Способ изготовления промежуточной модели

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ МОДЕЛИ при формовке облицо-. ванных керамическим слоем литейных форм, включающий нанесение на модель отливки в оснастке разделительного ; покрытий, образование слоя модельно; состава заданной толщины на модели отливки путем многоразовой заливки ее порциями расплавленного модельного состава, температура которого для заливки на 10-15 С, а для последующих заливок на 4-6 С выше температуры его плавления, с выдержкой каждой порции в оснастке 5-10 с и удалением излишков модельного состава из оснастки после каждой заливки, последующее, заполнение оснастки формовочной смесью, удаления слоя модельного состава и заполнение зазора между моделью и формой самотвердеющим компаундом, о т л ичающийся тем, что,с .целью о снижения трудоемкости путем облегчения операций съема и надевания на модель отливки промежуточной модели , перед заполнением зазора самотвердеющим компаундом на модель отливки повторно наносят слой модельного состава толщиной, соответствукадей компенсации усадки компаунда, увеличенной на 0,2-0,3 мм. ; сл 4:аь О ND ЭО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (l9i SU (l l) 4(5I) В 22 С 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3630210/22-02 (22) 04.08.83 (46) 07.05.85. Бюл. 9 17 (72) Д.С.Лемешко, А.А,Иоляренко, И.Н.Юиицкий и В.Я.Поздняков (71) Ордена Трудового Красного Знаменй научно-исследовательский институт технологии автомобильной промышленности (53) 621.744.072:621,74.045(088.8) (56) 1. Кондратьев Ю.П. Конструиро" ванне литых деталей и оснастки для литья по.выплавляемым моделям. Л., Судлромгиз,. 1960, е. 92.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 3564796/02, кл.

В .22 С 7/00, 15.03.83. (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ИОДЕЛИ при формовке облицованных керамическим слоем литейных форм, включающий нанесение на модель отливки в, оснастке разделительного, покрытия, образование слоя модельно; ге состава заданной толщины на модели отливки путем многоразовой заливки ее порциями расплавленного модельного состава, температура которого о для первой заливки на 10-15 С, а о для последующих заливок на 4-6 C выше температуры его плавления, с выдержкой каждой порции в оснастке

5-10 с и удалением излишков модельного состава из оснастки после каж-.дой заливки, последующее заполнение оснастки формовочной смесью, удаления слоя модельного состава и заполнение зазора между моделью и формой . самотвердеющим компаундом, о т л ич а ю шийся тем, что,с .целью снижения трудоемкости путем облегчения операций съема и надевания на модель отливки промежуточной модели, перед заполнением зазора самотвердеющим компаундом на модель от:ливки повторно наносят слой модельного состава толщиной, соответствуиицей компенсации усадки компаунда, увеличенной на 0,2-0,3 мм.

1154028.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению промежуточных моделей, используемых для формовки опорной части облицованных керамическим слоем литейных форм по постоянным моделям.

Известен способ изготовления промоделей, заключающийся в том, что

»а модель отливки наносят слой пластичного формуемого материала — плас- 10 тилина, глины и др., затем устанавливают обечайку и заливают гипсовую массу. После затвердевания гипса з формы удаляют слой пластичного атериала, а в зазор между гипсовой 15 формой и моделью отливки заливают самотвердеющую полимерную композициюстолярный клей эпоксипный компаунд и т.п.

Получепный съемный элемент явля- 20 ется промоделью и используется только совместно с моделью отливки (1) . 1

Недостатками способа являются высокая трудоемкость раскатки, рас- 25 кроя и обкладки пластичными массами модели отливки, малая точность, низкое качество промодели из-за усадки полимерных композиций, трудоемкость подгонки внутренней поверхности про- З

О модели из жестких эпоксидных компаундов. Такую промодель трудно надевать и снимать с модели, она имеет небольшой срок службы из-за поломок при набивке опорного слоя формы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления промежуточной модели при формовке облицованных керамическим слоем литейных форм, включающий нанесение на модель отливки в оснастке разделительного покрытия, образование слоя модельного состава заданной толщины на модели отливки путем многоразовой заливки ее порциями расплавленного модельного состава, температура которого для первой заливки на 10-15 С, а для последующих заливок на 4-6 С о вьппе температуры его плавления, с выдержкой каждой порции в оснастке

5-10 с и удалением излишков модельного состава из оснастки после каждой заливки, последующее заполнение оснастки формовочной смесью, удаление слоя модельного состава и заполнение зазора между моделью и формой самотвердеющим компаундом (2) .

Недостатком известного способа является затрудненное снятие и надевание промодели на модель отливки из-за усадки заливочного самотвердеющего компаунда, проявляющейся при размерах .моделей, начиная от габаритов в плане 300 300 мм и более, так как абсолютные значения усадки компаунда на средних и крупных моделях становятся ощутимыми. Этот недостаток вынуждает увеличивать трудоемкость изготовления промодели за счет снятия некоторой толщины изнутри ее, и трудоемкость снятия и надевания промодели на модель отливки при формовке опорного слоя.

Целью изобретения является снижение трудоемкости путем облегчения операций съема и надевания на модель отливки промежуточной модели.

Поставленная цель достигается тем что согласно способу изготовления промежуточной модели при формовке облицованных керамическим слоем лиейных форм, включающему нанесение а модель отливки в оснастке раздели. тельного покрытия, образование слоя модельного состава заданной толщины на модели отливки путем многоразовой заливки ее порциями расплавленного модельного состава. температура которого для первой заливки на 10-15 С, о, о а для последующих заливок на 4-6 С выше температуры его плавления, с выдержкой каждой порции в оснастке

5-10 с и удалением излишков модельно" го состава из оснастки после каждой заливки, последующее заполнение оснастки формовочной смесью, удаление слоя модельного состава и заполнение зазора между моделью и формой самотвердеющим компаундом, перед заполнением зазора самотвердеющии компаундом на модель отливки повторно наносят слой модельного состава толщиной, соответствующей компенсации усадки компаунда, увеличенной

-на 0,2-0,3 мм.

Способ осуществляют следующим образом.

Сначала на модель отливки (размер модели не менее 300 ° 300 мм) наносят разделительный состав от прилипаемости к ней модельного состава, устанавливавт подмодельную плиту моделью вниз на ванну термостата и закрепляют. В термостате предварительно расплавляют модельную массу

1154028 и доводят ее до температуры, на

10-15 С вьппе температуры ее плавлео о ния. Переворачивают на 180 термостат относительно его горизонтальной оси, выдерживают в таком положении 5-10 с и возвращают в исходное положение. Открепляют подмодельную плиту, снимают ее с термостата и выдерживают 8-10 мин до полного затвердевания нанесенного на модель 10 отливки слоя модельного состава. С помощью стальной иглы контролируют толщину слоя. Во время затвердевания слоя температуру модельного состава снижают и доводят до величины

О на 4-6 С превьппающей температуру ее плавления. Переворачивают термостат на 180, выдерживают в этом о положении 5-10 с и возвращают в исходное положение. Снова снимают 20 подмодельную плиту и выдерживают

8-10 мин до затвердевания слоя, носле чего контролируют его толщину.

Так повторяют до получения на модели слоя модельного состава массы 25 заданной толщины. Затем на подмодельную плиту устанавливают опоку и заформовывают модель песчаножидкостекольной смесью, отверждаемой продувкой углекислым газом. После этого одель вместе с модельным слоем звлекают. Рабочую поверхность песчаножидкостекольной формы покрыва.ют в 2-3 слоя быстросохнущей нитрокраской.В итоге получают форму, которая воспроизводит .наружную поверх35 ность промодели.

Для получения модели, формирующей внутреннюю поверхность промодели, на модель отливки наносят разделитель-. 40 . ный состав, затем описанными приемами и по тем же режимам вновь наращивают слой модельного состава толщиной, соответствующей компенсации усадки ком- паунда намакснмальном размере модели

45 увеличенной на 0,2-0,3 мм.

Указанные пределы дополнительно к задаваемому сверх усадки принуску обусловлены тем чтобы -заведомо гарантировать сохранение зазора между мо- 50 деиью и промоделью, так как невозможно абсолютно точно учесть и обеспечить расчетную уеадку упруго-эластичного компаунда. Величина этого припуска

0,2-0,3 мм установлена эксперименталь-.s5 но. На окрашенную нитрокраской поверх- . ность формы наносят разделительный состав от прилипаемости компаунда, устанавливают ее по штырям на подмодельную плиту. После установки образуется зазор между формой и моделью с нанесенным слоем модельного состава.

Зазор заполняют вулканизируемым на холоде жидким каучуком с наполнителем, выдерживают 12-14 ч до окончания процесса вулканизации, после чего модель извлекают из формы. Полученный на модели съемный элемент промодели аккуратно снимают с модели, срезают заусенцы и заливы, натирают внутреннюю поверхность тальком и надевают на модель. Одевание и съем полученного элемента промодели происходит свободно, без приложения усилий и использования инструмента, так как он отстоит от поверхности модели на некоторый зазор.. При изготовлении опорного слоя от действия массы формовочной смеси и уплотняющих усилий упруго-эластичный съемный элемент плотно прижимается к модели и, таким образом, формирует зазор между опорным слоем и моделью, равный толщине промодели, т.е. толщине облицовочного керамического слоя.

Пример. На точнолитой заготовке штамповой вставки ПГ-452 с габаритами 420 ° 360 120 мм из стали 12ХНЗ.

Применяемые материалы: модельная масса марки ПС 50-50 (50X стеарин и 507. парафин), машинное масло (разделительное покрытие) песок кварцевый К016А (ГОСТ 2138-74), глина бентонитовая, жидкое стекло (модуль 2,6-3,0 плотность 1,47 г/см )) едкий натрий 10Хный, водный раствор, компаунд "Виксинт К-68" (кремнийорганический каучук}; включающий пасту "К" и катализатор Ф 68, вулканизация на холоду, ТУ 3810 3176-73, графит серебристый, ГОСТ 5279=74, наполнитель компаунда.

Расчет толщины наращиваемого слоя модельной массы, компенсирующего усадку: усадка компаунда (относительная)0,2X, максимальный размер модели—

420 мм, толщина промодели 3 мм.

Толщина слоя модельной массы для формообразования внутренней поверхности промодели составляет (420: 100) 0 2 О 84

+ (02 03) =-а +

„О, 2

+ (0,2-0,3) 0,62 мм

В термостате расплавляют. модельную массу, доводят ее до температу« о ры на 10-15 С вьппе температуры плаво ления, т.е. до 56-58 С. На модель

1154028 отливки наносят тонкий слой машинного масла. На подмодельиую плиту устанавливают обечайку, в которую заливают расплав модельной массы на 30-40 мм выше верхней точки моде- 5 ли. Измеряют тощину слоя. Через 8-.

10 мин вновь заливают расплав в обео чайку, ио уже с температурой 47-49 т.е. на 4-6 С выше точки плавления о и через 5-7 мм сливают. Контролируют толщину слоя. Вьдерживают 8-10 мии до полного затвердевания. Далее

1 продолжают наращивание модельной массы в режиме второго слоя до заданной толщины (3,6-3,7 мм). 15

Готовят формовочную смесь состава, мас.X:

Песок кварцевый К016 Основа

Бентонит 2,5

Жидкое. стекло, плот- 20 ность 1,47 г/см 6,5

Едкий натрий 107.-й 0,5

Вода 1,5.

На подмодельную плиту с моделью и полученным слоем модельной массы 25 устанавливашт опоку и заформовывают приготовленную жидкостекольную смесь, отверждают ее продувкой через наколы углекислым газом в течение 30-40 с.

Из формы извлекают модель, удаляют Зр слой модельной массы, а рабочую поверхность формы покрывают в 2-3 слоя нитрокраской марки НЦ624А

ГОСТ 7462-55 с сушкой каждого слоя на воздухе. Затем на эту поверхность З формы и на модель отливки наносят разделительное покрытие. Вновь на модели. отливки наращивают слой модельной массы двухразовой заливкой.

Первый слой заливают при температу- 4р ре 56-59 С и вьдерживают 8-10 с, затем сливают и через 8-10 мин заливают второй слой при 47-49 С, а через 5 с сливают, и для полного затвердевания выдерживают 8-10 мин.

Получают модельный слой 0,6-0,7 мм, который складывается из расчетной величины усадки 0,42 мм и;припуска

0,2-0,3 мм, Затем по штырям на падмодельную плиту устанавливают форму 1О и зазор между нею и моделью со слоем модельной массы заполняют компаунДом "Виксинт"К-68", мас.X:

Паста "К" 71,5

Катализатор Ф 68 3,5

Серебристый графит 25,0

Через 24 ч из формы аккуратно извлекают модель снимают полученную эластично-упругую промодель, удаляют с модели отливки слой модельной массы. Заусенцы иа промодели срезают ножницами. Натерев внутреннюю поверхность промодели тальком, надевают ее на модель отливки.

Одевание, равно как и снятие, осуществляют без усилий, свободно. В таком виде промодель постоянного пользования применяют прн формовке опорного слоя для облицованных керамическим слоем литейных форм.

Аналогичный по качеству и размерам эластично-упругий съемный элемент промодели получают из другого компаунда класса жидких каучуков, включающего, мас.Х:

Паста "У-1" (ТУ 6-02-295-64) 42,7

Паста "К" (ТУ 6-02-382-66) 32,0

Катализатор Р 18 (ТУ 6-02-264-63) 0,3

Графит серебристый 25,0

Усадка линейная 0,19-0,21Х (в среднем 0,27).

Режим нанесения слоев модельной массы на модель приведен в табл.1, а толщина промодели в зависимости . от марки компаунда на основе жидкого каучука показана в табл. 2.

Реализация изобретения позволяет, благодаря устранению остаточных сжимающих напряжений в промодели, не проводить слесарную доводку ее до требуемых размеров внутренней полос- ти.

Наличие гарантированного зазора между моделью отливки и промоделью обеспечивает легкость и быстроту как снятия, так и одевания промодели после ее изготовления и при использовании для формовки опорного слоя.

Способность эластично-упругой промодели беспрепятственно деформироваться от действия уплотняемой формовочной смеси в пределах устранения зазора между ее внутренней поверхностью и моделью обеспечивает равномерную величину зазора под облицовочный слой. При этом жесткость эластично-упругой промодели достаточна, чтобы противостоять сжатию ее по толщине от действия формовочной смеси.

Кроме того, промодель обладает абразивной стойкостью, не растрескивается от ударных нагрузок, не пов1154028 реждает рабочую поверхность модели отливки, так как твердость последней значительно вьппе, не охрупчивается при длительном хранении.

Таблица 1

Для слоя, оформляющего наружную поверхность промодели

0,4-0 5

1,0-1, 2

12-13

4-5

1,6-1,7

4-5

2,6-2,8

3,6-3,7

10 .

4-5

4-5

10 оформляющего внутреннюю поверхность промодели

Для слоя, 0,4-0,5

0,6-0,7

12-13

Таблица 2

Толщина промодех и, Толщина облицовочного слоя, им мм

Марка компаунда

2,9-3,0

К-68

3,0-3,1

3,0-3,1

3,0-3,1

К-18 .

Составитель В.Тарасов

Техред С.Легеза Корректор Л.Пилипенко

Редактор Ан.Шандор

Заказ 2581/9 Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

° Ю Ю «Ю

Фихрил .ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Перегрев модельной массы над Время контактирования Толщина слоя модельной о точкой плавления, С модели с расплавом, с массы после нанесения очередного слоя, мм