Способ изготовления разовых стержней для литья под давлением

МИТЕТ СССРй и отнРытий О ИЕ ИЗОБРЕ ИЯ АВТОРС УС ЬСТВ(56) Заявка Японии Вкл 11 А 21, 1975.Патент Японии В 5кл. 11 А 21, 1977.Заявка Японии 9 5кл . 11 А 213, 1976(54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАЗОВЫХСТЕРЖНЕЙ ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ изпесчано-смоляных смесей, включающийзасыпку технологической оснастки смесью, тепловое отверждение, упрочняющую пропитку, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышенияпрочности стержней, снижения трудоем.кости их изготовления и улучшенияусловий труда, упрочняющую продиткупроизводят после отверждения смеси,а в качестве упрочняющего покрытияиспользуют азотно-, азотистокислуюсолькалия или натрия или их смесьв соотношении 1:(1-3).Температура плавления, С 271 317 297 335 220 137 240 143 205Изобретение относится к литейномупроизводству и может быть использовано в литье под давлением пластмасс,сплавов цветных металлов, чугунов истали.Целью изобретения является повышение прочности стержней, снижение трудоемкости их изготовления и улучшениеусловий труда за счет значительногоувеличения прочности стержней, поверхность которых упрочняется расплавами солей натрия и калия.Выбор соли для пропитки стержнейпроизводится с учетом недопустимостиее выплавления и вытекания из знаковстержня во время его пребывания впресс-форме.Нарушение этого принципа можетприводить к загрязнению разъемапресс-формы и ответных знаков стержня в ней и в связи с этим создаватьбрак отливок из-за неправильной установки стержней и выброса металла поразъему.Для обеспечения указанного условиятемпература плавления соли должнабыть равна или выше температурыпресс-формы, В то же время температура плавления соли не должна превышатьпорог безопасного нагрева отливки,за пределом которого газовые раковины и поры в теле отливки создают поверхностные вэдутия. В таблице приведены рекомендации режима литья поддавлением,. Ниже приведены рекомендуемые тем-.пературы плавления азотно- и азотистокислых солей натрия и калия,а также их смесей:Состав солей 100%ИаИО100%ИаЛО100%КИО,100%КИО45%ИаИО+55%КИО45%ИаИО+55%КИО25%КИОТ +75%ИаИО50%ИаИОз +50%КИО50%ИаИОз+50%ИаИО25% ИаИО+25%ИаЛО +50%КИО 17553%КИОз+40%ИаИО+7%ИаИОз140Учитывая, что в процессе производ-,ства могут возникнуть трудности в 20 25 30 35 40 45 50 обеспечении согласования температурплавления соли и нагрева пресс-формы, а также для расширения использования легкоплавких солевых композиций стержни, прошедшие пропиткусолью, дополнительно покрывают термостойкой литейной краской, предпочтительно быстросохнущей.Пропитку стержней расплавом солищпредусматривается производить сразупосле их теплового отверждения. Приэтом, если температура стержня равна или больше температуры плавления соли, продолжительность пропитки находится в пределах 5-15 с. В случае,если температура стержня меньше, чемтемпература плавления соли, продолжительность пропитки отрабатывается опытным путем или определяется расчетом по времени проникновения встержень изотермы с температурой,равной температуре плавления соли.Анализ и соответствующие расчетысилового взаимодействия заливаемогометалла со стержнем при литье поддавлением. показали следующее.В подавляющих вариантах конструкций форм в период заполнения стержни испытывают напряжения от давления металла во много раз меньшепрочностных возможностей термореактивных стержневых смесей; В концезаполнения формы на стержни действует конечное давление, которое может достигать более 2000 кгс/см 4,создавая в них напряжения во многораз больше прочностных возможностейстержневых смесей,Превращение пористого стержня вмонолитный за счет его пропитки солью является наиболее простым и технологичным способом его усиления, гарантирующим сопротивляемость высоким давлениям металла в форме бездеформации и разрушений. Согласноданному способу изготовления стержней целесообразно применять малопрочностные смеси, обеспечивающиестержням при извлечении из оснасткипосле отверждения манипуляторнуюпрочность в пределах 8-12 кгс/смпри разрыве (при нормальной температуре). Применение таких стержней дает экономию дорогостоящего связующего и облегчает решение задач по их удалению из отливок и созданию нормаль1220840 ных санитарно-гигиенических условий труда,Для выбивки стержней отливки сразу после извлечения из пресс-формызагружают в термостат с температурой, достаточной для разупрочнениятермореактивного связующего и расплавления солей пропитки, В этих условиях аэотнокислые соли разлагаются с выделением свободного кислорода, интен Осифицирующего разупрочнение стержней.Окончательное удаление стержнейможет производиться за счет вымывания водой или галтовкой. Вымываниеболее эффективно, так как разупрочненные стержни быстро впитывают воду и в виде шликера выливаются изотливки.П р и м е р 1. Изготавливаетсятонкостенная отливка из цинковогосплава ЦАМ 4-3, Температура прессформы в районе расположения ответных знаков стержня не превьдпает140 С. Стержень, оформляющий полостьв отливке толщиной 20 мм, изготавливается из термореактивной песчанойсмеси, связующим в которой служиткарбамидофурановая смола КФ 40, существенно разупрочняющая при температуре в пределах 250 С,Отвержденные стержни с температурой на поверхности около 180 С погружаются в расплав смеси из равныхколичеств азотнокислого натрия иазотистокислого калия с температу 35рой плавления 143 С и перегретогодо 1 бО"С, После 5 с выдержки стержни извлекаются и после охлаждениядо нормальной температуры направляются для изготовления отливок. Дляудаления стержней из отливок их втечение часа выдерживают в термостаоте при 250 С, после чего охлаждаютв воде.П р и м е р 2, Изготавливаетсятонкостенная отливка из алюминиевого сплава Ы. Температура прессформы поддерживается в пределах200 ОС. Стержень, оформпяющий полостьв отливке толщиной 200 мм, изготавли 50вается иэ смеси и при режимах, ука 20 30 Материал отливок ьТемпература, С пресс-фор- олевой мы омпози 40250 Алюминиевы 80-25 250-350 и магниевьсплавы Медные а 80-330 330-45 вы В. Шувргентал СоставительТехред М,Мо ов Коррект Черни Заказ 524/14 ВНИИПИ по 11303аж 757 Подписноевенного комитета СССРретений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4/5г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тир осударс елам изоосква,Филиал ППП "Патен Редактор Н. Слободяни занных в примере 1. Его пропитку производят тем же расплавом, что и впримере 1. После пропитки и охлаждения стержень покрывают самовысыхающей тальковой краской на лаке К 0-0168,после чего направляют для изготовления отливок, Разупрочнение стержня вотливке ведется аналогично примеру 1.П р и м е р 3. Изготавливаетсяфасонная отливка из латуни ЛС 59Температура пресс-формы поддерживается впределах 300 С. Стержень, оформляющийполость в .отливке толщиной 20 мм,изготавливается из смеси в виде кварцевого песка плакированного фенолформальдегидной смолой. Отвержденныестержни с температурой на поверхности200"С пропитываются азотнокислым калием т. пл. 337 С) перегретым до3503 бО С. Согласно расчету выдержкастержня в расплаве до его полной пропитки составляет 3 мин,Разупрочнение стержня в отливкепроизводится его прогревом в течениеочала в .термостате при 420 С.Использование способа обеспечивает получение высокопрочных стержней,способных выдерживать обжатия давле;нием металла в форме, достигающим влитье под давлением 2000 кгс/см иболее. Способ характеризуется пониженным расходом термореактивного свя"зующего, облегченной выбиваемостьюстержней из отливок и высокой произ.водительностью. Пластмассы и инковые плавы 120-140