Способ изготовления литейных стержней и форм

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных стержней и форм, преимущественно из смесей с термопластичным связующим. Цель изобретения - повышение размерной точности стержней и форм, их прочности и снижение осыпаемости, которая достигается за счет определенного способа изготовления литейных стержней и форм. Способ изготовления литейных стержней и форм, преимущественно из смесей с термопластичным связующим, заключается в том, что приготовленную смесь засыпают в литейную оснастку, осуществляют уплотнение смеси под давлением и ее последующую жесткую фиксацию при воздействии давления в уплотненном состоянии. После этого жестко фиксированный под давлением объем смеси в оснастке подвергают термообработке при температуре термопластичного состояния связующего, а воздействовать на смесь давлением прекращают после выдержки, достаточной для перехода связующего из вязкопластичного в твердое. 2 табл.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (Н) 4 202 А1 (51)5 В 22 С 9/00, 9/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4307070/31-02 (22) I8.09,87 (46) 28.02,90. Бюл. У 8 (71) Киевский институт народного хозяйства им. Д,С.Коротченко (72) Д,M,Êoëîòèëo, В,В,Казарцев, А,Д.Колотило и В.В.Фурсов (53) 621,742,4(088,8) (56) Сварика А.А. Формовочные материалы, Справочник. Киев: Техника, 1983, с.48, 50, 51.

Авторское свидетельство СССР

В 1154030, кл, В 22 С 9/00, 1983, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЬИ

СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных стержней и форм, преимущественно иэ смесей с термопластичным связующим. Цель изобретения - повышение

Изобретение относится к литейному; производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней преимущественно из смесей с термопластичным связующим.

Цель изобретения - повышение размерной точности . стержней и форм, их прочности и снижение осыпаемости.

Сущность изобретения состоит в том, что смесь с термопластичным связующим помещают в оснастку, уплотняют под давлением 0 5-1,5 МПа, после чего осуществляют жесткую фиксацию под этим же давлением уплотненного

2 размерной точности стержней и форм, их прочности и снижение осыпаемости, которая достигается за счет опреде-. ленного способа изготовления литейных стержней и форм, Способ изготовления литейных стержней и форм, преимущественно иэ смесей с термопластичным связующим, заключается в том, что приготовленную смесь засыпают в литейную оснастку, осуществляют уплотнение смеси под давлением и ее последующую жесткую фиксацию при воздействии давления в уплотненном состоянии. После этого жестко фиксированный под давлением объем смеси в оснастке подвергают термообработке при температуре термопластичного состояния свяэующег0> а воздействовать на смесь давлением прекращают после выдеожки,;,остаточной для перехода связующего из вязкопластичного в твердое состояние. 2 табл. объема смеси, который подвергают термообработке при температуре термопластичного состояния связующего (200-400 С). Извлечение стержня или формы иэ оснастки осуществляют после того как связующее переходит из вязкопластичного в твердое состояние, Для осуществления способа используются в составах смесей термопластичные пеки и смолы, жидкое стекло, соли и др.

В качестве огнеупорного наполнителя применяются известные формовочные материалы: кварцевый песок, ниркан, 1546202 графит. а также минеральное и углеродное волокно, металлическая дробь и порошок, Способ осуществляют следующим образом, В смесителях непрерывного или периодического действия приготовляется формовочная смесь из зернистого огнеупорного наполнителя и термо10 пластичного связующего, которая в холодной формообразующей оснастке уплотняется посредством пуансона, таким образом, что после достижения заданного объема (или плотности сме15 си) все подвижные элементы формообразующей оснастки, как со стороны лада, так и контрлада (со стороны знаков в стержневом .ящике), жестко фиксируются под усилием давления (например, зажимами, болтами или другим способом) и в таком состоянии непосредственно в оснастке при неизменном формообразующем объеме полученная форма (стержень) подвергается тепловой обработке при температуре пластичного состояния связующего 200408 С, Такая термообработка препятствует увеличению объема формы (стерж" ня) при термическом объемном расширении и вспучивании термопластичного связующего под воздействием выделяющихся газов и паров растворителя, влаги и других газифицирующих добавок и примесей смеси в процессе ее нагревания в оснастке, Термообработка формы при температуре плавления (жидкопластичного состояния)связующего с последующим охлаждением и извлечением формы иэ оснастки обеспечивает полное совпадение размеров и геомет40 рии формы(стержня) и формообразующей поверхности оснастки, точный отпечаток рельефа модели при одновременном повышении прочности. Давление на смесь прекращают после выдержки, 45 достаточной для перехода связующего из вязкопластичного в твердое состояние. Извлечение форм и стержней иэ оснастки производят только после охлаждения, т.е, снижения температуры ниже температуры пластического состояния„

Использование предлагаемого способа обеспечивает получение точных форм и стержней с высокой податливостью при заливке, а следовательно, получение отливок высокой размерной и геометрической точности (в размер формообр зующеи оснащу гки) r, e

1-2 кл. точпости, в том числе из сплава с большой усадкой, аовышается прочность и плотность поверхности форм в холодном состоянии на 25100% по сравнению с сушкой в свободном состоянии при одинаковом содер" жании связующего, появляется возможность применять связующее, в том числе новые, в виде порошка без растворителей или в виде плакирующей наполнитель твердой пленки,что снижает расход связующего и газовыделения, а также улучшает условия

В таблице 1 и 2 приведены соответственно составы и сравнительные характеристики стержней с уменьшенным и общепринятым содержанием связующего, изготовленных предлагаемым способом.

Анализ результатов испытаний показывает, что у стержней, изготовленных по предлагаемому способу прочность стержней на сжатие при равном содержании связующего (6%) повышается более чем на 60%, а при пониженном содержании связующего (2-3,5%).их прочность увеличивается в 2-3 раза; осыпаемость стержней практически отсутствует даже при более низком содержании связующего; стержни не деформируются и сохраняются те же размеры, что и у полостей формообразующей оснастки; стержни с низким содержанием связующего (2-3%) требуют на 50% меньше энергозатрат на выбивку, Формула и э о б р е т е н и я

Способ изготовления литейных стержней и форм преимущественно из смесей с термопластичным связующим, включающий заполнение литейной оснастки смесью, уплотнение смеси под давлением, ее последующую жесткую фиксацию в уплотнительном состоянии при воздействии давления и извлечение стержня или формы, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения размерной точности стержней и форм их прочности и снижения осыпаемости, жестко фиксированный под давлением объем смеси в оснастке подвергают термообработке при темпера гуре термопластичного состояния связующего, а воздействовать на смесь давлением прекращают после выдержки, достаточной для перехода связующего из вязкопластичного в твердое сос гояние, ! 546202

Таблица 1

Содержание ингредиентов, мас.Х состава

Ингредиенты

1 2 3 4

Жидкое . стекло 6,0

Бишофит 0,75

Кварцевый Остальпесок ное

1 КО2А

1з92 2,74 3,5

Осталь- Осталь- Остальное ное ное

Табдида 2 ойств смеси составов по л.l.

Физико-механические и технологические свойства смеси

2 з 4

3,41

3,2

2,8

Прочность низ кая, при извлечении нэ осна3,25

Плавность

Прочность на снатие после извлечения иэ оснастки и термообработки стервией вне оснастки при Т 200 С, t 20 мин, кПа

ll5-180

8О-1ОО

5ОО-45О стки стернин

p & з р увил и с ь

Прочность на снатне после термообрвботки стерхней при

T200 С, t 20 мин, в хестко фиксирующих подвихных элементов оснастки, кПа

Осыпаемость в стерхнях,термообработанных вне оснастки при T 200 С, t 20 мин

Осыпаемость в стервнях термообработанных в иэ вестко фиксированной оснастке при

T 200 С> с20 мнн

Отклонение размеров стервней от номинальных размеров формообразу>сией оснастки,мм стернин термообработанные вне остастки при

T 200 С, верх стерхия середина -"780-675! 20-200 210-320 390-480

0,2-0,6

1,2-1,5 0,5-0,8 0,6-1,2

0,03-0,04 О ° 02-0,03 Нет

Нет

+0,5-0,7

+1,0-1,4

+0,4-0,6

+0,9-1,2

Не испытывался

+0,6-0,8

+1,5-1,9

t 20 мнн ниэ -"+0,4-0,6 +0,5-0,7

+0 ° 6-0, 8

+0 7-О,9

+0,6-0 ° 9

Не испыты- +0,5-0,8 вался

T 400 С верх стерхня

t 20 мнн середина -"инз

l1

Стернин термообработанные в хестко фиксированной оснастке

Т 200>С

t 20 мин

Т400>С

t 20 мин

+1,3-1,6

+0,6-0,9

+ l, l-l, 5

+0,5К),8

+!>8-2,3

+0,7-0,9

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Составитель В.Шувалов

Теехред M.Õîäàíè÷ Корректор Т,Малец

Редактор Н.Горват

Заказ 42 Тираж 632 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ C(XP

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,101