Способ изготовления пустотелых отливок

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СфеетскикСфцналнстическнхРеспублик н 1944780(22) Заявлено. 13.10.80 (21) 2994322/22-02 И)М Кп з с присоединением заявки Мо В 22 О 19/00В 22 С 7/02 Госуларственный комитет СССР по ледам изобретений и открытийОпубликовано 2307.82. Бюллетень Мо 27 Дата опубликования описания 23.0782(72) Авторыизобретения С,В. Попов, ф.Д. Оболенцев, Л.А. Ив А.В. Быков и Л.И. Мостов ченко,ОдЕсский ордена Трудового политехнический инстит) Заявитель асного Знамени.;я " 4) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПУСТОТ ТЛИВОК Наиболее близким к изобретению 1 по технической сущности является способ получения пустотелых отливок, включающий изготовления водорастворимого солекерамическогостержня, оформляющего полость отливки, установку армирующих вставок в стержень, многослойную металлизацию его по. верхности с последующим размещением стержня в форме и заливкой последней металлом псд давлением 2). 2При таком способе изготовления отливок трудно нанести равномерное металлическое покрытие на поверхность детали со сложным тонким рельефом, включающим поднутрения и тонкие 3 тения явл отливок с у" гоИзобретение относится к литеййому производству.Известен способ изготовлениябимЕталлических отливок, по которому на внутреннюю или внешнвю поверхности цилиндрической детали наносят слой другого металла с помощью лить под давлением 1) .Однако этот способ предполагает дополнительные операции по подготов ке поверхности первого слоя металла для соединения со вторым слоем, основанные на механическом воздействии. полости. Кроме того, для стержней,оформляющих в отливках сложные полости с перегородками, выступами, 5к которым предъявляются высокие требования по размерной точности, характерна затрудненная усадка вотличие от свободной усадки онанестабильна),. Поэтому для повывв.нияточности отливок необходимс применение стержневых составов с минимальной свободной усадкой. Солекерамические стержни характеризуются значительной свободной усадкой. Такспеченные стержни из НаС имеютусадку до 7.Целью изобре яется повышение точности о сложнымиполостями.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу изготовления пустотелых отливок преимуцественно со сложными полостями, включающему изготовление стержня,оформляющего полость отливки, установк 5 армирующих вставок в стержень, мнослойную,металлиэацию его поверхности с последующим размещением стержня в форме и заливкой последней металлом, используют стержень иэ орга нического материала с армирующими60 формула изобретения Способ изготовления пустотелыхотливок преимущественно со сложнымиполостями, включающий изготовлениестержня, оформляющего полость отливметаллическими вставками и упрочненный тонкодисперсным металлическимматериалом, затем наносят покрытиеэлектролитическим осаждением с образованием диффузионного слоя на понерхности контакта электролитического покрытия и наружной поверхностистержня, который Формирует рабочийслой полости отливки.Применение органики в качествематериала для стержня дает диффузион ное соединение с электролитическимосадком меди, которую наносят на поверхность стержня. Поэтому полноеудаление сплава Вуда и сплавов наоснове цинка с поверхности медногоэлектролитического осадка не пред"станляется возможным, Применениеорганики требует дополнительную операцию химического осаждения металладля придания ей токопроводности.На Фиг. 1-6 показана последовательность получения отливок сосложными внутренними полостями.Способ осуществляется следующимобразом.25В органический стержень 1 (фиг.1),устанавливают металлические пластиныперегородки. 2 (фиг.2).После этого на поверхность стержня наносят токопроводный слой 3(фиг.3) химическим осаждением с последующим осаждением гальваническогопокрытия 4 (фиг. 4) и удаляют (вытапливают и горячей воде) исходныйстержень 1. Полученную н результатеармированную металлическуюоболочку5 запрессовывают в форме б (фиг.5)жидким металлом на машине литья поддавлением. После затнерденания иохлаждения сформирована многослойная отливка 7 (фиг.б) со сложными 40внутренними полостями.На практике такой процесс осуществляют следующим образом,В прессформе изготавливают стержень для отливки нолнонодного элемента из следующей композиции:50 мас,Ъ,стеарина; 50 мас. парафина и 15 мас.Ъ алюминиевой пудры(снерх 100) .Далее н заранее выполненные в 50стержне пазы устанавливают медныепластины-перегородки, изготовленныештамповкой с последукщей,полировкой,Затем на поверхность стержня методом химического осаждения (или вакуумной металлизации) наносят тонкий(5-6 мкм) слой меди или серебра споследующим нанесением слоя медитолщиной 0,5-0,7 мм методом гальнанопластики,Парафино-стеариновый стерженьудаляют н горячей воде при 80-100 С,Полученную таким образом оболочкуу тананлинают н прессформу машинылитья нод давлением и заливают алюминиеньм .:плавсм при 700"С. После 65 полного затнердевания отливки ее извлекают из пресс-формы.Сравнительные испытания предлагаемого и известного способов подтвердили предположение о повышении качества отливок. Брак по нарушению геометрии внутренней полости снизился оа 27%.Лучшие результаты получены при электролитическом осаждении металлон после предварительной химической ,металлизации. Другие способы; вакуумная металлизация, плазменное напыление не обеспечивают осаждение металла на поверхность поднутренний и узких полостей. Для водорастворимых солекерамических стержней сложно обеспечить высокое качество поверхности электролитически осажденного покрытия из-за растворимости стержней в электролите. Величина шероховатости поверхности полостей в отливках, полученных по водорастноримым металлиэированньм стержням не электролитическим способом (например плазменным напылением), находится в пределах 6-го класса (ГОСТ 2789-73) . Гладкость поверхности лимитируется технологическими особенностями металлизации (наличием пористости, микротрещин).1 й рохонатость поверхности полостей отливок, полученных по предлагаемому способу, соответствует 7- 8-му классу и определяется высокой воспроизводимостью органическим стержневым составом рельефа оснастки и воспроизводимостью рельефа стержня металлопокрытием посредством химического и электролитического осаж,дения.Усадка стержней из органических составов невысока. Для парафиновых композиций она не превышает 1, Добавка алюминиевой пудры и других мелкодисперсных металлов повышает прочность, снижает усадку органических стержней до 0,3-0,5, а также способствует осаждению электролитических осадков на неметаллическую поверхность. Размерная точность отливок по известному способу ограничена 14-м, а по предлагаемому 10-м квалитетом по СТ СЭВ 144-75,Ожидаемый экономический эффект от внедрения изобретения составит 40 - 60 руб, на тонну годного литья.Реализация изобретения обеспечит повышение качества отливок и снижение брака литья.944780 ного слоя на поверхности контаКтаэлектролитического покрытия и наружной поверхности стержня, которыйформирует рабочий слой полоети от"ливки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Японии 9 45-8700,кл. В 082 (В 22 П 17/00, опублик.1979.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2877491/02,кл. В 22 С 7/02, 04.02,80. 10 Составитель Г Зако Техред М. Рейвес едакто 52 Подписноерственного комитета СССРбретений и открытийЖ-ЗБ, Раушская наб., д. 4/5 ф Патентф ф, г. ужгород, ул. Проектная,л ки,. установку армирукщих вставокв стержень, многослойную металлизацию его поверхности с последующимразмещением стержня в форме и заливкой последней металлом, о т л и ч а-ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности отливок, используютстержень иэ органического материалас армирующими металлическими вставками и упрочненный тонкодисперснымметаллическим материалом, затемнаносят покрытие электролитнческимосаждением с образованием диффузионакаэ 5214/14 ТиражВНИИПИ Госудапо делам из113035, Москва,орректор Г. Реритни