Способ вакуумной формовки

 

Использование: получение отливок с гладкой фасонной поверхностью. Сущность изобретения: способ включает операции облицовки модели пленкой, нанесение огнеупорного герметизирующего покрытия, изготовление песчаных полуформ за счет создания в модельной плите глубины вакуума, большей глубины вакуума в полуформе на величину адгезионного сцепления огнеупорного покрытия с облицовочной пленкой.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при получении отливок с гладкой литой фасонной поверхностью методом вакуумной формовки.

Известен способ вакуумной формовки, при котором в качестве герметизирующего слоя на формообразующей поверхности формы используется огнеупорное покрытие, которое наносится на поверхность модельной плиты перед засыпкой в опоку формовочного песка [1].

Однако этот способ требует предварительного нанесения на модельную плиту вспомогательного гидрофобного разделительного покрытия.

Известен также способ вакуумной формовки, при котором в качестве вспомогательного разделительного покрытия используется облицовочная пленка, которая удаляется с герметизирующего огнеупорного покрытия формообразующей поверхности полуформы после снятия опоки с модельной плиты.

Известный способ имеет ряд существенных недостатков: затруднено удаление облицовочной пленки с формообразующей поверхности полуформы, возможно нарушение качества и целостности огнеупорного герметизирующего слоя; затруднено повторное нанесение облицовочной пленки на поверхность модели для отливок сложной конфигурации.

Целью изобретения является облегчение удаления пленки с рабочей поверхности полуформы и обеспечение многократного использования облицовочной пленки в качестве разделительного покрытия для моделей сложной конфигурации.

Поставленная цель достигается тем, что перед съемом полуформы с модельной плиты в ее полости создается глубина вакуума, большая глубины вакуума в полуформе на величину адгезионного сцепления огнеупорного покрытия с облицовочной пленкой, а пленку удаляют при снятии полуформы с модельной плиты.

Способ осуществляется следующим образом.

Модельную плиту с закрепленной на ней моделью отливки с помощью вакуума облицовывают подогретой синтетической пленкой. На модельную плиту устанавливают вакуумную опоку и на поверхность пленки пульверизатором или кистью наносят слой огнеупорного покрытия. После высыхания огнеупорного покрытия в опоку засыпают сухой формовочный песок, который уплотняют вибрацией. На контрлад опоки накладывают вторую пленку и внутри опоки с помощью вакуумного насоса создают технологически необходимую глубину вакуума. В полости модельной плиты создают глубину вакуума, большую глубины вакуума в опоке на величину адгезионного сцепления огнеупорного покрытия с облицовочной пленкой. Полуформу снимают с модельной плиты. При этом облицовочная пленка за счет большей глубины вакуума в модельной плите удерживается на ее поверхности, а огнеупорное покрытие отделяется от поверхности пленки и тоже за счет вакуума удерживается на формообразующей поверхности полуформы и выполняет роль герметизирующего покрытия.

Аналогичным образом изготавливают вторую полуформу, форму собирают и заливают расплавленным металлом.

Проводили испытание способа вакуумной формовки при получении отливки "Крышка охладителя" из чугуна СЧ20. Модельную плиту с закрепленной на ней моделью отливки облицовывали с помощью вакуума подогретой до 60-70^оС синтетической пленкой марки СЭВИЛЕН толщиной 100 мкм. На модельную плиту устанавливали вакуумную опоку и на поверхность пленки кистью наносили слой огнеупорного покрытия, мас.%: пылевидный кварц марки КП-2 56, гидролизованный раствор этилсиликата 32 с содержанием SiO₂ 18% 44. Толщина слоя покрытия 1,0-1,2 мм. После высыхания огнеупорного покрытия в опоку засыпали кварцевый песок 1КО16А, который уплотняли вибрацией. На контрлад опоки накладывали второй слой пленки и опоку с помощью вакуумного насоса ВВН-1,5 вакуумировали до остаточного давления 60 кПа, обеспечивающего твердость формы 85-90 ед. твердомера. Предварительно на образцах экспериментально определяли прочность сцепления огнеупорного покрытия с синтетической пленкой. Адгезионная прочность составила 18-22 кПа. Внутреннюю полость модельной плиты с помощью вакуумного насоса РВН-20 вакуумировали до остаточного давления 10 кПа. При этом глубина вакуума в модельной плите была больше глубины вакуума в полуформе на величину адгезионного сцепления огнеупорного покрытия с поверхностью пленки. Полуформу снимали с модельной плиты, при этом облицовочная пленка оставалась на поверхности модельной плиты и использовалась для получения других аналогичных полуформ. Огнеупорное покрытие оставалось на рабочей поверхности полуформы и выполняло роль герметизирующего покрытия.

Аналогичным образом изготавливали вторую полуформу, форму собирали и заливали при 1350^оС чугуном СЧ20, выплавленном в индукционной печи. Из полученных отливок вырезали образцы и исследовали качество и шероховатость поверхности. Отливки не имели поверхностных дефектов, шероховатость поверхности отливки составила R_z = 18-25 мкм.

Использование предлагаемого способа вакуумной формовки позволяет экономить облицовочную пленку и получать качественные отливки с гладкой литой фасонной поверхностью.

Формула изобретения

СПОСОБ ВАКУУМНОЙ ФОРМОВКИ, включающий облицовку модели пленкой, нанесение на пленку огнеупорного покрытия, засыпку в опоку формовочного песка, вакуумирование и снятие полуформы с модельной плиты, удаление облицовочной пленки с полуформы, отличающийся тем, что удаление облицовочной пленки с полуформы осуществляют при снятии полуформы с модельной плиты за счет создания в ней вакуума большей глубины, чем вакуум в полуформе, на величину адгезионного сцепления огнеупорного покрытия с облицовочной пленкой.