Способ очистки кокилей от обли-цовки ha ochobe термореактивных связующих

 

i852442

Союз Советских

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

,оциалнстических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.12,79 (21) 2849440 22-02 с присоединением заявки № -— (23) П рпоритет— (43) Опубликовано 07.08.81. Бюллетень № 29 (45) Дата опубликования описания 07.08.81 (51) М. Кл.

В 22 D 15/04

В 22 D 29/00

Государственный комитет

СССР ло делам нзебретеннй н открытий (53) 1 (1, 621 746 043 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. А. Яровинский, А. В. Марьянский, Е. Г. Яровинский и В. М, Супоницкий

Научно-исследовательский институт специальных способов литья (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ КОКИЛЕИ

ОТ ОБЛИЦОВКИ НА ОСНОВЕ

ТЕРМОРЕАКТИВНЫХ СВЯЗУЮЩИХ ки (2).

Изобретение относится к литейному производству и может быть применено при изготовлении отливок в кокилях, облицованных формовочным составом разового использования на основе термореактивных связующих.

Известен способ очистки кокилей, основанный, на принципе механического воздействия на отработанную облицовку. Воадействие осуществляется тогда, когда рабочая поверхность открыта, а в качестве воздействующей среды используется сжатый воздух:(1).

Недостатки этого способа заключаются в следующем: не очищаются участки облицовки, которые непосредственно не соприкасаются с заливаемым в форму металлом (полости знаков литейных стержней и др.), не очищаются глубокие (относительно поверхности разъема формы) карманы кокиля, создается сильный шум при выходе воздуха из обдувочного сопла и при встрече воздушного потока с очищаемой поверхностью.

Известен также способ очистки кокилей, основанный на продувке облицовки воздухом до извлечения отливки из кокиля и воздействии на обработанную облицовку сжатым воздухом после извлечения отлив2

Такой способ повышает качество очистки кокиля от отработанной смеси и снижает шум при выполнении этой операции.

Однако при подаче воздуха через огверстия в теле кокиля плохо очищаются части облицовки, расположенные вблизи мест подвода воздуха (например, в отверстиях, предназначенных для нанесения обip лицовки). Это связано с сильным захолаживанием указанных частей облицовки воздушным потоком, что приводит к замедлению реакции термоокислительной деструкции связующего. В результате тре15 буется ручная доочистка кокиля от отработанной смеси. Кроме того, для качественной очистки форм требуется довольно длительный вдув сжатого воздуха в облицовку (практически в течение всего време20 ни охлаждения затвердевшей отливки в кокиле) . Поэтому при реализации такого способа на автоматических линиях, где залитые формы непрерывно движутся по охладительной ветви конвейера, для обеспе25 чения требуемой продолжительности продувки необходима организация нескольких позиций вдува воздуха по пути следования кокилей, что усложняет конструкцию линии н повышает ее металлоемкость и

30 стоимость.

Целью изобретения является улучшени качества очистки кокиля от отработанной облицовки при одновременном сокращении продолжительности этой операции.

Цель достигается тем, что в способе очистки кокиля, включающем продувку воздуха через облицовку до пзвлечсния отливки из кокиля и воздействие па отработанную облицовку сжатым воздухом после извлечения отливки, продуваемый через облицовку воздух нагрсвают до 300 — 500 С.

Механизм разупрочнения облицовки прп продувке ее сжатым воздухом заключается в термоокислительной деструкции связующего за счет теплоты отливки и кислорода воздуха и последующем механическом разрушении смеси воздушным потоком. При этом холодный воздух, т. с. воздух, имеющий температуру ниже температуры начала термоокислительной дсс1рукции связующего, с одной стороны, препятствует прогреву облицовки от отливки, уменьшая тем самым скорость реакции, а с другой стороны, интенсифицирует эту реакцию за счет постоянного притока свежего кислорода. В основной массе облицовки, где удельнв и расход воздуха (на единицу поперечного сечения облицовочного слоя) невелик, захолаживающее воздействие воздушного потока играет меньшую роль по сравнению с кислородным ускорением деструкции. В результате при продувке имеет место более сильное разупрочнение облицовки, чем без нее. В местах же подвода, характеризующихся на порядок большими значениями удельного расхода воздуха, превалирует захолаживающее воздействие воздушного потока, что и приводит к уменьшению разупрочненност-I этих частей облицовки, и, как следствие, к плохой очищаемости соответствующих участков кокиля.

Продувка облицовки нагретым воздухом, имеющим температуру выше температуры начала термоокислительной деструкции связующего (которая для применяемых в облицовочных смесях термореактивных смол составляет не менее 300 С), обеспечивает одновременное выполнение всех условий ускорения этой реакции, ускоряется прогрев облицовки, вносится свежий кислород, оказывается механическое силовое воздействие на облицовочный слой. В результате достигается быстрое разупрочнение всех без исключения частей облицовки и, как следствие, улучшение качества и сокращение продолжительности очистки кокиля от отработанной смеси. При этом эффект тем значительней, чем выше температура продуваемого воздуха. Однако перегрев воздуха выше 500 С нецелесообразен как ввиду сложности его осуществления, так и ввиду отрицательного воздействия на геометрию и качество поверхности кокильной оснастки при длительной

EO

ЗО

45 эксплуатации. При температуре около

500 С начинает окисляться поверхность контактирующего с горячим воздухом металла формы; падаст ударная вязкость многих марок сталеи, применяемых для изготовления кокилсй, скачкообразно увеличивается рост применяемых в той жс целью чугунов, что приводит к преждевременному KGpooëñíèIo и разгару кокилей.

Пример. В облицованные кокили отливались чугунные пластины размером 200Х

Х 100Х40 мм. Облицовка па полукокил; наносилась вдувом облицовочной смеси в зазор, образованный рабочими поверхностями собственно кокили и модели, и имела толщину 5 мм. Облпцовочная смесь представляла собой кварцевый песок КО16, плакированный 3% термореактивного свя зующего ПК-104. Отверждение облицовки осуществлялось за счет теплоты нагретых до 180 — 200 С модели II кокиля. Толщина стенки кокиля, вь1полпенног0 из ста IH 5, составляла 30 мм. Температура заливк . форм равнялась 1340--1360 С.

После затвердевания отливки в полость облицовки из общецеховой магистралп подавался горячий воздух под давлением 300— — 400 мПа (момент окончания затгсрдевания фиксировался по перегибу температурпой кривой центра отливки), Нагрев воздуха осуществлялся электрическим током в специальном воздухоподогревателе. Вдув производился через три отверстия в теле кокиля. Предназначенные для нанесения на него облицовки (надувные отверстия) .

Воздух из формы выходил по разъему по лукокилей.

В процессе получения отливок изменялись продолжительность продувки и температура вдуваемого воздуха.

По достижении отливкой температуры

700 С производилось извлечение ее из формы, а затем на отработанную облицовку оказывалось воздействие путем обдува обычным (ненагретым) сжатым воздухох1 открытой рабочей поверхности полукокилей, В рассматриваемом примере контролировалась степень разупрочненпя облицоьки, очищаемость надувных отверстий и качество поверхности кокиля в местах подвода горячего воздуха. Разупрочненпе облицовки вследствие продувки ее сжатым воздухом считали полным, если продолжительность удаления всех остатков облицовки при обдуве рабочей поверхности кокиля после извлечения отливки не превышала 2 — 3 с. Очищаемость надувных отверстий при полном разупрочнеппи основной массы облицовки определяли путем взвешивания невыгоревших частей надувных «пробок», остававшихся в теле кокиля после обдува его рабочей поверхности.

852442

1! родолжитсльиость продувки, обеспечивая)шая полное разуирочнение сб.|ииовки, с

Отношение массы невыгоревшей части надувной

«пробки» к ее первоначальной массе

Окисление поверхности коки. я

Тсмпсратура продуваемого воздуха, оС

Нет

Нет

То же

>>

>>

Есть

Есть

1- С вЂ” 540

480 — 540

360 — 400

180 — 220

9С вЂ” 110

7С вЂ” 80

50--60

30 — 40

0,8 — 0,9

0,8 — 0,9

0,6-0,7

G,1 -0,2

О

0

5СО

ОСО

700

Составитель Г, Кибовский

Техред А. Камышникова Корректор Р. Беркович

1 сдактор Л. Павлова

Заказ 5006

Изд. ¹ 478 Тираж 869

ВНИИПИ Государствснного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Загорская типография Упрполпграфиздата Мособлисполкома

Экспериментальные данные о влиянии температуры продуваемого воздуха на разупрочнсппс смеси приведены в таблице.

Из данных таблицы видно, что агрев воздуха в интервале температур 20 — 200 С мало ускоряст разупрочнение облицовки, в то время как нагрев его до температур

300 — 600"С сокращает требуемую для полной очистки продолжительность продувки в 5 — 9 раз по сравнению с вариантом подачи холодногo (20 С) воздуха. Соответственно при температурах проду ваемого воздуха, меньших 300 С, происходит сравнительно слабое выгорание надувны

«п )oooK». Повышение температуры нагрева до 300 С и более обеспечивает полную очистку надувных отверстий кокиля.

Продувка воздухом, нагретым до температур 20 — 500 С, не влияла на качество поверхности кокиля. Дальнейшее повышение температуры воздуха приводило к окислении) поверхности кокиля в местах расположения надувных отверстий, непосредственно контактирующих с горячим воздухом, т. с. оптимальная температура воздуха при продувке 300 †5 С.

Данные примера использования предлагаемого способа показывают следующие его преимущества в сравнении с известным: — надежно очищается вся рабочая поверхность кокиля, включая участки, рас1р положенные вблизи подвода воздуха; — полная очистка кокиля достигается при меньшеи продолжительности продувки воздуха через облицовку, что позволяет сократить количество позиций вдува на

15 охладительной ветви автоматической линии, — устраняется ручная доочистка кокиля от отработанной смеси и тем самым уменьшается трудоемкость и продолжи20 тельность всего процесса очистки.

Формула изобретения

Способ очистки кокилей от облицовки

25 на основе термореактивных связующих, включающий продувку воздуха через облицовку до извлечения отливки из кокиля и воздействие на отработанную облицовку сжатым воздухом после извлечения о-.30 ливки, отличающийся тем, что, с це. лью улучшения качества очистки и сокра. щения ее продолжительности, воздух для продувки нагревают до 300 †5 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 419315, кл. В 22 D 29/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

4p ¹ 617165, кл. В 22 D 15/04, 1977.