Способ изготовления литейных форм

 

Союз Советских

Социаинстмческнх

Республнн

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ТИЛЬСТВУ

<11825269 (б3) Дополнительное к авт. саид-ву (5!)М. Кл.з (22) Заявлено 070679 (21) 2776418/22-02 с присоединением заявки Йо

В 22 С 9/02

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.0481. Бюллетень М 16

Дата опубликования описания 3004,81 (53) УДК 621. 744 (088. 8) (72) Авторы (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ

Изобретение относится к литейно,му производству, в частности к технологии вакуумной формовки. 1

Известен способ изготовления форм . 5 иэ влажного песка, отверждаемого за-: мораживанием. Замораживание осуществляют циркуляцией воздуха, жидкого

СО или жидкого азота из охлаждающего устройства f1) .

Недостаток способа — сложность и большая длительность замораживания смеси на всю глубину форм, что приводит к ограничению веса и габаритов отливок.

Наиболее близок к заявляемому по технической сущности способ изгЬтовления литейной формы из сыпучих песков, включакщий установку опоки на подмодельную плиту, форьырование облицовочного слоя иэ формовочного материала, содержащего связующее, заполнение опоки наполнительным материалом и создание разрежения в полости форьы. В качестве связующего применяют смесь этилсиликата с термопластичной смолой. Отверждение связующего ускоряют продувкой воздуха, удаляющего растворитель, и подогревом облицовочного слоя форьы после удаления модели (2 . 30

Недостаток этого способа — повышенный расход наполнительных и связующих материалов и высокая трудоемкость выбнвки отливок, обусловленные образованием прочной, не поддающейся регенерации оболочки, а также неудовлетворительные санитарно-гигиенические условия труда вследствие выделения вредных газообразных ве- ществ при взаимодействии ее.с залитым металлом, Цель изобретения — уменьшение расхода формовочных материалов, снижение трудоемкости выбивки отливок и улучшение санитарно-гигиенических условий труда.

Поставленная цель достигается тем, что герметизирукщий облицовочный слой формируют из увлажненного песка, а подмодельную плиту охлаждают до отрицательной температуры.

Кроме того, влажность песка выдерживают в пределах 4,0-8,0%, а подмодельную плиту охлаждают до температуры не выше -20". „

В контакте с охлажденной подмоцельной плитой увлажненный облицовочный слой замерзает, обеспечивая после удаления подмодельной плиты герметизацию и прочность рабочей по825269 верхности формя в течение определенного времени. Под действием разрежения происходит механическое сцепление облицовочного слоя с наполнительным материалом.

В процессе заливки жидкого металла замороженный облицовочный слой сохраняет необходимую прочность до образования твердой металлической корки отливки, при этом между металлом и формой образуется прослойка водяного пара, что препятствует проникновению металла в форму, появлению засоров и пригара. Под действием тепла отливки облицовочный слой размерэает и влага испаряется, в дальнейшем прочность облицовочного слоя поддерживается перепадом давления воздуха

После снятия разрежения песок легко высыпается и полностью возвращается для повторного использования. 20

Предлагаемый способ предназначен для изготовления форм из сыпучих песков при производстве отливок мелкого и среднего развеса из черных и цветных сплавов. 25 ков с замороженным герметизирующим слоем.

Подмодельную плиту подключают к холодильному агрегату и охлаждают до температуры — 35 С. В процессе работы заданная температура охлаждения поддерживается терморегулятором.

После установки опоки на поверхность охлажденной подмодельной плиты с органическим разделительным покрытием наносят слой песка (влажность 6%) толщиной 16-20 мм, заполняют опоку сыпучим песком, уплотняют песок вибрацией и герметизируют контрлад полуформы. После выдержки в течение

5 мин полуформу подключают к источнику разрежения и удаляют подмодельную плиту.

Одновременно аналогичным способом изготавливают вторую полуформу. Собранную форму заливают чугуном

СЧ 12-28 при температуре 1340ОC. Через 7 мин после заливки форму отключают.от источника разрежения и возвращают песок в бункер для повторного использования. Полученные отливки имеют чистую без пригара поверхность, отбела не наблюдается..

Данные экспериментальной проверки технологических параметров предлагаемого и известного способов приведены в табл. 1 и 2.

Пример. Получение партии отливок крышек подшипника из чугуна

СЧ 12-28 (вес.1,5 кг, габариты

145 Х 17 мм) в формах из сыпучих песТаблица 1

Нредалагаемый способ Известный способ (2g

Параметры

Температура подмодель« ной плиты, С

-20 -35

-15

15 8 5 8-.10

Охлаждение подмодель ной плиты

Добав ки для отверждения герметизирующего аллоя

С0

СО

Спн п

Н.2

Качественный состав газов, выделяющихся при заливке форм металлом

Н О

Характер выбиваемости смеси

Легко высыпается

Безвозвратные потери песка, %

12-15

2-3

Продолжительность твердения герметизирующего облицовочного слоя,мин

Условия твердения герметизирукщего слоя

Продувка воздухом, нагрев, слоя после удаления модельной оснастки

Этилсиликат 40. Этиловый спирт. Соляная кислота. Поливинилацетат. Фенольная смола. Стабилизатор

Требуется механическое усилие

825269

Таблиц а 2

Параметры

Предлагаемый способ

Известный способ (2j

Воздухопроницаемость, мл/мин

105 80 60 45 35

Газотворность при 1000ОС

10? 68

42 48 64 86

Составитель A.Ìèíàåâ

Техред С.Мигунова Корректор Ю. Макаренко

Редактор Н.Бушаева

Заказ 2399/45 Тираж 8б9 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, Ул. Проектная, 4

Анализ данных табл. 1 показывает, что минимальная температура подмодельной плиты, обеспечивающая удовлетворительную продолжительность твердения герметизирующего слоя, составляет -20 С. При повышении тем-, о пературы до -15 С продолжительность твердения увеличивается в 1,5-2 раза что неприемлемо по условиям технологического процесса. Снижение температуры ниже -20 С способствует соо кращению продолжительности твердения герметизирующего слоя и ограничивается энергетическими возможностями холодильного оборудования.

Оптимальная влажность песка для формирования герметизирующего слоя составляет 4-8% табл. 2.) Уменьшение влажности менее 4,0% приводит к увеличению воздухопроницаемости и ухудшению герметизирующей способности слоя, увеличение влажности более 8Ъ приводит к значительному увеличеиию газотворности и возможности появления газовых дефектов в отливках.

Проведена опытная проверка способа при получении отливок крышек подшипника из чугуна на экспериментальном участке ИПЛ АН Украинской CCP.

Для предотвращения преждевременного размерзания герметизирующего слоя интервал между изготовлением и заливкой формы не должен превышать

5-8 мин, а продолжительность заливки, — не более 15-20 с.

Применение предлагаемого способа позволяет уменьшить расход формовоч l5 ных материалов, исключить применение дорогостоящих органических связующих, снизить трудоемкость выбивки отливок и улучшить санитарно-гигиенические условия труда °

Формула изобретения

1. Способ изготовления литейных

25,форм, включающий установку опоки на . подмодельную плиту, формирование облицовочного герметизирующего слоя, заполнение опоки сыпучим наполнительным материалом и создание разрежения, Щ отличающийся тем, что, с целью уменьшения расхода формовочных материалов, снижения трудоемкости выбивки отливок и улучшения санитарно-гигиенических условий труда, гер35 метизирующий слой формируют из увлажненного песка, а подмодельную плйту охлаждают до отрицательной температуры.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что влажность песка выдерживают в пределах 4,0-8,0%.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и, и с я тем, что подмодельную плиту охлаждают до температуры не выше -20 С.

45 Hñòî÷íèêè информации, принятые во внимание при экспертизе

1. "Литейное производство", 1975, Р 5, с. 21.

2. Патент Швейцарии Р 584574, 50 кл. В 22 С 15/28, обпулик. 1977.