форма содержит верхнюю (14) и нижнюю полуформы (15) из уплотненного формовочного материала, соединенные по линии разъема (16), литниковую систему, состоящую из литникового хода (17) и выполненных из керамического материала заливочной воронки (18), стояка (19) и зумпфа (20), полостей для прибыли (21), размещенных на верхней полуформе (14), в верхней полуформе (14) и в полостях для прибыли (21) выполнены газонаколы (22), диаметром от 6 мм до 8 мм, в верхней полуформе (14) также выполнены ребра (23), обжимная канавка (24) и холодильник (25), литейный стержень (26), включающий головную часть (1) со знаковыми участками и хвостовую часть (2) со знаковыми участками, имеющую также участок в виде прямоугольного сечения постоянной высоты, полости (3), формирующие ребра жесткости, которые расположены вдоль хвостовой части, углубление (4), формирующее шип для замкодержателя, канавки (5), формирующие приливы для подъемника, выемку (6), формирующую полочку для предохранителя, опустошение (7), представляющее собой в сечении совокупность сопряженных касательно дуг разного радиуса, выполненных выпукло, так и вогнуто, при этом данное опустошение выполнено вытяжкой с уклоном внутрь сечения, цилиндрическое отверстие (8) с V-образным выступом для исключения прокручивания стержня по оси, предназначенное для установки песчаного стержня, формирующего отверстие, в которое устанавливается валик подъемника, при этом ось отверстия перпендикулярна оси литейного стержня, а грани имеют уклон до 5° относительно оси цилиндрического отверстия (8), на внутреннем радиусе контура зацепления (13) установлена вставка из песчано-хромитовой смеси (не показана), торец выполнен в виде эллиптического цилиндра (9) и имеет ступень (10) для обеспечения работы прибыли, выполненную на знаковой части для верхней полуформы, в переходной зоне между головной и хвостовой частями в углах сопряжения вертикальной и горизонтальной стенок расположены противоусадочные ребра (12), выполненные с уменьшенным шагом в интервале от 25 мм до 15 мм и переходящие из горизонтальной части радиуса стержня в вертикальную часть по радиусу, при этом поперечные технологические ребра (11) и противоусадочные ребра (12) выполнены толщиной от 4 до 6 мм и глубиной от 10 до 15 мм, а поперечные технологические ребра (11) выполнены с равным шагом в интервале от 50 до 60 мм. The casting mould comprises an upper (14) and a lower mould halves (15) made of compacted moulding material, connected along a parting line (16), a gating system consisting of a gating passage (17) and a pouring funnel (18), a riser (19) and a sump (20) made of ceramic material, cavities for a riser (21) located on the upper half of the mould (14), in the upper half of the mould (14) and in the cavities for a riser (21) gas splitters (22) with a diameter of 6 mm to 8 mm are made, in the upper half of the mould (14) ribs (23), a compression groove (24) and a cooler (25) are also made, a casting core (26) including a head part (1) with sign sections and a tail part (2) with sign sections, also having a section in the form of a rectangular section of constant height, cavities (3) forming stiffening ribs, which are located along the tail section, a recess (4) forming a tenon for the lock holder, grooves (5) forming lugs for the lifter, a notch (6) forming a shelf for the safety catch, an emptying (7) which is in cross-section a set of conjugate tangentially arcs of different radii, made both convex and concave, wherein this emptying is made by drawing with a slope inward of the cross-section, a cylindrical opening (8) with a V-shaped protrusion to prevent the rod from rotating along the axis, intended for installing a sand rod forming a hole into which the lifter roller is installed, wherein the axis of the opening is perpendicular to the axis of the casting rod, and the faces have a slope of up to 5° relative to the axis of the cylindrical opening (8), an insert made of a sand-chromite mixture (not shown) is installed on the inner radius of the engagement contour (13), the end is made in the form of an elliptical cylinder (9) and has a step (10) to ensure operation profit, made on the sign part for the upper half of the mold, in the transition zone between the head and tail parts in the corners of the junction of the vertical and horizontal walls there are anti-shrinkage ribs (12), made with a reduced pitch in the range from 25 mm to 15 mm and passing from the horizontal part of the rod radius to the vertical part along the radius, wherein the transverse technological ribs (11) and anti-shrinkage ribs (12) are made with a thickness of 4 to 6 mm and a depth of 10 to 15 mm, and the transverse technological ribs (11) are made with an equal pitch in the range from 50 to 60 mm.

Литейная форма работает следующим образом.The casting mold works as follows.

Изготавливают верхнюю (14) и нижнюю полуформы (15) при помощи литейной модели. Для изготовления верхней (14) и нижней (15) полуформ используется формовочная смесь из кварцевого песка и керамические элементы: стояк (19) и зумпф (20). Также изготавливают литейный стержень (26) и стержень (не показан), выполняющий отверстие под валик подъемника. The upper (14) and lower half-molds (15) are made using a casting pattern. To make the upper (14) and lower (15) half-molds, a molding mixture of quartz sand and ceramic elements are used: a riser (19) and a sump (20). A casting core (26) and a core (not shown) making a hole for the lift roller are also made.

Далее, перед установкой литейного стержня (26) в литейную форму, наносят противопригарное покрытие на углубление (4) канавки (5), выемку (6) торец (9) и на внутренний радиус контура зацепления (13).Next, before installing the casting core (26) into the casting mold, a non-stick coating is applied to the recess (4) of the groove (5), the notch (6), the end (9), and to the inner radius of the engagement contour (13).

Далее в отпечаток нижней полуформы (15), полученной моделью, устанавливают литейный стержень (26). В верхнюю полуформу (14) также устанавливают заливочную воронку (18). В отпечатке верхней полуформы (14) имеется две полости для прибыли (21). В верхней полуформе (14) выполняют газонаколы (22) в виде отверстий, обеспечивающие вентиляцию литейной формы при ее заливке жидким металлом. В каждой полости для прибыли (21) осуществляют как минимум один газонакол (22). Диаметр газонаколов (22) составляет от 6 до 8 мм. На верхней полуформе (14) выполняют ребра (23) для предотвращения появления горячих трещин в отливке, а на участок, расположенный в переходной зоне, между головной (1) и хвостовой (2) частями литейного стержня (26) устанавливают холодильник (25), для создания направленного затвердевания отливки. Кроме того, для предотвращения от заливов металла, в углублении на знаковой части верхней полуформы (14), выполняют обжимную канавку (24), которая при сборке литейной формы образует песчаный затвор, но при этом не разрушает знаковую часть литейной формы.Next, a casting core (26) is installed in the imprint of the lower half-mold (15) obtained by the model. A pouring funnel (18) is also installed in the upper half-mold (14). In the imprint of the upper half-mold (14), there are two cavities for risers (21). In the upper half-mold (14), gas splitters (22) are made in the form of openings that provide ventilation of the casting mold when it is poured with liquid metal. In each cavity for a riser (21), at least one gas splitter (22) is made. The diameter of the gas splitters (22) is from 6 to 8 mm. On the upper half-mold (14), ribs (23) are made to prevent the appearance of hot cracks in the casting, and a cooler (25) is installed on the section located in the transition zone, between the head (1) and tail (2) parts of the casting core (26), to create directional solidification of the casting. In addition, to prevent metal flooding, a crimping groove (24) is made in the recess on the sign part of the upper half of the mold (14), which, when assembling the casting mold, forms a sand seal, but does not destroy the sign part of the casting mold.

Затем в цилиндрическое отверстие (8) с V-образным выступом устанавливают стержень (не показан), выполняющий отверстие под валик подъемника в отливке «корпус автосцепки». При установке данного стержня в цилиндрическое отверстие (8) с V-образным выступом обеспечивается его надежная установка и фиксация по горизонтали и верикали.Then, a rod (not shown) is installed in the cylindrical hole (8) with a V-shaped protrusion, making a hole for the lift roller in the casting of the "automatic coupling body". When this rod is installed in the cylindrical hole (8) with a V-shaped protrusion, its reliable installation and fixation horizontally and vertically is ensured.

Литейный стержень (26), установленный в нижнюю полуформу (15), накрывают верхней полуформой (14) таким образом, чтобы знаковые участки, расположенные на головной части (1) и хвостовой части (2) литейного стержня (26), совпали с соответствующими им углублениям на литейной форме. После сборки литейной формы, производят ее заливку жидким металлом (жидкой сталью) через литниковую систему и питатель в зазор, образованный между литейной формой и литейным стержнем (26) таким образом, что головная (1) и хвостовая (2) части литейного стержня (26) со всех сторон соприкасались с жидким металлом за исключением знаковых участков литейного стержня (26). По ходу процесса кристаллизации жидкого металла в первую очередь кристаллизуются тонкие стенки и выступающие элементы отливки, в том числе образованные поперечными технологическими ребрами (11), противоусадочными ребрами (12), полостями (3), формирующими ребра жесткости, которые расположены вдоль хвостовой части (2) литейного стержня (26). За счет того, что данные элементы отливки закристаллизовались раньше основной части отливки, это предотвращает появление горячих трещин при переходе от вертикальной части отливки к горизонтальной части.The casting core (26), installed in the lower half-mold (15), is covered by the upper half-mold (14) in such a way that the marked sections located on the head part (1) and the tail part (2) of the casting core (26) coincide with the corresponding recesses on the casting mold. After assembling the casting mold, it is filled with liquid metal (liquid steel) through the gating system and the feeder into the gap formed between the casting mold and the casting core (26) in such a way that the head (1) and tail (2) parts of the casting core (26) come into contact with the liquid metal on all sides except for the marked sections of the casting core (26). During the process of crystallization of liquid metal, the thin walls and protruding elements of the casting, including those formed by transverse technological ribs (11), anti-shrinkage ribs (12), cavities (3) forming stiffening ribs, which are located along the tail part (2) of the casting core (26), are the first to crystallize. Due to the fact that these elements of the casting crystallize earlier than the main part of the casting, this prevents the occurrence of hot cracks during the transition from the vertical part of the casting to the horizontal part.

На внутреннем радиусе контура зацепления (13) с применением вставки из песчано-хромитовой смеси, процесс кристаллизации также ускоряется по всей плоскости соприкосновения с данной вставкой, за счет более высокой теплопроводности хромистого песка в сравнении с кварцевым песком, что обеспечивает отсутствие усадочных раковин в данном участке отливки.On the inner radius of the engagement contour (13) using an insert made of a sand-chromite mixture, the crystallization process is also accelerated along the entire plane of contact with this insert, due to the higher thermal conductivity of chromium sand in comparison with quartz sand, which ensures the absence of shrinkage cavities in this section of the casting.

При дальнейшем процессе кристаллизации отливки, начинается усадка металла (линейная усадка стали составляет 2%) и благодаря наличию опустошения (7), обеспечивается приемлемая податливость массивной головной части (1) литейного стержня (26), а также исключается образование напряжений и трещин в отливке.During the further process of crystallization of the casting, the metal begins to shrink (linear shrinkage of steel is 2%) and, due to the presence of emptying (7), acceptable ductility of the massive head part (1) of the casting core (26) is ensured, and the formation of stresses and cracks in the casting is also excluded.

Наличие в конструкции литейного стержня (26) ступени (10) обеспечивает фиксацию литейного стержня (26) в верхней полуформе (14), а также обеспечивает возможность качественной пропитки хвостовой части отливки без препятствия работы прибыли.The presence of a step (10) in the design of the casting core (26) ensures the fixation of the casting core (26) in the upper half-mold (14), and also ensures the possibility of high-quality impregnation of the tail part of the casting without obstructing the operation of the riser.

Пример. Изготовление отливки «корпус автосцепки» из стали 20ГЛ осуществляют следующим образом.Example: The production of the casting "automatic coupling body" from 20GL steel is carried out as follows.

Изготавливают верхнюю (14) и нижнюю (15) полуформы при помощи литейной модели. Для изготовления верхней полуформы (14) и нижней (15) полуформ используется формовочная смесь из кварцевого песка и керамические элементы: стояк (19) и зумпф (20). Также изготавливают литейный стержень (26) и стержень (не показан), выполняющий отверстие под валик подъемника.The upper (14) and lower (15) half-moulds are made using a casting pattern. To make the upper (14) and lower (15) half-moulds, a moulding mixture of quartz sand and ceramic elements is used: a riser (19) and a sump (20). A casting core (26) and a core (not shown) making a hole for the lift roller are also made.

Перед установкой литейного стержня (26) в литейную форму, наносят противопригарное покрытие на углубление (4) канавки (5), выемку (6) торец (9) и на внутренний радиус контура зацепления (13).Before installing the casting core (26) into the casting mold, a non-stick coating is applied to the recess (4) of the groove (5), the notch (6), the end (9) and to the inner radius of the engagement contour (13).

Далее в отпечаток нижней полуформы (14), полученной моделью, устанавливают литейный стержень (26), керамические элементы литниковой системы. В верхнюю полуформу (14) также устанавливают керамические элементы литниковой системы. В отпечатке верхней полуформы (14) имеется две полости для прибыли (21). В верхней полуформе (14) выполняют газонаколы (22) в виде отверстий, диаметром 6 мм, обеспечивающие вентиляцию литейной формы при ее заливке жидким металлом. В каждой полости для прибыли (22) осуществляют газонакол (22) диаметром 6 мм. На верхней полуформе (14) выполняют ребра (23) для предотвращения появления горячих трещин в отливке, а на участок, расположенный в переходной зоне, между головной (1) и хвостовой (2) частями литейного стержня (26) устанавливают холодильник (25), для создания направленного затвердевания отливки. Кроме того, для предотвращения от заливов металла, в углублении на знаковой части верхней полуформы (14), выполняют обжимную канавку (24), которая при сборке литейной формы образует песчаный затвор, но при этом не разрушает знаковую часть литейной формы.Next, a casting core (26) and ceramic elements of the gating system are installed in the imprint of the lower half-mold (14) obtained by the model. Ceramic elements of the gating system are also installed in the upper half-mold (14). In the imprint of the upper half-mold (14), there are two cavities for risers (21). In the upper half-mold (14), gas splitters (22) are made in the form of holes, 6 mm in diameter, providing ventilation of the casting mold when it is poured with liquid metal. In each cavity for a riser (22), a gas splitter (22) with a diameter of 6 mm is made. On the upper half-mold (14), ribs (23) are made to prevent the appearance of hot cracks in the casting, and a cooler (25) is installed on the section located in the transition zone, between the head (1) and tail (2) parts of the casting core (26), to create directional solidification of the casting. In addition, to prevent metal flooding, a crimping groove (24) is made in the recess on the sign part of the upper half of the mold (14), which, when assembling the casting mold, forms a sand seal, but does not destroy the sign part of the casting mold.

Затем в цилиндрическое отверстие (8) с V-образным выступом устанавливают стержень (не показан), выполняющий отверстие под валик подъемника в отливке «корпус автосцепки». Литейный стержень (26), установленный в нижнюю полуформу (15), накрывают верхней полуформой (14) таким образом, чтобы знаковые участки, расположенные на головной части (1) и хвостовой части (2) литейного стержня (26), совпали с соответствующими им углублениям на литейной форме. После сборки литейной формы, производят ее заливку сталью 20ГЛ гравитационным способом через литниковую систему и питатель в зазор, образованный между литейной формой и литейным стержнем (26) таким образом, что головная (1) и хвостовая (2) части литейного стержня (26) со всех сторон соприкасались с жидким металлом за исключением знаковых участков литейного стержня (26). Then, a rod (not shown) is installed in the cylindrical opening (8) with a V-shaped protrusion, making an opening for the lift roller in the casting "automatic coupling housing". The casting core (26), installed in the lower half-mold (15), is covered with the upper half-mold (14) in such a way that the symbolic sections located on the head part (1) and the tail part (2) of the casting core (26) coincide with the corresponding recesses on the casting mold. After assembling the casting mold, it is poured with 20GL steel by gravity through the gating system and the feeder into the gap formed between the casting mold and the casting core (26) in such a way that the head (1) and tail (2) parts of the casting core (26) come into contact with the liquid metal on all sides except for the symbolic sections of the casting core (26).

По ходу процесса кристаллизации жидкого металла в первую очередь кристаллизуются тонкие стенки и выступающие элементы отливки, в том числе образованные поперечными технологическими ребрами (11), выполнеными с равным шагом 55 мм, противоусадочными ребрами (12), выполненными с уменьшенным шагом 20 мм и полостями (3). При этом поперечные технологические ребра (11) и противоусадочные ребра (12) выполнены толщиной 6 мм и глубиной 15 мм. За счет того, что данные элементы отливки закристаллизовались раньше основной части отливки, это предотвращает появление горячих трещин при переходе от вертикальной части отливки к горизонтальной части.During the process of crystallization of liquid metal, the thin walls and protruding elements of the casting crystallize first, including those formed by transverse technological ribs (11) made with an equal pitch of 55 mm, anti-shrinkage ribs (12) made with a reduced pitch of 20 mm and cavities (3). In this case, the transverse technological ribs (11) and anti-shrinkage ribs (12) are made 6 mm thick and 15 mm deep. Due to the fact that these elements of the casting crystallize earlier than the main part of the casting, this prevents the occurrence of hot cracks during the transition from the vertical part of the casting to the horizontal part.

На внутреннем радиусе контура зацепления (13) за счет применения вставки из песчано-хромитовой смеси, обеспечивается отсутствие усадочных раковин в данном участке отливки.On the inner radius of the engagement contour (13), due to the use of an insert made of sand-chromite mixture, the absence of shrinkage cavities in this section of the casting is ensured.

Наличие в конструкции литейного стержня (26) опустошения (7), обеспечивает приемлемую податливость массивной головной части (1) литейного стержня (26), а также исключает образование напряжений и трещин в отливке.The presence of an emptying (7) in the design of the casting core (26) ensures acceptable flexibility of the massive head part (1) of the casting core (26), and also eliminates the formation of stresses and cracks in the casting.

Наличие в конструкции литейного стержня (26) ступени (10) обеспечивает фиксацию литейного стержня (26) в верхней полуформе, а также обеспечивает возможность качественной пропитки хвостовой части отливки без препятствия работы прибыли.The presence of a step (10) in the design of the casting core (26) ensures the fixation of the casting core (26) in the upper half-mold, and also ensures the possibility of high-quality impregnation of the tail part of the casting without obstructing the operation of the riser.

Благодаря тому, что литейный стержень (26) выполнен цельной конструкции, он надежно крепится в литейной форме, сборка литейной формы выполняется без нарушений, литейный стержень (26) не сдвигается со своего места в процессе заливки металла, а размерная часть отливки без отклонений. Due to the fact that the casting core (26) is made of a single piece, it is securely fastened in the casting mold, the assembly of the casting mold is carried out without disturbances, the casting core (26) does not move from its place during the process of pouring metal, and the dimensional part of the casting is without deviations.

Конструкция литейной формы обеспечивает плавное заполнение металлом двух отливок «корпус автосцепки».The design of the casting mold ensures smooth filling of the two “coupling body” castings with metal.

Соответственно, использование данной литейной формы способствует снижению уровня брака при изготовлении отливок.Accordingly, the use of this casting mold helps to reduce the level of defects in the production of castings.

Таким образом, вероятность брака отливки существенно снижается: при изготовлении годового объема деталей «корпус автосцепки» (20000 штук) брак отливки снизился на величину от 2% до 3% в сравнении с ранее применяемыми литейными стержнями.Thus, the probability of casting defects is significantly reduced: when producing the annual volume of “automatic coupling housing” parts (20,000 pieces), casting defects decreased by 2% to 3% compared to previously used casting rods.

Заявляемое изобретение применяется в литейных цехах предприятия АО «Научно-производственная корпорация «Уралвагонзавод» и подтвердила свою технико-экономическую эффективность.The claimed invention is used in the foundries of the enterprise JSC Scientific and Production Corporation Uralvagonzavod and has confirmed its technical and economic efficiency.

Claims (6)

1. Литейная форма для изготовления корпуса автосцепки, содержащая верхнюю и нижнюю полуформы из уплотненного формовочного материала, соединенные по линии разъема, литниковую систему, состоящую из литникового хода, стояка, заливочной воронки и зумпфа, полостей для прибыли, размещенных на верхней полуформе, литейный стержень, включающий в себя головную часть со знаковыми участками и хвостовую часть со знаковыми участками, имеющую также участок в виде прямоугольного сечения постоянной высоты с поперечными технологическими ребрами, расположенными с равным шагом перпендикулярно к оси литейного стержня, и торец, отличающаяся тем, что в верхней полуформе выполнены ребра, обжимная канавка и холодильник, в верхней полуформе и в полостях для прибыли выполнены наколы диаметром от 6 до 8 мм, головная часть литейного стержня дополнительно содержит углубление, формирующее шип для замкодержателя, канавки, образующие приливы для подъемника, выемку, создающую полочку для предохранителя, опустошение, представляющее собой в сечении совокупность сопряженных касательно дуг разного радиуса, выполненных как выпукло, так и вогнуто, при этом данное опустошение выполнено вытяжкой с уклоном внутрь сечения, цилиндрическое отверстие с V-образным выступом, при этом ось цилиндрического отверстия перпендикулярна оси литейного стержня, а грани имеют уклон до 5° относительно оси цилиндрического отверстия, на внутреннем радиусе контура зацепления установлена вставка из песчано-хромитовой смеси, хвостовая часть литейного стержня дополнительно содержит полости, которые расположены вдоль хвостовой части, торец выполнен в виде эллиптического цилиндра и имеет ступень, выполненную на знаковой части для верхней полуформы, в переходной зоне между головной и хвостовой частями в углах сопряжения вертикальной и горизонтальной стенок расположены противоусадочные ребра, выполненные с уменьшенным шагом в интервале от 25 до 15 мм и переходящие из горизонтальной части радиуса литейного стержня в вертикальную часть по радиусу, при этом поперечные технологические ребра и противоусадочные ребра выполнены толщиной от 4 до 6 мм и глубиной от 10 до 15 мм, а поперечные технологические ребра выполнены с равным шагом в интервале от 50 до 60 мм.1. A casting mold for producing an automatic coupling housing, comprising upper and lower halves of a mold made of compacted molding material connected along a parting line, a gating system consisting of a gating passage, a riser, a pouring funnel and a sump, cavities for a riser located on the upper half of the mold, a casting core including a head part with sign sections and a tail part with sign sections, which also has a section in the form of a rectangular section of constant height with transverse technological ribs located with an equal pitch perpendicular to the axis of the casting core, and an end, characterized in that ribs, a compression groove and a cooler are made in the upper half of the mold, pricks with a diameter of 6 to 8 mm are made in the upper half of the mold and in the cavities for the riser, the head part of the casting core additionally contains a recess forming a tenon for the lock holder, grooves forming bosses for the lift, a recess creating a shelf for the fuse, an emptying which is in the cross-section a set of conjugate tangentially arcs of different radii, made both convex and concave, and this emptying is made by drawing with a slope inward of the cross-section, a cylindrical hole with a V-shaped protrusion, and the axis of the cylindrical hole is perpendicular to the axis of the casting core, and the faces have a slope of up to 5° relative to the axis of the cylindrical hole, an insert made of sand-chromite mixture is installed on the inner radius of the engagement contour, the tail part of the casting core additionally contains cavities which are located along the tail part, the end is made in the form of an elliptical cylinder and has a step made on the sign part for the upper half of the mold, in the transition zone between the head and tail parts in the corners of the conjugation of the vertical and horizontal walls there are anti-shrinkage ribs made with a reduced pitch in the range from 25 to 15 mm and transitional from the horizontal part of the radius of the casting core to the vertical part along the radius, wherein the transverse technological ribs and anti-shrinkage ribs are made with a thickness of 4 to 6 mm and a depth of 10 to 15 mm, and the transverse technological ribs are made with an equal step in the range of 50 to 60 mm. 2. Литейная форма для изготовления корпуса автосцепки по п. 1, отличающаяся тем, что поперечные технологические ребра и противоусадочные ребра литейного стержня выполнены толщиной 6 мм и глубиной 15 мм.2. A casting mold for manufacturing an automatic coupling body according to paragraph 1, characterized in that the transverse technological ribs and anti-shrinkage ribs of the casting core are made 6 mm thick and 15 mm deep. 3. Литейная форма для изготовления корпуса автосцепки по п. 1, отличающаяся тем, что поперечные технологические ребра литейного стержня выполнены с равным шагом 55 мм.3. A casting mold for manufacturing an automatic coupling body according to paragraph 1, characterized in that the transverse technological ribs of the casting core are made with an equal pitch of 55 mm. 4. Литейная форма для изготовления корпуса автосцепки по п. 1, отличающаяся тем, что противоусадочные ребра литейного стержня выполнены с уменьшенным шагом 20 мм.4. A casting mold for manufacturing an automatic coupling body according to paragraph 1, characterized in that the anti-shrinkage ribs of the casting core are made with a reduced pitch of 20 mm. 5. Литейная форма для изготовления корпуса автосцепки по п. 1, отличающаяся тем, что диаметр наколов, выполненных в верхней полуформе и в полостях для прибыли, составляет 6 мм. 5. A casting mold for manufacturing an automatic coupling body according to paragraph 1, characterized in that the diameter of the punctures made in the upper half of the mold and in the cavities for the riser is 6 mm. 6. Литейная форма для изготовления корпуса автосцепки по п. 1, отличающаяся тем, что в каждой полости для прибыли осуществляют один накол.6. A casting mold for producing an automatic coupling body according to paragraph 1, characterized in that one prick is made in each cavity for the riser.
RU2024125010A 2024-08-27 Mould for automatic coupling body production RU2845802C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2845802C1 true RU2845802C1 (en) 2025-08-25

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU941053A1 (en) * 1979-05-29 1982-07-07 Ташкентский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта Method of producing railway automatic coupling body
RU2583202C2 (en) * 2013-03-13 2016-05-10 Амстед Рэйл Компани, Инк. Moulding die mould for steel casting
CN206811093U (en) * 2017-05-09 2017-12-29 重庆通耀铸锻有限公司 Coupler body casting mould and railway freight-car coupler mould
CN109070194A (en) * 2016-04-13 2018-12-21 麦科恩威特尔莱伊公司 System and method for manufacturing rail vehicle coupler head core
RU187005U1 (en) * 2017-09-08 2019-02-13 РЕЙЛ 1520 АйПи ЛТД CASTING FORM FOR MANUFACTURING AUTO-CHAIN HOUSING
RU223918U1 (en) * 2023-11-30 2024-03-06 Общество с ограниченной ответственностью "Всесоюзный научно-исследовательский центр транспортных технологий" (ООО "ВНИЦТТ") CASE OF AUTOMATIC COUPLE OF A RAILWAY VEHICLE

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU941053A1 (en) * 1979-05-29 1982-07-07 Ташкентский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта Method of producing railway automatic coupling body
RU2583202C2 (en) * 2013-03-13 2016-05-10 Амстед Рэйл Компани, Инк. Moulding die mould for steel casting
CN109070194A (en) * 2016-04-13 2018-12-21 麦科恩威特尔莱伊公司 System and method for manufacturing rail vehicle coupler head core
CN206811093U (en) * 2017-05-09 2017-12-29 重庆通耀铸锻有限公司 Coupler body casting mould and railway freight-car coupler mould
RU187005U1 (en) * 2017-09-08 2019-02-13 РЕЙЛ 1520 АйПи ЛТД CASTING FORM FOR MANUFACTURING AUTO-CHAIN HOUSING
RU223918U1 (en) * 2023-11-30 2024-03-06 Общество с ограниченной ответственностью "Всесоюзный научно-исследовательский центр транспортных технологий" (ООО "ВНИЦТТ") CASE OF AUTOMATIC COUPLE OF A RAILWAY VEHICLE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109175307B (en) 3D printing sand mold antigravity casting forming method
CN101380665A (en) Wheel hub casting method and casting mold thereof
EA014212B1 (en) Mold
US20140034263A1 (en) Freight car yoke molding apparatus and method
CN101486071B (en) Technique and equipment for pouring flanged fitting combination
CN117245061A (en) Dieless casting method of inclined lathe bed
RU2845802C1 (en) Mould for automatic coupling body production
CN201871709U (en) A gas ring vacuum pump barrel mold
RU2844595C1 (en) Moulding core
CN102784890B (en) Method for casting lead screw sleeve type casts
CN109261896A (en) A kind of casting sand mould and pouring procedure of herbage collecting mechanical arc needle
CN119387495A (en) A planet carrier shell core preparation mold and preparation process thereof
SU988443A1 (en) Stack-type mould
CN112846080B (en) Integral casting control method for rudder blade casting for large ship
CN103736927A (en) Core molding string casting and vertical casting method for small-size steel casting
CN216397911U (en) Differential shell sand mould
CN115805299A (en) Vertical casting system and casting method for railway vehicle buffer box body
CN210817300U (en) Safe and environment-friendly type sprue of waxing machine
US8448691B1 (en) Bearing housing molding apparatus and method
CN223405940U (en) A tail plate casting resin sand molding mold
US10828695B2 (en) System and method for manufacturing railcar coupler headcores
CN217223489U (en) Sand shell for casting full-film-coated sand shell mold
SU1507514A1 (en) Mould for casting chains with spacers
CN117047028B (en) Compressor shell mold of marine turbocharger and casting method thereof
JPH0760398A (en) Mold casting method