Способ изготовления выплавляемых моделей

1 1045Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам изготовления выппавпяемых моделей дпя изготовления отливок повышенной точности в керамических обопочковых формах по выппавпяемым моделям в единичном, серийном и массовом производстве отливокповьшенной точности,Известный технологический процессизготовления отливокпо выппавпяемым 1 Омоделям предполагает изготовление моцепей иэ твердых, пастообразных и жидких воскоподобных модепьных составовспособом заливки ипи запрессовки их впресс-форму,15Наличие в модели разностенности,мест свободной и затрудненной усадки,нестабильность технологических режимовпри изготовлении модепей приводит к нестабильности, усадки модельного составапри изготовлении моцепи,это, в своюочередь, является причиной снижения размерной точности отливок.Известен способ изготовления моделей,согласно которому цпя повышения раз- дмерной точности в полость модели вводятпод давпением подогретый газ ипи жидкость 13.Этот способ приемпем только дпя из готовления крупных моделей и.будет малоэффективным при изготовлении тонкостенных, спожных по конфигурации моденей.Наибопее близким к изобретению потехническому существу является способ,включающий эапрессовку модельной композиции с температурой 40-50 С и с предо 35варитепьно замененным воздухом, последующее охпаждение и извпечение модели 123Оптимапьное копичество воздуха вмодепьной массе составпяет 16% и даль-нейшее его увепичение неэффективно дпяснижения усааки модепьной массы.Введение в модепьный состав воздуха до 16% позвопяет снизить усадку,45однако такое копичество воздуха в модепьной массе не позвопяет устранитьвлияния конфигурации модели и напичияв модепи стенок разной толщины на размерную и 1"еометрическую точность моде пей.Цель изобретения йовышение геомерической и размерной точности модепиза счет стабипизации усадки модепьнойкомпозиции.Цепь достигается тем, что согласноспособу изготовпения выппавпяемых моделей, преимущественно тонкостенных испожной конфигурации, вкпючающему эа 9962прессовк модельной композиции с температурой 40-50 С и с предварительно замешанным воздухом, последующее охлаждение и извлечение модели, воздух замешивают в моцепьную композицию в количестве 40-70% и диспергируют его от центра к переферии модельной композиции с одновременным перемешнванием последней.ъСпособ поясняется устройством, используемым дпя приготовления модельной композиции и изготовления модели путем запрессовки ее в пресо-форму.На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - головка, используе" мая в смесителе; на фиг. 3 - модель, которая была получена заявленным способом.Устройство состоит из корпуса 1, в котором вмонтированы стоп 2, электродвигатель 3, который с помощью кпиноЪ ременной передачи 4 осуществляет вращение вала 5 быстроходного смесителя, имеющего водообогреваемый корпус 6,На валу 5 смесителя эакреппена съемная конусная головка 7, Ее конусность должна .соответствовать конусности донной части водообогреваемого корпуса 6, коо торая принимается в диапазоне 30-45 С, чтобы обеспечить полное транспортирование модельной композиции в центральную часть корпуса 6. В головке 7 сделаны прорези 8, по крайней мере цве. Корпус 6 имеет крышку 9 с загрузочным отверстием 3.0 цпя модельной композиции и отверстием цпя подачи по трубопроводу 11 во внутрь смесителя горячего,. воздуха от эпектрообогреваемого ресиве-, ра 12, который постоянно попопняется за, счет работы компрессора 13.Стол 2 предназначен цпя установки пресс-формы 14. Дпя запрессовки в песпецнюю модепьной композиции на.корпусе 6 имеется кран 1 5, а дпя термостатирования воды устройство снабжено термостатом 9 с электронным терморегупятором 16.Способ изготовления выппавпяемых моделей осуществляется спедующим образом.Расппавпенную модельную массу охнаждают цо температуры 48-52 С в термостате. Затем производят замешивание воэцуха от 16-70% в модельную массу с помощью быстроходного попастного смесителя,имеюще го скорость 700-1500 об/мин,(оптимальная скорость 950 об/мии) .При вращении лопастей воздух и модепьный состав направляются в нижнюю часть смеситепя. В этой зоне вертикапь996 Копичествеяаае покаэатепи точностей модепи 8161 8181 8198 0080 8,171 8,1 91 8,210 0,101 8,174 8,174, .8,203 0,073 а. г а. ъ0 48,04 48,092 . 48,119 0,138 в 3 1045 ная составляющая скорости потока (модепьный состав + воэцух) резко увепичивается и через центраоьную часть смесителя поток направляется вверх, тем самым обеспечивается интенсивная цирку пяция модепьного состава, а диспергирование пузырей воздуха обеспечивается высокой дпя данного кпасса устройства скоростью вращения лопастей смеситепя.Время подготовки моцепьного состава 10к запрессовке (время введения в модельный состав 40-70% воздуха и его циспергирование) составпяет 15 с - 1 0 мин в зависимости от типа модельного состава.При достижении содержания воздуха 15 в моденьной массе 40-70% производят эапрессовку моаепьной массы в. пресоформу при давлении запрессовки 2- .4 кг/см и температуре модепьногоосостава 48-52 С, Поспе выдержки моаепи впресс-форме в течение 3-5 мин, ее извпекают из пресо-формы. Дальнейшее охлаждение осуществпяют в воде при температуре 8-12 С.Врезультате содержания в модельной 25 массе равномерно распределенных пузырь ков воздуха размером от 0,02 до 0,1 мм в количестве 40-70 об.% при изготовлении моаепей усадка модепьной массы стабипизируется и составпяет 0,5-0,6%, з 0(табп. 1), Это происхоцит потому, что прн эацрессовке пастообразного модепьнэ. . го состава под цавпением воздух, находящийся в нем, сжщйается и после сня тия давления расширяется. В результате35содержания воздуха в моаепьной массеот 40 до 70% об.% и равномерного его,распреде пения устраняется вцияние конфигурации модепи и наличия в модепистенок разной толщины на размерную игеометрическую точность, что обьясняетсявыравниванием давления пузырьков сжатого воздуха на модельную массу иа всехучастках в процессе формирования модепи, Размерная и геометрическая точность 45моделей стабилизируется и повышается,Шероховатость порерхностей моделей, изготовленных по предлагаемому способу,не отпичается от шероховатости модепей,иэготовпенных из пастообраэной массы ссодержанием воздуха цо 3.6%, так какцри соприкосновении моаепьной массысо стенками пресо-формы происходит затвердевание модельной массы вбпизи стенок пресс-формы, Модельная масса вблизи стенок пресс-формы не успевает расппавпяться, так как теппоотвод от поверхности формирующейся,моцепи превооходит теплоту, отвоцимую от центрапьныхчастей модепи, вспедствие этого пузырьки возауха, находящиеся вбпиэи поверхности пресо-формы, не расширяются и неухудшают шероховатость поверхности. модели.Заливка .расппавпенного модепьногосостава при 70 С (состав Р) производится в заранее термостатированный объем смеситепя эа время охпажцения рас -ппавпенной модепьной массы до температуры 48-52 С, прогревается, Поэтомуне набпюдается падения температуры модельной массы.Температура тепоустойчивости модельного состава, измеренная по методике НИИТАВТОПРОМа, не отпичается отприведенных в питературе данных дпясостава Ри равна 30 С,Коэффициент термического расширениямодепьного еостава с содержанием возцуха 50 об% равен 4 .10 ф 3./град,что выше, чем у моцепьного состава :Рс содержанием -воздуха ао 20%. Спе-.дует отметить, что нри выппавпении модельных составов из форм в горячей водеТ 98 С) не наблюдается разрушения обопочек, так как, в первую очередь, интеесивно расппавпяется поверхностный споймодепей, образуя воздушный зазор междуформой и модепью.Резупьтаты статической обработкиразмеров модели из состава Рприведе-,ны в таблице.1045996 Продолжение таблицы Количественные показатели точностей модели 1 8,0238,043 8,063 а а 0,8.0,9 а . 0,068 8,012 8,039 5-10 8,04847,983 Ва 1Э 8,081 8,0858,09548,240 40-60 0,8,0,072 математическое ожидание;ц - доверительный интервал;среднее квадратичное отклонение;ширина полости модели на длине полости модели; длина полости. ной массы до 0,8-0,6% при расширении 40 70% воздуха, находящегося в модель ной массе во время формирования модели в пресо-форме; сэкономить модельную; массу на. 30-80% эа счет повышенного содержаиня воздуха;уменьшить время на приготовление модельного состава к эапрессовке в нресо"форму; снизить давления запрессовки с 2-8 атм до 1 атм (196 490 КПа до 98 кПа); уменьшить массу крупногабаритных моделей. Модели нв алеют утяжин и других, ЗО дефектов; дисперсия размеров моделей меньше в 2 раза, чвм у. моделей с сс держанием воздуха до 20 об.%.Размеры воздушных пузырей в обь еме измеряют на микроскопе МИМпри 35 увепичении 480".Нримененив предлагаемого способа позволит 1 повысить размерную и геометрическую точность моделей эа счет сте" . бипюапии и уменьшения усадки модель Примечание: У.- щ и И а1045 996 Составите пьТехред М Кос акаЗ 7614/9 ВНИИПИ Госуда во депам 113035, Москванного комитета СССРтений и открытий -35, Раушскан юб. 4 иап Ппп арпа