Способ получения чугунных отливок вакуумной формовкой

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению отливок вакуумной формовкой . Цель изобретения - улучшение качества поверхности отливок. Предложен способ вакуумной формовки, включающий на11есение на модель, облицованную пленкой, противопригарного покрытия, максимальная толщина которого равна 2,5 средним диаметрам .зерна формовочного песка, а минимальная определяется из соотношения (/(10 + К - 2,802 Т - 2807,95 R - dKj)/(13864,09-59,72 10-зр -5,62 Т- -1764409Id), где - толщина слоя противопригарного покрытия.мм; d - средний диаметр зерна формовочного песка. Mi Т - температура заливки металла. К; RQ - приведенная толщина отливки, м; Pg - величина разрежения . Па; К, 5,46-2497,123-Ю- Т; KI 509431,97+94,197 Р + 8601,1841 + + 40842908 Rp. Применение изобретения позволит предварительно рассчитать толщину противопригарного слоя. 2 табл. с 1б (Л со 4 N 4 СО 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,.SUÄÄ 1344498 A1 (50 4 В 22 С 9 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4073736/22-02 (22) 2 1.04.86 (46) 15. 10.87. Бюл. 11 38 (72) В.Г. Пучков, В.К. Ярмоленко, В.В. Сытников и А.А. Гарбузов (53) 621.74.043.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 979019, кл. В 22 С 9/02, 1981. .Кобринская Б.Н. Характерные особенности вакуумно-пленочной формовки. — В кн.: Технология производства, научная органиэация труда и управления. М., 1978, Ф 1, с. 8. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУГУННЫХ ОТЛИВОК ВАКУУМНОЙ ФОРМОВКОЙ (57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению отливок вакуумной формовкой. Цель изобретения — улучшение качества поверхности отливок. Предложен способ вакуумной формовки, включающий нанесение на модель, облицованную пленкой, противопригарного покрытия, максимальная толщина которого равна 2,5 средним диаметрам,sepна формовочного песка, а минймальная определяется иэ соотношения с =(10 +

+10 P 6 K„— 2,802 T — 2807,95 R, с1К )/(13864,09-59,72 .10 Р -5,62 T-.

-17644091d), где d - толщина слоя противопригарного покрытия.мм; d средний диаметр зерна формовочного песка, м; Т вЂ” температура заливки металла, K; R — приведенная толщина отливки, м; P — величина разрежения, Па; К, =5,46-2497,123 10 Т;

Кт =50943 1, 97+94, 197 Р + 8601, 184 Т +

+ 40842908 R . Применение изобретения позволит предварительно рассчитать толщину противопригарного слоя.

2 табл.

1 144 »98

TpaT Ha ee отделку, 10 +10 Р8К, -9,802Т-2807,95R,-с1К»

13864,09-59,72 10 P -5,62Т-17644091(j где d

Ro

Р8

К, Кп

И..»обрет» ние относится к литейг»ому производству, а именно к способам изготовления отливок иэ чугуна в формах, полученных вакуумно-пленочной формовкой.

Цель изобретения — стабилизация качества поверхностей отливки и снижение расхода материалов для противопригарного покрытия.

Величина шероховатости поверхности отливок иэ чугуна С418 в зависимости от толщины слоя противопригарного покрытия, технологических режимов изготовления отливки и ее геометрических характеристик, а также зернового состава применяемого песка,.полученная путем реализации матрицы полного факторного экспери— мента ПФЭ 2, представлена в табл.1.

При этом разрежение изменялось в пределах 30000-70000 Па, приведенньп» размер отливки 0,0175-0,002283 м, толщина слоя противопригарного покрытия 0,5 — 1,0 мм, температура заливки сплава 1733 — 1593 К, диаметр зерна формовочного песка 0,1х 10

0,4 х 10 м. Отливки размерами 150 х х 150 мм и толщиной 5, 55, 105 мм получали на комплексно-механизированной линии в опоках 400 х 500 х 150 мм.

Иэ табл. 1 видно, что при среднем диаметре зерна песка, равном 0,4 мм (0,4 х 10 м) и толщине слоя противопригарного покрытия 1,0 мм, т.е. при толщине слоя противопригарного потолщина слоя противопригарного покрытия, мм; средний диаметр зерна формовочного песка, м; температура заливки металла, К; приведенная толщина отливки, м; величина разрежения, Па;

5,46-2497,123 10-<Т;

509431, 97+94, 197Р8 +8601, 184Т+

[phone]Ro.

П р .и и е р 1. Были изготовлены иэ сплава С, 18 два формообразующих вкладыша кокиля для получения отлив1! 11 ки Основание настенного светильника. крытия»» 2, 5 ра за больше средне го диаметра зерна, шероховатость поверх— ности составляет 42-28 мкм, причем максимальная шероховатость получена

I) при 1733 К и разрежении 70000 Па, т.е. режимах, практически редко применяемых при изготовлеш»г» отливок из чугуна способом вакуумной формовки.

»ð При увеличении отношения толщины противопригарного покрытия к диаметру зерна более 2,5 шероховатость поверхности снижается незначительно, почти не влияя на класс чистоты поверхности. При отношении указанных параметров менее 2,5 шероховатость поверхности резко возрастает, что приводит к получению некачественной поверхности отливки и увеличению заМинимальный слой противопригарного покрытия определяли иэ условия получения шероховатости г1оверхности

25 отливки в пределах 50-60 мкм, обычно получаемой при изготовлении отливок в песчаных формах.

Путем математической обработки экспериментальных данных реализованной матрицы полного факторного эксперимента при условии обеспечения шероховатости поверхности отливки

50 мкм получена формула для расчета толщины минимального слоя противопригарного покрытия, которая имеет следующий вид:

Размеры отливки: длина 0,45 м; ширина 0,2 м; высота О, 13 м, объем отливки 0,01103 м, площадь поверх45 ности 0,394 м . Приведенная толщина стенки отливки составляла 0,028 M.

Изготовление каждой отливки производили в одной полуформе при разрежении 40 кПа. Температура заливаемого сплава была равна 1663 К..

Изготовление полуформ производили по газопроницаемой модели на ручном участке вакуумно-пленочной формовки в опоках 1000х1000х200 мм с применением песка марки Т04Б со средним диаметром зерна 0,407х10 м,- пленки

"Сэвилен" толщиной О, 1 мм и быстросохнущего противопригарного покрытия (на основе пылевидного кварца), нано1344498

10 +10 РвК,-9,802Т-2807,95R,-dK, 13864,09-59,72 10 Р -5,62Т-17644091d

Таблица 1

Величина разрежения Рв, Па

Температура заливки, Т, К

Приведенная тол щина стенки отливки Ко, м

Средний диаметр

Толщина

Шерохослоя про- ватость тивопригарного покрытия, мм зерна песка d, х10 м поверхности R, мкм

1,0

0,4

0,0175

0,0175

1733

30000

1,0

0,4

1733 симо <»на облицованную пленкой мо— дель распылением.

Одна отливка была получена при толщине слоя противопригарного поВ крытия 1 мм, т.е. равной 2,5 средним диаметром зерна песка.

Пример 2. Были изготовлены два формообразующих вкладыша аналогично примеру 1, но с применением песка марки 1К02Б со средним диамет— ром зерна 0,19х10 м.

При изготовлении первой отливки на горизонтальную поверхность (формообразующую) был нанесен слой проти- 15 вопригарного покрытия толщиной

0,48 мм, т.е. равной 2,5 средним диаметром зерна песка, а на вертикальные — толщиной О, 1 мм (расчетное значение минимального слоя противопригарного покрытия по приведенной зависимости равно О, 102 мм).

Вторая отливка была получена при .равномерной толщине слоя противопригарного покрытия по всей поверхности, 25 равной 0,3 мм (по известному способу).

Шероховатость поверхности отливок, найденная путем сравнения с образцами-эталонами, и расход противопригар- д0 ного покрьгтия приведены в табл.2.

Таким образом, изобретение позволяет предварительно определять трегде — толщина слоя противопригарного покрытия, мм;

d — средний диаметр зерна формовочного песка, м;

Т вЂ” температура заливки металла, К; буемую толщину слоя нротивопригарного покрытия в зависимости от среднего диаметра применяемого формовочного песка и технологических параметров изготовления отливок и в связи с этим стабилизировать качество их поверхности даже при использовании ! крупнозернистых формовочных песков и исключить перерасход материалов для приготовления противопригарного покрытия.

Формула изобретения

Способ получения чугунных отливок вакуумной формовкой, включающий облицовку модели пленкой, нанесение слоя противопригарного покрытия, ус-тановку опоки и заполнение опоки сухим формовочным песком, герметизацию последнего, сообщение полости опоки с вакуумной системой, извлечение модели, сборку формы с последующей заливкой металлом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью стабилизации качества поверхности отливки и снижения расхода формовочных материалов, противопригарное покрытие наносят слоем с максимальной толщиной, равной

2,5 средним диаметрам зерна формовочного песка, а минимальную толщину определяют иэ соотношения

К, — приведенная толщина отливки, м;

Рв — величина разрежения, Па;

K„ = 5ь46-2497,123 10 Т;

Кт 509431 97+94 ° 197Рв+8601,184Т+

+ 40842908Ro

1344498 в

Продолжение табл.1

0,4

1,0

1593

1,0

0,4 °

1593

1,0

1733

0,4

0,4

1,0

1733

1,0

0,4

1593

1,0

0,4

1593

1,0

0,1

1733

0,1

1,0

1733

1,0

0,1

1593

0,1

1,0

1,0

0,1

1733

0,1

1,0

1733

1,0

О,1

1593

1,0

0,1

1593

118

0,4

0,5

1733

0,5

0Ä4

1733

0,5

0,4

1593

0,5

0,4

1593

106.0,5

0,4

1733

0 5

0,4

1733

0,5

0,4

1593

0,4

0,5

1593

0,5

0,1

1733

0,5

0,1

1733

0,5

1593

0,1

0,1

1593

0,5

0,5

0,1

1733

0,5

0,1

1733

70000

30000

70000

30000

70000

30000

70000

30000

70000

30000

70000

30000

70000

30000

70000

30000

70000

30000

70000

30000

70000

30000

70000

30000

70000

30000

30000

: 1593

0,0175

0,0175

0,002283

0,002283

0,002283

0,002283

0,0175

0,0175

0,0175

0,0175

0,002283

О,002283

0,002283

0,002283

0,0175

0,0175

0,0175

0,0175

0,002283

0,002283

0,002283

0,002283

0,0175

0,0175

0,0175

0,0175

0,002283

0,002283! <44498

П родоп спи

0,002283

0,5

О,1

70000

1593

0,5

0,1

0,002283

0,0098915

0,00989!5

0,0098915

30000

1593

0,75

0,25

50000

1663

0,25

0,75

1663

0,75

0,25

50000

1663

Таблица 2

Расход протиТолщина слоя про- Шероховатость тивопригарного поверхности, мкм покрытия, мм вопригарного покрытия на отливку, кг

Предлагаемый способ

0,48 (горизонтальная поверхность) О, 130

0,1 (вертикальные поверхности) 50

Известный способ

0,3 (по всей поверхности) 0,190

Составитель А. Юсуфович

Редактор А. Orap Техред М.Дидык Корректор М. Лемчик

Заказ 4878/13 Тираж 740 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4