Способ изготовления стержней из термореактивных смесей

 

О П-И C А-Н- И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик нн 764837

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.11.76 (21) 2422302/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К..

В 22 С 9/10

Государственный комитет

СССР (53) УДК 621.743..5 (088.8) Опубликовано 23.09.80. Бюллетень №35

Дата опубликования описания 29.09.80 по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Я. Б. Айзенштейн, А. А. Белиловский, А. Г. Мирошниченко, P. Л. Снежной и Г. Н. Федоровский

Научно-исследовательский институт специальных способов литья (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕРЖНЕЙ

ИЗ ТЕРМОРЕАКТИВНЫХ СМЕСЕЙ

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано при изготовлении стержней путем формовки их в горячих стержневых ящиках из смесей, плакированных термореактивными смолами.

Известен способ изготовления стержней из плакированных смесей в горячих ящиках, заключающийся в том, что ящик подогревают до 200 — 300 С и заполняют стержневой плакированной смесью, состоящей из кварцевого песка и связующего, например, смолы ПК 104 (1). Стержневой ящик, заполненный смесью, при указанной температуре выдерживают до полного твердения смеси в течение 60 — 600 с. Причем время полного твердения зависит от толщины стержня и температуры ящика.

При таком способе изготовления стержней не учитывают склонности плакированных смесей к усадке в процессе твердения. Газоотводные каналы в теле стержня получают различными методами: прокаливанием стержней вентиляционной иглой, закладыванием при изготовлении стержня восковых фитилей, прорезанием каналов при помощи металлических прутков, пропускаемых через отверстия в стенках стержневого ящика до наполнения его смесью и т.д. После наполнения и твердения смеси прутки удаляют, а в стержне остаются вентиляционные каналы. В некоторых случаях газоотводные каналы получают сверлением стержня.

Эти операции увеличивают трудоемкость изготовления стержней, требуют специальных устройств для накола стержня, что повьпнает себестоимость отливок.

Цель изобретения — получение газоотвод10 ных наколов в теле стержня в процессе его отверждения.

Это достигается тем, что после заполнения смесью стержневой ящик устанавливают в положение, обеспечивающее заданное расположение получаемого газоотводного канала, выдерживают в этом положении 2575% времени отверждения смеси, а затем стержневой ящик поворачивают на 180 и выдерживают до окончательного отверждения, На фиг. 1 — 8 схематически показан проО цесс получения газоотводного канала; на фиг. 9 — 11 — получение газоотводного канала, соединенного с атмосферой.

Предложенный способ осу ществляется следующим образом.

764837

1О

1б

ы ао

Формула изобретения

Ъ.

Н

Полость подогретого ящика полностью заполняется смесью. Соприкасаясь с горячими стенками ящика, поверхностные слои смеси нагреваются и переходят в вязкое пластичное состояние, остальная масса смеси находится в сыпучем состоянии. Далее происходит затвердевание поверхностного слоя сме-, си, прогрев и переход в пластичное состояние последующей зоны смеси. Наиболее отдаленная центральная зона смеси остается в сыпучем непрогретом состоянии. В дальнейшем продолжается процесс отвердения наружных слоев стержня, а внутренние слои, прогревшись,находятся в пластичном состоянии.

В момент перехода всей массы в пластичное состояние, толщина затвердевшего наружного слоя колеблется от 1 до 4 мм и зависит от размеров стержня, температуры ящика, состава смеси и т.д. Усадочные процессы смеси, происходившие в наружных затвердевших слоях (см. фиг. 1 — 3) практически не сказываются на изменении размеров стержня и образовании рыхлот, так как величина усадки 1 — 2 на размере 4 мм дает отклонение в размерах до 0,08 мм максимум, а рыхлоты не заметны.

Усадочные процессы в смеси начинают существенно сказываться в период прогрева всей массы смеси (см. фиг. 4). В результате усадки смесь, находящаяся в пластичном состоянии, под действием гравитационных сил опускается на нижние слои затвердевшей зоны (корки) и в теле стержня образуется усадочная полость (см. фиг. 5). При этом нижняя корка становится толще верхней. В зависимости от заданного расположения газоотводного канала и толщины корки стержневой ящик выдерживается в таком положении 25 — 75% времени полного отверждения и поворачивается на 180 . Причем время выдержки ящика до поворота определяют из соотношения: где tg — время выдержки ящика до поворота;

t — полное время твердения смеси;

h — высота оси газоотводного канала;

Н вЂ” размер стержня в направлении, перпендикулярном оси газоотводного канала.

Смесь, находящаяся еще в пластичном подвижном состоянии, под действием гравитационных сил заполняет ранее образованную усадочную полость (см. фиг. 6). Новая усадочная полость образуется в верхней части стержня на расстоянии, определенном толщиной теперь уже верхней корки. Полностью затвердевший стержень, в котором зафиксировано заданное расположение усадочной полости, показан на фиг. 7.

По описанной схеме в стержне получена пустотная усадочная полость, которая может служить газоотводным каналом, если ее соединить с атмосферой. Для соединения усадочной полости с атмосферой участок стержневого ящика в зоне прохождения соединительного канала не нагревается, смесь в этой зоне не полимеризуется и не твердеет.

После заполнения ящика смесью происходит образование корки (см. фиг. 8}.В неподогретой зоне смесь не твердеет. На фиг. 9 показано образование усадочной полости и рост корки в нижней части ящика. После поворота ящика на 180 (см. фиг. 10) образуется пустотная полость в заданном месте, соединенная с атмосферой. Готовый стержень показан на фиг. 11.

Использование предлагаемого способа изготовления стержней обеспечивает следующие преимущества по сравнению с известными способами: ликвидацию операций обработки стержней для получения газоотводных каналов; сокращение времени изготовления стержней; получение плотных стержней, особенно у наружных рабочих поверхностей.

Способ изготовления стержней из термореактивных смесей, включающий нагрев стержневого ящика, заполнение его смесью с последующей выдержкой для отверждения и извлечения стержня, отличающийся тем, что с целью получения газоотводных каналов в теле стержня в процессе его отверждения, после заполнения смесью стержневой ящик устанавливают в положение, обеспечивающее заданное расположение получаемого газоотводного канала, выдерживают в этом положении 25 — 75% времени отверждения смеси, а затем стержневой ящик поворачивают на 180 и выдерживают до окончательного отверждения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Просяника Г. В. и др. Изготовление стержней по нагреваемой оснастке. М., 1970, с. 139.

764837

Фиг. 1

Фиг. 2

Фиг. 7 фиг 5

e1 npozpemaH она

cmepxeePozo ицина

Фиг. 70

Фиг. 71 Д сььаучаа смесь смесь 77pozpemas о о71астнеском состознии

Зааьуердедаьае смесь

Составитель Т. Коро. чева

Редактор A. Бер Техред К. Шуфрнч Корректор М. Пожо

Заказ 6397/10 Тираж 889 Подпнсное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4ь5

Филиал Г1ПП «Патент>. г. Ужгород, ул. Просктная, 4