Способ получения литейных форми стержней

 

О П И С А Н И Е (щ793694

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ьовз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.03.79 (21) 2740842/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51) М. Кл.

В 22С 9/00

Государственный комитет ссср по делам ивабрегеиий и открытий (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень ¹ 1 (53) УДК 621.744.58 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (72) Авторы изобретения

В. Х. Каршенштейн, IO. П. Васин, Л. П. Кирдяшкина и В. К. Метик (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ

%!.

И СТЕРЖНЕЙ

Изобретение относится к литейному производству, в частности к методам получения форм и стержней.

Известен способ получения форм и стержней в горячей оснастке, в котором связующим смеси является синтетический полимер — поливиниловый спирт (ПВС) (1).

Указанный способ предусматривает следующую последовательность операций:

1. Предварительное последовательное приготовление смеси путем смешивания огнеупорного наполнителя с ПВС.

2. Подачу готовой смеси в формообразующее устройство.

3. Формообразование в оснастке с выдержкой форм и стержней до момента набора манипуляторной прочности.

4. Раскрытие оснастки.

5. Извлечение отвержденных форм и стержней.

Недостаток этого способа заключается в

- необходимости предварительного приготовления водного раствора ПВС, что является трудоемким процессом. Этот способ отличается также значительной продолжительностью отверждения в оснастке, что снижает производительность труда.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения форм и стержней в горячей оснастке, в котором связующим смеси является термопластичный полимер (2). Способ предусматривает следующую последовательность операций:

1. Предварительное последовательное приготовление смеси путем смешения огнеупорного наполнителя, растворителя и связующего.

2. Подача готовой смеси в формообразу1О ющее устройство.

3. Формообразование в оснастке с выдержкой форм и стержней до момента набора манипуляторной прочности. 4. Раскрытие оснастки.

1 5. Извлечение отвержденных форм и стержней.

Недостатком этого способа является низкая производительность труда, так как этот способ предусматривает недопустимость нагрева оснастки выше температуры стеклования (Т,) связующего, т. е. в этом случае обеспечивается незначительный перегрев над температурой кипения органического растворителя. Так как нагрев форм и стержней в оснастке не превышает температуры стеклования термопластичного полимера, недостатком этого способа является также недостаточная конечная прочность форм и стержней, что обусловлено образованием релаксационных напряжений и мик793694 состава, 93,0

3,0

4,0

200 С

80 С

80 С

Результаты испытаний

65 ропбристости в пленках, мостиках-связях связующего между зернами огнеупорного

nanoлнителя в результате испарения растворителя, при этом чем выше летучесть растворителя, тем больше скорость его испарения, тем больше дефектность в пленках связующего и тем ниже конечная прочность форм и стержней.

Цель изобретения — повышение конечной про щости форм и стержней и увеличение производите IbnocTH труда.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения форм и включающем и себя предварительное приготовление смеси огнеупорного паполнителя, растворителя и связующего, формообразование в горячей оснастке— выдержку в оснастке до набора манипуляторной прочности, раскрытие оснастки, извлечение осуществляют и ри температуре оснастки, не превышающей температуру текучести (Т,) термопластичного полимера и пе меньшей температуры его стеклования.

Интервал температур между Т, — Т, соответствует высокоэластичному состоянию полимера, однако известно, что высокоэластичная деформация, если она небольшая, подчиняется закону Гука — основному закону деформации идеального упругого тела, ". е. эта деформация обратима: а так как стержни и формы, получаемые по горячей оснастке, не претерпевают при протяжке и извлечении из оснастки больших деформаций, то, следовательно, совокупность последних двух факторов гарантирует получение в интервале температур Т, — Т, годных и геометрически точных стержней.

Нагрев форм и стержней между То — Т, полимера, которьгй соответствует, например, для полистирола 80 — 240 С, обеспечивает возможность значительного перегрева форм и стержней в оснастке и в итоге повышает производительность труда.

Нахождение термопластичного связующего в форме или стержне в состоянии высокой эластичности обеспечивает в последствии у охлажденных форм и стержней повышение их конечной прочности на

25 30о/о. Это объясняется тем, что в предлагаемом способе испарение растворителя, несмотря на его очень большую скорость испарения, происходит при температурах, соответствующих высокоэластичному состоянию пленок связующего полимера, т. е. в данном температурном состоянии в этих пленках не образуется дефектных структур, так как в результате микроколебаний и высокой гибкости макромолекул полимера в данном температурном состоянии происходит мгновенное «залечивание», рассасывание дырок после испарения, снятие напряжений релаксации.

Пример 1.

Испытана смесь следующего состава, вес. /о, 10

l5

Кварцевый песок 1К02А 92,0

АБС-пластик ТУ 6-05-1587 3,0

Ацетон ГОСТ 2768 — 69 5,0

Температура текучести

АБС-пластика 240=С

Температура кипения ацетона 56 С

Температура стеклования

АБС-пластика 100 С

Предлагаемый способ реализуется следующим образом. Составляющие смеси в указанной последовательности загружали в катковые бегуны и смешивали в течение

1 мин. Затем готовую смесь засыпали в peaåðâóàð лабораторной пескострельной машины и настреливали образцы-восьмерки в стержневой ящик.

Результаты испытаний

Температура нагрева ос- 235 170 105 настки, С

Максимальная прочность 35,0 34,8 34,2 на разрыв, кrc/ñM

Продолжительность вы- 20 40 50 держки образцов в оснастке, с

Пример 2.

Испытана смесь следующего вес %:

Кварцевый песок 1К02А

Полистирол, марки ПСВ (ОСТ 605-202 — 73)

Бензол (ГОСТ 5455 — 75)

Температура текучести ПСВ

Температура кипения бензола

Температура стеклования ПСВ

Температура нагрева ос- 195 )40 85 настки, С

Максимальная прочность 33,0 32,5 32,1 на разрыв, кгс cM

Продолжительность вы- 30 45 70 держки образцов в оснастке, с

Внедрение предлагаемого способа получения форм и стержней позволит увеличить производительность труда с одновременным снижением боя и брака стержней.

Ориентировочный экономический эффект от внедрения разработанного способа на Челябинском тракторном заводе составит около 30 тес. рублей.

Формула изобретения

Способ получения литейных форм и стержней, включающий в себя приготовление смеси песка с термопластичным полимером и растворителем, формообразование в горячей оснастке, раскрытие оснастки и извлечение, отличающийся тем, что, с целью повышения конечной прочности

793694

Составитель В. Каршенштейн

Текред В. Серякова

Корректоры: О. Силуянова и О. Гусева

Редактор Т. Зубкова

Заказ 2716/4 Изд. Ие 117 Тираж 869 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 форм и стержней и увеличение производительности труда, формообразование в горячей оснастке осуществляют при температуре оснастки, не превышающей температуру текучести полимера и не меньшей температуры стеклования этого полимера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. «Литейное производство» № 6, 1973, стр. 1 — 4.

5 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2604830/02, кл. В 22С 9/00, 1978.