Способ изготовления литейных форм

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ, включающий воздействие сжатого воздуха на сухую смесь, плакированную водорастворимым связующим, принудительное поступление ее в нагреваемзто оснастку, обработку паром и отверждение в оснастке, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности форм при использовании в качестве плакирующего связующего водорастворимого силиката натрия, воздействие на смесь воздухом совмещают с обработкой ее паром при соотнсяпении величин давления сжатого воздуха и пара соответственно

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕа1УБЛИН

091 (ll) 2 А зао В 22 С 9/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOh6Y СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕЙИЙ И OTHPblTHA (21) 3490636/22-02 (22) 17.09.82 (46) 30.09.84. Бюл. М - 36 (72) Б. С.Линецкий, P.Ë.Ñíåæíîé, С.Б.Кантор, В.С.Серебро и В.А.Бахчеван .(71) Научно-исследовательский институт специальных способов литья (53) 621.744.56(088.8) (56) 1. Просяник Г.В. и др. Изготов ление стержней в нагреваемой оснастке. М., "Машиностроение", 1970, с. 119-177.

2. Заявка. Японии У 45-6248, кл. 11А21, опублик. 1970. (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЪ|Х ФОРМ, включающий воздействие сжатого воздуха на сухую смесь, плакированную водорастворимым связующим, принудительное поступление ее в нагреваемую оснастку, обработку паром и отверждение в оснастке, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности форм при использовании в качестве плакирующего связующего водорастворимого силиката натрия, воздействие на смесь воздухом совмещают с обработкой ее паром при соотношении величин давления сжатого воздуха и пара соответственно (0,9-1 5):1, а проведение указанной совмещенной операции осуществляют непосредственно перед поступлени- Е ем смеси в оснастку.

15

30

40

S5

1 11

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам изготовления литейных форм.

Известны пескострельные способы изготовления форм и стержней, заключающиеся в заполнении оснастки влажной формовочной смесью и последующем отверждении смеси в нагреваемой оснастке 1".1.

Однако изготовление тонкостенных стержней и форм сложной конфигурации при помощи указанных способов затруднено вследствие недостаточной текучести влажной смеси. Для изготовления таких форм целесообразно использовать сыпучие смеси, плакированные водорастворимыми связующими.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления форм и стежней, включающий воздействие сжатого воздуха на сухую смесь, плакированную водорастворимым связующим, принудительное поступление ее в нагреваемую оснастку, обработку паром и отверждение смеси в нагреваемой оснастке С2 3.

Данный способ характеризуется неравномерным распределением пара по массе смеси, что снижает прочность форм. Неравномерное распределение пара может быть объяснено образованием слоя конденсации, препятствующего проникновению пара в центральные зоны формы.

Целью изобретения является повышение прочности форм при использовании в качестве плакирующего связующего водорастворимого силиката натрия.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления литейных форм, включающему воздействие сжатого воздуха на сухую смесь,плакированную водорастворимым связующим, принудигельное поступление ее в нагреваемую оснастку, обработку паром и отверждение в оснастке, воздействие на смесь сжатым воздухом совмещают с обработкой ее паром при соотношении величин давления сжатого воздуха и пара соответственно (0,9-1,5):1, а проведение указанной совмещенной операции осуществляют непосредственно перед поступлением смеси в оснастку.

Совмещение разрыхления смеси сжатым воздухом с обработкой ее паром обеспечивает распределение пара по

15842 з всей толщине смеси. и равномерную гидратацию связующего, плакирующего зерна огнеупорного,наполнителя. Такое равномерное распределение пара существенно повышает прочность отвержденной формы.

Использование для разрыхления воздуха при давлении ниже 907 от давления пара приводит к черезмерному уплотнению смеси паром, сопровождается образованием фронта конденса- . ции и неравномерной прочностью отвержденной формы.

Давление воздуха более 1507. от величины давления пара затрудняет распределение пара по всей толщине смеси, что вызывает снижение прочности смеси.

В лабораторных условиях исследуют разрыхление смеси воздухом, используемым для пескос грельного способа формообразования. Для этого формовочную смесь обрабатывают паром в процессе транспортирования в оснастку, так как смесь в этот момент разрыхлена транспортирующим воздухом.

В процессе экспериментов используется лабораторная установка для настрела сыпучих смесей под постоянным давлением.Между соплом, выходящим из резервуара, и оснасткой расположена емкость с перфорированными стенками, через которые во внутрь подается пар. В качестве оснастки используют стержневой ящик. Таким образом, пролетая отрезок от сопла до формы через емкость, заполненную паром, разрыхленная воздухом смесь равномерно гидратируется.

Пар вводится в емкость после поджатия к ней оснастки за 2-3 с до настрела. Подачу пара прекращают через

0,5-1 с после настрела. При многократном повторении настрела качество смеси, остающейся в пескострельном резервуаре, не меняется.

При обраоотке смеси под давлением пара Р рд = Зим, давление воздуха для настрела меняют от 2,7 (90K от

Рг1 рд ) до 4,05 (1507 от Pqgpp ).

Используют смесь, плакированную силикатом натрия с модулем 2,5, с содержанием связанной влаги 5-10Х от массы связующего и с общим расходом связующего 3 мас.X. Настрел производят в оснастку, нагретую до

200О.С, продолжительность отверждения 3 мин. Результаты экспериментов приведены в таблице.

1115842

Прочность отвержденной смеси

Отношение

Относительное

Давление пара, РОКАРА АТМ

Давление воздуха, Рвщд,лт давление воздуха к давлению пара давление воздуха, Х, от давления пара на разрыв, кгс/см

0,931

6,05

2,7

0,95:1

7,50

13,00

2,85

1,2:1

120

3,6

1,45:1

1,5:1

7,50

4;35

145

4,5

6,70

150

Составитель С.Тепляков

Редактор Н.Горват Техред И.Асталош Корректор М.Максимишинец

Заказ 6822/9 Тираж 774 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, уп. Проектная, 4

При воспроизведении способа по прототипу плакированную смесь аналогичного состава настреливают в нагреваемую оснастку (ящик для "восьмерки" с толщиной тела образца 25 мм) после чего ее продувают паром при давлении пара 3 атм по 5 с с двух сторон. Однако равномерного увлажнения образца при этом не наблюдается, вследствие конденсации пара в поверхностных слоях "восьмерки". Прочность образца в отвержденном состоянии (на разрыве) составляет

0,5 кгс/см .

Сопоставление этого результата с прочностными данными, приведенными в таблице, свидетельствует о преимуществах предлагаемого способа.

При реализации описываемого способа, кроме раэрыхления смеси при настреле продувкой воздуха, возможен также перевод смеси под действием воздуха в псевдоожиженное состояние.

Параметры используемого воздуха те же. Возможен также вариант разрыхления без использования воздуха: при помощи вибрации (виброкипящий слой), либо специальными механическими рыхлителями.

Предлагаемый способ может найти применение при изготовлении оболоч-ковых форм, стержней, облицовок кокилей из смесей, плакированных водорастворимыми связующими, в частности силикатами натрия, которые существенно дешевле, доступнее и токсикологически безопаснее, чем обычно используемые для плакирования новолачные феноло-формальдегидные смолы, Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает существенное повышение прочности форм при использовании в качестве связующего водорастворимого силиката натрия.