Способ изготовления металлических литейных форм

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалмстических

Республмк

<>891200 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04,0480 (21) 2904618/22-02 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 23,1281. Бюллетень № 47

Дата опубликования описания23.12.81 (51)М. Кл.з

В 22 С 7/00

В 22 С 9/02

Государственный комитет

СССР по дедам изобретений и открытий (53) УДК 621. 744 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.Р. Закрочимский, A .Ã. Мирошниченко, Г.В. Немченко и Д.М. Касьянов

I !

Научно-исследовательский институт специальнйх способов литья (73) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИ Я МЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам изготовления отливок, включающим нанесения полимерных покрытий на модели с последующим формообразованием.

Известен способ изготовления отливок вакуумной формовкой, обеспечивающий соблюдение их размерной точности за счет подбора толщины полимерного покрытия, компенсирующего величину усадки отливки (1).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления металлических литейных форм,в котором используется мастер-модель и по которой воспроизводится газопроницаемая модель.

По покрытой полимерным покрытием с помощью вакуума газонепроницаемой модели получают вакуумной формовкой рабочую поверхность металлической литейной формы (2).

Недостатком этого способа является необходимость учитывать при изготовлении мастер-модели припуск на механическую обработку по плоскости разъема получаемой металлической литейной формы, т.е. использовать в качестве мастер-модели базовый вариант металлической литейной формы для ее тиражирования не представляется возможным, Цель изобретения — упрощение технологии изготовления путем использования в качестве мастер-модели базового варианта металлической литейной формы для ее тиражирования.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему изготовление по мастер-модели газопроницаемой модели, нанесение на нее с помощью вакуума слоя полимерного по15 крытия, компенсирующую величину объемной усадки отливки, вакуумную формовку по газопроницаемой модели рабочей поверхности металлической литейной формы и заливку металла, на

20 мастер-модель или газопроницаемую модель устанавливают жесткий например, металлический экран, который располагают над мастер-моделью или над газопроницаемой моделью íà рас25 стоянии, равном величине припуска на механическую обработку по плоскости . разъема формы.

Кроме того, на мастер-модель или на газопроницаемую модель устанавли

30 вают металлический экран.

891200

На фиг. 1-5 изображен технологический процесс тиражирования металлич=-ской формы, формообразующая поверхн<)сть которых выполнена в виде полости; на фиг. б-8 — то же, формообразующая поверхность которой выполнена в виде выступа». на фиг. 913 — технологический процесс тирамн О гаме ст11ой м(= т;(лли чес кой фармь1 по од:Оместной базовой металли,ческой литейной форме. ,Цля тиражирования литейных металли1еских ()Орм пo базовому варианту литейной мi "àë)ï<ческой формы с учетом припуска на механическую обработку по плоскости разъема производят следующие операции. )5

На формаобразующу10 поверхность базОвОГО варианта формы и?Iи на полу за емую пО нему газОп10Оницаемую мОдель устанавливают жесткий,, ;BIIpHMep, мевЂ,àJIëè÷ecêHé экран на расстоянии, 26 ра =на(1 в(JIH»DIHi припусK»(на 1 ех»(ническу;о o(pабатку тиражируемой формы

-.а плоскаст:" разъема, после чего на

1 их н»1ИО(-я:1 с пОмОщьlо Ва1<уума псли мер. 1ае -1окрытие с последую(ней вакуумной ()!Qpмав:<ОЙ o ни!и ПОлуфОрм, фОрмообразу;.ощих тиражируемую фа му .ipo IÝâÎä iт 3 а)111Bку:Iс )1ед11ей ме та)1лОм, Ь ре з»льтат(1 после 1!pHcy 8. Iлиэ а ции ат.:зки пслучае.".. Тиражируемую

30 м талли час((yi0 литейную форму с при I jc. <()»v! Id ivIp)i >»1и че Оку(0 обработку

;Io I7)1Ос1< Ости разъема. .I,"d

l1." ocêoc7 H разъема 2 на рабочую Io

::-»рхность 3 базового варианта метал..;1чес:<сй литейной фар1 ",ы 4 устанавли: cl:.. . )ñ я а lока 5 Для Ва к »у (Holi фармав; и, р которую подаю газопроницаему:0 смесь 6.

После отверждения последней, на получившуюся газопроницаемую модель

7 устанавливают жесткий, например, металлический экран 8, содержащий1 отверстия 9 диаметром 0,8-1,0 мм,, расположенйый над моделью 7 на расстоянии, равном величине припуска на механическую обработку по плоскости разъема формы 1. После чего на газопроницаемую модель б наносят с помощью вакуума полимерное покрытие

10 и устанавливают опоку 11 для вакуумной формовки, в которую так )1<е подают угомянутую ранее смесь б. С помощью вакуума на получившую под- 69 модель 12 переносят полимерное покрытие 10, Затем по подмодели 12 вакуумной формовкой изготавливают полуформу 13„ оформляющую рабочу10 поверхность 14 тиражируемой металлическай литейной формы 1. После чего полуформу 13 спаривают с полуфармой

15, афармляющей тыльную поверхность формы 1 и производят заливку металлом полости 1б, образованной в опоках 13 и 15; в результате получаем тиpàжируемую металлическую литейную форму 1 с припуском на механическую обрабатi<) по плоскости смыкания 2. Гехнолагическ rI процесcc тиражирава<1 я металл 1ческой форы.1, формаобразу(ощая поверхность которой выпол1 .Нана в виде зысту11а (фиг. б — 8) ос7 О: т 11 леду ощем. ,:1ля получения тиражируемой металлпч<.ской ли —.ей.ной формы 1 с припус— кам на механическую обработку 2 по

1ьчаскости разъема на фармоабразующ. в паве1чпioc7" ü 3 базова О варианта м»зталлической литейной ормы 4 устанав-п.вают жестки 1, например, металлическ II3 =-кран 8, раci1oëo;<åiiíûé над фаp. .

c)л(Д1:1010 падают га зон еграницаемую OI"неупарную смесь б, посла отверждения

1<отарой получа1ст газ апра11ицаемую палуфар(.у 13, покрываемую с помощью вакуума полимерным покр .тием 10.

Пас)lc чегo палуфарму 13 паривавт с палуформой 15 афармляющей тыльную поверхность „ армы 1. Б:.алость, образаванну10 полуфармами 13 и 15 залив 110т:1еталл» после KpHcталлизации ката„ога. 11алучаот тиражируемую ме т 11)1л и ч е с 1<»у10 л и т е Й н у 10 ф О р му 1 с и р и пуском на механическую обработку 2

II(» плоскости разъема.

".е> I.oëoãH÷plci

2 !Q 17)ioci

891200 и покрытием их с помощью вакуума

550 мм рт.ст. Полученная описанным полимерным покрытием 19. Затем на выше способом полуформа служила под. поддон 18 устананлинают опоку 20 и моделью для вакуумной формовки по проводят вакуумную формовку полуфор- ней литейной полуформы, оформляюшей мы 21. После чего .полуформу 21 спа- рабочую поверхность тиражируемого ривают с полуформой 22, оформляющей 5 кокиля. В качестне огнеупорного зертыЛьную поверхность формы 1, В по- нистого наполнителя выбран цирконо-. лость, образованную полуформами 21 ный концентрат. Для покрытия формы и 22 заливают металл, после кристал- использовались такие же полимерные лиэации которого получают много- пленки, как и для подмодели. Пленка, местную тиражируемую металлическую покрывающая формообразующую повер— !

0 рхлитейную форму 1 с припуском на ме- ность Формы, окрашивалась протиноханическую обработку 2 по плоскости пригарной краской на основе графита. разъема. Величина вакуума при вакуумной

В качестве примера по предлагае- формовке литейной полуформы в опоке мому способу был изготовлен кокиль 550 600 мм рт.ст. подвижный для отливки детали щит » При кантовке последней и спари! 1

15 подшипниковый электродвигателя се- нанием ее с литейной верхней полурии АО 2-5 из стали марки Ст. 20, с формой, оформляющей боковую и тыльиспользованием лабораторной вакуум- ную поверхность тиражируемого кокиля, ной установки литейного цеха. величина вакуума н п у а н полости вакуумной

Габариты отливки 460х500х100 мм, 20 опоки составляла 550-600 мм рт.ст. вес отливки 140 кг, вес жидкого ме- Заливка обратной литейной формы осу.! г талла в форме 2зО кг, диаметр стоя- ществлялась через литниковую систе лощ дь сечения шлакоуло- выполненную в верхней полуформе, ему, вителя 9 см, суммарная площадь се- представляющую собой обычн ю опок с

25 уплотненной и отнержденной в ней песБазовый вариант кокиля неподниж- чаной жидкостекольной смесью. В этой ного изготовлен механической обработ- же полуформе выполнены две открытые кой из стального проката толщиной прибыли для питания отливки.

120 мм. П и ри этом необходимый при- Заливка, кристаллизация и охлажпуск на механическую обработку ко- gp дение отливки тиражируемого кокиля . киля по плоскости разъема ранеу» 8 мм. проводились при соблюдении следующих

Технологический процесс тиражи- технологических параметров. рования неподвижного кокиля щит Заливка формы металлом при 1480подшипниковый состоит в следующем. 1500 С осуществлялась эа 40 с, при

Базовый кокиль размешали в полос- З5 этом величина создаваемого вакуума нати поддона, выполненной по конфигура- ходилась в пределах 500-550 мм рт.ст. ции боконой поверхности кокиля, на указанный уровень вакуума поддержиглубину равной его высоте — 100 мм. вался н течение 20 мин, далее велиПосле чего на поддон устанавливали чина вакуума была снижена до 600вакуумную опоку с размером н свету 650 мм рт.ст. Через 45 мин от начала

730х600х150 мм, снабженную отсасы- 4О заливки верхняя полуформа вместе с вающим трубопроводом и восемью филь- отливкой снималась кран-балкой с нижтрующими элементами. ней полуформы для остывания отливки

Следующей операцией являлась на- .на воздухе, одновременно прекращабивка вакуумной опоки жидкостеколь- лась подача вакуума к нижней полуной песчаной смесью с последующим 45 форме. ее уплотнением на вибростоле и про- Из полученной отливки изготавливали тиражируемый кокиль неподвижный

После чего опоку кантонали и из- щит подшипниковый, снимая тольвлекали базовый кокиль, на получен- ко припуск на механическую обработный выступ формообразующей поверх- 5р ку по плоскости разъема, кроме того ности опоки устанавливали металличес- использование вакуумной формовки для кий экран с отверстиями диаметром тиражирозания кокиля позволяет по0,8-1,0 мм. Последний расположен над лучить заданную размерную точность выступом модели на величину припуска заготовки, соответствующую 2 класна механическую обработку тиражиру55 су точности и чистоту поверхности со емого кокиля по плоскости разъема, знаком R 80.

В т.е. на 8 мм. При этом на тыльную Применение предлагаемого способа поверхность опоки наносили с помощью позволяет сократить затраты на изговакуума полимерную пленку толщиной тонление металлических литейных форм

0,1 мм, а на верхнюю формообразующую за счет тиражирования по базовому поверхность опоки нагретую полимер- áp нарианту необходимого количества меную пленку толщиной 0,05 мм. Вели- таллических литейных Форм, без истина вакуума в опоке при нанесении пользования вспомогательной модельпленки на отвердевшую песчаную смесь ной оснастки. Кроме того, предлагаподдерживалась за счет управления емый способ представляет возможным клапаном рессива в пределах 500- . 65 тиражировать по одноместной металли891200

Фиг 5

Фиг. б фщ 7

Ю ческой литейной форме (базового варианта) многоместные металлические форьы.

Формула изобретения

1. Способ изготовления металлических литейных форм, включающий изготовление по мастер-модели гаэопроницаемой модели, нанесение на нее с помощью вакуума слоя полимерного покрытия,. компенсирующего величину объемной усадки отливки, вакуумную формовку по гаэопроницаемой модели, рабочей поверхности металлической литейной формы и заливку металла, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения технлогии изготовления металлических литейных форм путем .использования в качестве мастер-мощели базового варианта металлическоЩ литейной формы для ее тиражирования, на мастер-модель или газопроницаемую модель устанавливают жесткий экран, который располагают над мастер-моделью или над газопроницаемой моделью на расстоянии, равном величине припуска на механическую обработку по плоскости разъема формы.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что на мастер-модель нли на газопроницаемую модель устанавливают металлический экран.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 2780425/22-02, кл. В 22 С 9/02, 1979, 2. Патент Японии Р 51-37041, В 22 С 7/00, заявл. 1973.

891200

Ю

Фиг. fZ

Составитель А. Минаев

Техред A.Càâêà Корректор М. Демчик

Редактор A. Шандор 1акаэ 11085/10

Тираж 872 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