Способ изготовления двухслойных литейныхформ

Союз Советскими Социалистическик Республик(22) Заявлено ОЮ 276 (2 ) 2323912/22-02с присоединением заявки Йо(51)М )(,з В 22 С 9/00 В 22 С 9/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 621,744.5; :621.744.527.58: бб 047 3(088 8) Дата опубликования описания 30,04,81(72) Авторы изобретения Х.И,Вишняков, А.А.Семененко, М.Л.Мотыль Харьковский филиал Всесоюзного научно-ис(71) Заявитель института литейного машиностроения, литейной техно.и автоматизации литейного производства "ВНИИЛИТМАШ"(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДВУХСЛОЙНЫХ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМИзобретение относится к литейному производству, а именно к способам изготовления полупостоянных литейных форм.Известен способ изготовления дввухслойной форьы, согласно которому облицовочный слой выполняют из песчано-смоляной смеси, а наполнительный - из жидкостекольной, отверждаемый продувкой углекислым газом Г 1.Известен также способ изготовления двухслойных форм, включающий формообразование облицовочного слоя из кварцевого песка, пульвербаКелита и керосина и наполнительного слоя из крупнозернистого кварцевого песка.и жидкого стекла Г 2.Для получения облицовочного слоя на модельную плиту, нагретую до 270- 280 С, наносят песчано-смоляную смесь для образования оболочки толщиной 1,5-6 мкм, которая отверждается за счет тепла модельной плиты. Затем засыпается жидкостекольная смесь.После уплотнения и продувки углекислым газом полуформыснимают с модельной плиты, собирают и направляют на заливку.Недостаток указанных способов изготовления двухслойных форм - невозможность многократного использованияопорного наполнительного слоя. Этопредопределяет повышенную трудоемкость и удорожание процесса изготов ления Форм в связи с необходимостьюдробления, регенерации отработанныхсмесей и длительной операцией Формирования опорного наполнительногослоя для каждой Формы. Невозможностьмногократного использования наполнительного слоя объясняется тем, чтожидкостекольные смеси с кварцевымпеском при заливке формы металломподвергаются нагреву до различных 15 температур (200-1200, 1300 С) и имеют различную остаточную прочность,Известно, что жидкостекольныеФормы на основе цирконовых песковимеют остаточную прочность при тем"пературах 100-1400 С выше, чем усмесей на кварцевых, шамотных и олевиниловых наполнителях. Наименьшаяостаточная прочность смесей с цирконовым наполнителем соответствуеттемпературам 400-700 С Г 31.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ изготовления двухслойных форм, согласно которому Наполнительный слой изготавливают иэ ЗО смеси на основе высокоогнеупорного825268 Предлагаеьый способ позволяет многократно использовать опорный наполнительный слой, а также снизить трудоемкость изготовления и стоимость Форм и отливок. Формула изобретения зернистого наполнителя графито-шамотного, а облицовочный слой - из жидкостекольной смеси на цирконовой основе с последующей прокалкой облицовочного слоя при температуре до 380 С Г 45Однако срок службы такой двухслойной формы недостаточен и, кроме того, облицовочный слой является разовым.Цель изобретения - увеличение .срока службы наполнительного слоя по-лупостоянной литейной Форьи. Поставленная цель достигается тем, что в двухслойной форме в качестве основы наполнительного слоя используют высокоогнеупорный зернистый напол нитель Не имеющий модификационных превращений до 1200 ос, а прокалку двухслойной Формы осуществляют при 900-.1050 О С.В качестве упомянутого высоко О огнеупорного зернистого наполнителя используют циркон или дистен-силлиманит.Увеличение остаточной прочности смесей с высокоогнеупорным наполнителем объясняется тем, что при температурах, превышающих температуру плавления связуницего жидкого стекЛа На 100-200 С, вязкость его расплава уменьшается, а это способствует более равномерному распределению и уменьшению толщины пленки связующего, покрывающей зерна наполнителя, Уменьшение толщины пленки связующего приводит к уменьшению объемных напряжений в ее массе и увеличению когеэионных сил. Более равномерное распределение и большая поверхность контакта связующего с зернами наполнителя способствует увеличению адгезионных сил. Оба эти процессы 40 при отсутствии интенсивных объемных изменений наполннтеля, характерных для наполнителя - кварцевого песка, приводят к увеличению остаточной прочности смесей. Чем выше температура, тем меньше вязкость расплава связующего и больше остаточная прочность.П р и м е р. Для изготовления двухслойной форьы в качестве облицовочной смеси используют плакированную смесь следующего состава, вес.%: песок 1 К 01 бл - 93,0, связующее ПК- 4,0, ацетон - 3,0. Из этой смеси гравитационным способом получаРют нр горячей модели облицовку толщи ной 4-5 мм время выдержки смеси на модели - 5 с) . Затем на горячую модель с оболочкой устанавливают формовочную камеру жакет и засыпают ее жидкостекольной смесью состава,щ вес.Ъ: дистен-силлиманитовый песок или цирконовый песок 94,0; жидкое стекло уд,вес. 1,46, модуль 2,75) 6,0, После Упрочнения наполнительно- ,ГО слОя двухслОйную пОлуформу снима 5 1 ют с модели толкателями и подвергают обжигу при температуре на 100- 200 С.вьаае, чем температура плавлеония едкого стекла, т.е. при 900- 1050 С (размеры нолуформы 170 к 90 к 60 ма). При этих температурах смола выгорает, оболочка разрушается, а наполнительный слой упрочняется. В указанном интервале тепловой обработки остаточная прочность смесей большая и находится в пределах 550- б 50 1 Ь 1/о-. Охлажденный наполнительный слой полуформл устанавливают на модельную плиту, и через отверстия в наполнительном слое в полость между йим и моделью, нагретой до 280-300 С, вдувают песчано-смоляную смесь. Через 5 с толкателями двухслойную форму снимают с модели. Толщина облицовочного слоя составляет 4-5 мм. Облицовка повторяет конфигурацию только модели. Две полуформы скрепляют и заливают чугуном марки СЧ 15-32 при 1330-13 бООС. После заливки половинки Форьы разнимают, а оставшийся от облицовки слой песка и отливку удаляют. Полуфорьи после охлаждения устанавливают на горячую модельную плиту, вдувают песчано-смоляную смесь, и весь цикл до получения отливки повторяют снова. Отливка представляет собой симметричную ступенчатую пробу толщиной 20 и 40 мм, После 30 заливок наполнительный слой не имеет трещин и повреждений и пригоден для дальнейшего использования, Поверхность отливок не имеет пригара и других дефектов. 1. Способ изготовления двухслойных литейных форм, включающий формообразование наполнительного слоя из смеси на основе высокоогнеупорного зернистого наполнителя и облицовочного слоя по модельной оснастке, последующее прокаливание, от л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения срока службы наполнительного слоя, в качестве его основы используют высокоогнеупорный зернистый наполнитель, не имеющий модификационных превращений до .1200 ОС, а прокалку двухслойной формы осуществляют при 900-1050 С,2. Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что в качестве упомянутого высокоогнеупорного зернистого наполнителя используют циркон или дистен-силлиманнт.825268 Составитель Н. ЧапчиковТехред С.Мигунова КорректорЮ. Макаренко Редактор Н. Бушаева Заказ 2399/45 Тираж 869 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Источники информации,принятые вд внимание при экспертизе1.Патент США 93683995,кл.164-36,1965.2. Сосненко М.Н. Современные литейные форью. М., "Машиностроение", 1967, с. 91. 3. Нагоя КочегпдзюцусиКэмсе хококу, - Рер. Соц пдцьйг. Реь. пас. Мацоа, 1965, М 4, с. 118-126. 4. Авторское свидетельство .СССР9272494, кл. В 22 С 1/00, 1968.