Способ изготовления литейных форм

Союз Советских Социапнетмчеекнх Реепублнн(22) Заявлено 070679 (21) 2776418/22-02с присоединением заявки Йо В 22 С 9/02 Государствеииый комитет СССР ио делам имбретеиий и открытий(72) Авторы СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ ех е расижеИзобретение относится к литейно,му производству, в частности к т нологии вакуумной Формовки.Известен способ изготовления форм, иэ влажного песка, отверждаемого за-" мораживанием. Замораживание осуществляют циркуляцией воздуха, жидкого СО или жидкого азота из охлаждающего устройства Г 1 .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 текнической 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 тер" мопластичной смолой. Отверждение связующего ускоряют продувкой воздуха, удаляющего растворитель, и подогревом облицовочного слоя Форьы после удаления модели Г 2 . Недостаток этого способа - повышенный расход наполнительных и связующих материалов и высокая трудоемкость выбнвки отливок, обусловленные образованием прочной, не поддающейся регенерации оболочки, а такженеудовлетворительные санитарно-гигиенические условия труда вследствиевыделения вредных газообразных ве-ществ при взаимодействии ее с залитым металлом,Цель изобретения - уменьшенихода формовочных материалов, снние трудоемкости выбивки отливок и 15 улучшение санитарно-гигиеническихусловий труда.Поставленная цель достигаетсятем, что герметизирующий облицовочный слой Формируют из увлажненного 20 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 подмодельной плитой увлажненный облицовочный слой замерзает, обеспечиваяпосле удаления подмодельной плиты 30 герметизацию и прочность рабочей по8252 б 9 верхности форма в течение определенного времени. Под действием разрежения происходит механическое сцепление облицовочного слоя с наполни- тельным 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 воздухаПосле снятия разрежения песок легко высыпается и полностью возвращается для повторного использования. 20Предлагаемый способ предназначен для изготовления форм из сыпучих песков при производстве отливок мелкого и среднего развеса из черных и цветных сплавов. 25 ков с замороженным герметизирующимслоем,Подмодельную плиту подключают кхолодильному агрегату и охлаждаютдо температуры -35 С. В процессеработы заданная температура охлаждения поддерживается терморегулятором.После установки опоки на поверхностьохлажденной подмодельной плиты с органическим разделительным покрытиемнаносят слой песка (влажность 69толщиной 1 бмм, заполняют опокусыпучим песком, уплотняют песок вибрацией и герметизируют контрлад полуформы. После выдержки в .течение5 мин полуформу подключают к источнику разрежения и удаляют подмодельную плиту,Одновременно аналогичным способомизготавливают вторую полуформу. Собранную форму заливают чугуномСЧ 12-28 при температуре 1340 э 5. 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 наблюдаетсяДанные экспериментальной проверки технологических параметров предлагаемого и известного способов приведены в табл. 1 и 2. П р и м е р. 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 Предалагаемый способ Известный способ 2 Параметры Температура подмодель ной плиты, С 20 подмодельной Продувка воздухом, нагрев,слоя после удаления модельной оснастки хлаждени словия твердения гметизирукщего слоя Этилсиликат 40. Эти спирт. Соляная кисл ливинилацетат. Фено смола. Стабилизатор ловыйот а. Польная обавки для отвержения герметизируюего аллоя Вода СО5 ОСпНпН ачеФгвенный состав азов, выделяющихся ри заливке форм ме- аллом арактер и смеси ыбиваемо Легко высыпается Безвозв ри песк тные поте- % 12 Продолжительность твердения герметизирующего облицовочного слоя,мин ебуется механическое усилие825269 Таблиц а 2 Параметрыг Предлагаемый способ Известный способ 21 3,5 4,0 6,0 8,0 Воздухопроницаемость мл/мин 105 80 60 45 35 75 Газотворностьпри 1000 ОС 102 68 42 48 64 86 Составитель А.МинаевТехред С.Мигунова Корректор Ю. Макаренко Редактор Н.Бушаева Заказ 2399/45 Тираж 869 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР г; по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. 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-,опературы до -15 С продолжительность твердения увеличивается в 1,5-2 раза что неприемлемо по условиям технологического процесса. Снижение температуры ниже -20 С способствует соокращению продолжительности твердения герметизирующего слоя и ограничивается энергетическими возможностями холодильного оборудования,Оптимальная влажность песка для формирования герметизирующегб слоя составляет 4-8 табл. 2,) Уменьшение влажности менее 4,0 приводит к увеличению воздухопроницаемости и ухудшению герметизирующей способности слоя, увеличение влажности более 8 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 ССР.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 15ных материалов, исключить применение дорогостоящих органических связующих, снизить трудоемкость выбив" ки отливок и улучшить санитарно-гиГиенические условия трудаВФормула изобретения 1. Способ изготовления литейных 25 ,форм, включающий установку опоки на,подмодельную плиту, формированиеоблицовочного герметизирующего слоя,заполнение опоки сыпучим наполнительным материалом и создание разрежения, 30 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью уменьшения расхода формовочныхматериалов, снижения трудоемкостивыбивки отливок и улучшения санитарно-гигиенических условий труда, гер метизирующий слой формируют из увлажненного песка, а подмодельную плйтуохлаждают до отрицательной температуры.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что влажность пескавыдерживают в пределах 4,0-8,0.3Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и, й с я тем, что подмодельную плиту охлаждают до температурыне выше -20 ОС.45 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. "Литейное производство", 1975,Р 5, с. 21.2. Патент Швейцарии Р 584574, 50 кл. В 22 С 15/28, обпулик, 1977.