кокиль для отливки поршня с охлаждаемой полостью

Формула изобретения

Кокиль для отливки поршня с охлаждаемой полостью, содержащий разъемный корпус, центральный металлический стержень, имеющий выступы с упорами, кольцевой стержень, оформляющий охлаждаемую полость в поршне, установленный на выступах металлического стержня и фиксируемый ими в горизонтальном и вертикальном направлениях, отличающийся тем, что кольцевой стержень выполнен из соли и имеет по крайней мере два глухих отверстия, а выступы с упорами выполнены на конце, в виде по крайней мере двух постоянного или переменного сечений упругих отростков, расположенных с натягом в отверстиях солевого стержня и удерживающих его от всплытия после заливки в кокиль жидкого металла.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении отливок из алюминиевых сплавов с полостями для охлаждения, например, поршней двигателей внутреннего сгорания.

Известен кокиль для отливки поршня с охлаждаемой полостью, содержащий разъемный корпус, составной центральный металлический стержень, имеющий выступы с упорами, кольцевой стержень, оформляющий охлаждаемую полость в поршне, установленный на выступах металлического стержня и фиксируемый ими.

Металлический пустотелый стержень фиксируется в кокиле с помощью выступа в металлическом составном центральном стержне и упора в пустотелом кольцевом стержне, и от всплытия после заливки жидкого металла ничем не удерживается.

Недостатком известного решения является высокая трудоемкость его изготовления с существенным расходом дорогостоящего листового металла.

Цель изобретения упрощение изготовления поршня с охлаждаемой полостью, повышение производительности литья и уменьшение газовых раковин в поршне, повышение точности расположения охлаждаемого канала в головке поршня и снижение расхода стального проката (листового и круглого).

Указанная цель достигается тем, что в кокиле для отливки поршня с охлаждаемой полостью, содержащем разъемный корпус, составной центральный металлический стержень, имеющий выступы с упорами, кольцевой стержень, оформляющий охлаждаемую полость в поршне, установленный на выступах металлического стержня и фиксируемый ими в горизонтальном и вертикальном направлениях, выполненный из соли кольцевой стержень имеет, по крайней мере, два глухих отверстия, а выступы с упорами выполнены на конце в виде, по крайней мере, двух постоянного или переменного сечений упругих отростков, расположенных с натягом в отверстиях солевого стержня и удерживающих его от всплытия после заливки в кокиль жидкого металла.

На фиг. 1 изображен кокиль для отливки поршня с охлаждаемой полостью; на фиг. 2 сопряжение фиксирующего по горизонтали выступа и отростков металлического стержня с солевым кольцевым стержнем.

Кокиль содержит разъемный корпус 1, составной центральный металлический стержень 2, соляной стержень 3, полость под отливку поршня 4. Жирными линиями указаны выступ 5 составного центрального металлического стержня, фиксирующий солевой стержень по горизонтали, выступ 6, фиксирующий солевой стержень в вертикальном направлении упор 7, переменного или постоянного сечения отростки 8, своим пружинением удерживающие солевой стержень от всплытия вверх при заливке в кокиль жидкого металла.

Кольцевой солевой стержень 3 для его фиксации относительно составного центрального металлического стержня имеет не менее двух глухих отверстий 9.

На фиг. 2 указано сопряжение металлического стержня с солевым. Фиксирующий по горизонтали выступ 6 с отростками 8 имеет длину "b". На его длине b₁ он выполнен по толщине или диаметру d₁, величиной с учетом свободной сборки, меньшей величины отверстия в солевом стержне, но достаточным для фиксации в горизонтальном направлении. На длине b₂ отростки имеют больший размер или диаметр, чем отверстие d₂ в солевом стержне. Выступ металлического стержня 5 на длине b-b₁ разрезан вдоль с образованием двух или более упругих работающих на изгиб отростков переменного или постоянного сечений, способных после термической обработки за счет упругих свойств упруго зажимать и удерживать от всплытия стержень после заливки жидкого металла. Проникновение жидкого металла внутрь полого фиксирующего выступа предотвращается предусмотренным неразрезанным участком этого выступа на длине "b₁" с толщиной или диаметром d₁, достаточным для возможности сборки. Глубина глухого отверстия в солевом стержне равна или больше длины "b" выступа. Солевой стержень при сборке устанавливается на упор 7 (фиг. 1) или упор "a" (фиг. 2).

Работа производится следующим образом.

Перед заливкой жидкого металла кокиль подготавливается к работе. Соляной стержень своими отверстиями, преодолевая упругое сопротивление отростков выступа, надевается на последние до упора 7, устанавливается нирезистовая вставка (чугунная вставка под поршневое кольцо) /не показан/, закрывается кокиль и заливается жидкий металл. После остывания отливка извлекается, при этом солевой стержень остается в извлеченной из кокиля отливке.

При небольшой массе солевого стержня для удержания его от всплытия при заливке жидкого металла в кокиль не исключается использование отростков только одного выступа, а вместо отростков на других выступах можно выполнить коническое заострение, неуказанное на чертеже.

Использование данного технического решения позволяет минимум в два раза повысить производительность труда, улучшить качество поршней из-за уменьшения смещения солевого стержня и уменьшения газовых раковин, и исключить из использования стальной листовой или круглый прокат.