Способ получения чугунных отливок вакуумной формовкой

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК САНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ К(54) СПОСОБ ПОЛУЧ ВОК ВАКУУМНОЙ ФО (57) Изобретение му производству, товлению отливок ННЫХ ОТЛИИЯ Ч ВКОЙ я к литейности к изготноси в частвакуумения ой ормов кой. Цель иэобре качества поверхн улучшени ивок. Пр ти о 4 ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(46) 15. 10.87. Бюл. В 38 (72) В.Г. Пучков, В.К. Ярмоленко, В.В. Сытников и А.А. Гарбузов (53) 621.74.043.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 979019, кл. В 22 С 9/02, 1981..Кобринская Б.Н. Характерные особенности вакуумно-пленочной формовки. - В кн.: Технология производ ства, научная органиэация труда и управления. М., 1978, У 1, с. 8. ложен способ вакуумной формовки,включающий нанесение на модель, облицованную пленкой, противопригарногопокрытия, максимальная толщина которого равна 2,5 средним диаметрам,зерна формовочного песка, а минймальнаяопределяется иэ соотношения с=(10 ++10 РК 1 - 2,802 Т - 2807,95 К,с 1 К 1) / (13864, 09-59, 7 2 10Р -5, 62 Тй), где /- толщина слояпротивопригарного покрытия.мм; осредний диаметр зерна формовочногопеска, м; Т - температура заливкиметалла, К; К - приведенная толщинаотливки, м; Р - величина разрежения, Па; К, =5,46-2497,123 10Т;К =50943 1, 97+94, 197 Р + 8601, 184 Т ++ 40842908 К. Применение изобретения позволит предварительно рассчитать толщину противопригарного слоя.2 табл.1 144)98 10+10 РьК)-9,802 Т,951,-1 К 13864,09-59,72 10Р -5)62 Тгде l Т Рь К, К Иэобретцце относится к литеш)мупроизводству, а именно к способамизготовленя отливок иэ чугуна в формах, полученных вакуумцо-пленочнойформовкой.Цель изобретения - стабилизациякачества поверхностей отливки и снижение расхода материалов для противопригарного покрытия,Величина шероховатости поверхности отливок иэ чугуна С 418 в зависимости от толщины слоя противопригарного покрытия, технологических режимов изготовления отливки и еегеометрических характеристик, а также зернового состава применяемогопеска,.полученная путем реализацииматрицы полного факторцого эксперимента ПФЭ 2 , представлена в табл.1.При этом разрежение изменялось впределах 30000-70000 Па, приведенньп размер отливки 0,0175-0,002283 м,толщина слоя противопригарного покрытия 0,5 - 1,0 мм, температура заливки сплава 1733 - 1593 К, диаметрзерна формовочного песка 0,1 х 100,4 х 10 м. Отливки размерами 150 хх 150 мм и толщиной 5, 55, 105 мм получали на комплексно-механизированнойлинии в опоках 400 х 500 х 150 мм.Иэ табл. 1 видно, что при среднемдиаметре зерна песка, равном 0,4 мм(0,4 х 10 м) и толщине слоя противопригарного покрытия 1,0 мм, т.е. притолщине слоя противопригарного потолщина слоя противопригарного покрытия, мм;средний диаметр зерна формовочного песка, м;температура заливки металла, К;приведенная толщина отливки, м;величина разрежения, Па;5,46-2497,123 10-фТ;509431,97+94,197 Р +8601,184 Т+ +40842908 Ко П р,и и е р 1. Были изготовлены иэ сплава С, 18 двд формообразующих вкладыша кокиля для получения отлив) )ки Основание настенного светильника. крытия ц 2,5 рдэа больше среднегодидметрд зерна, шероховатость цоврх -ности составляет 42-28 мкм, причеммаксимальная шероховатость получецд )при 1733 К и разрежении 70000 Па,т.е, режимах, практически редко применяемых при изготовлеш отливок изчугуна способом вакуумной формовки. 0 При увеличении отношения толщиныпротивопригарного покрытия к диаметру зерна более 2,5 шероховатость поверхности снижается незначительно,почти не влияя на класс чистоты по-верхности. При отношении указанныхпараметров менее 2,5 шероховатостьповерхности резко возрастает, чтоприводит к получению некачественнойповерхности отливки и увеличению за 20 трдт ца ее отделку. Минимальный слой противопригарного покрытия определяли иэ условияполучения шероховатости 1 оверхности 25 отливки в пределах 50-60 мкм, обычно получаемой при изготовлении отливок в песчаных формах,Путем математической обработкиэкспериментальных данных реалиэованЗ 0 ной матрицы полного факторного эксперимента при условии обеспеченияшероховатости поверхности отливки50 мкм получена формула для расчетатолщины минимального слоя противопригарного покрытия, которая имеет следующий вид:Размеры отливки: длина 0,45 м;ширина 0,2 м; высота О, 13 м, объемотливки 0,01103 м, площадь поверх ности 0,394 м . Приведенная толщинастенки отливки составляла 0,028 м.Изготовление каждой отливки производили в одной полуформе при разрежении 40 кПа. Температура заливаемого сплава была равна 1663 К.,Изготовление полуформ производилипо газопроницаемой модели на ручномучастке вакуумно-пленочной формовкив опоках 1000 х 1000 х 200 мм с применением песка марки Т 04 Б со средним диаметром зерна 0,407 х 10 м, пленки"Сэвилен" толщиной О, 1 мм и быстросохнущего противопригарного покрытия1344498 10 +10 РвК,-9,802 Т,95 Ко-сК 13864,09-59,72 О Р -5,62 Т40 ТаблицаВеличина разрежения Рв,Па Температураливки, Т,К Приведенная толщина стенки отливки Ко, м Средний диаметр зерна песка д, х 10 м Толщина Шерохослоя про- ватость тивопригарного поверхности К,мкм,0175 1733 000 симо о на облицованную пленкой мо -дель распылением.Одна отливка была получена при толщине слоя противопригарного поВ крытиямм, т.е. равной 2,5 средним диаметром зерна песка.П р и м е р 2. Были изготовлены два формообразующих вкладыша аналогично примеру 1, но с применением песка марки 1 К 02 Б со средним диамет - ром зерна 0,19 х 10 м.При изготовлении первой отливки на горизонтальную поверхность (формообразующую) был нанесен слой проти вопригарного покрытия толщиной 0,48 мм, т.е. равной 2,5 средним диаметром зерна песка, а на вертикальные - толщиной О, 1 мм (расчетное значение минимального слоя противопригарного покрытия по приведенной зависимости равно О, 102 мм).Вторая отливка была получена при ,равномерной толщине слоя противопригарного покрытия по всей поверхности, 25 равной 0,3 мм (по известному способу).Шероховатость поверхности отливок, найденная путем сравнения с образцами-эталонами, и расход противопригар- З 0 ного покрытия приведены в табл.2.Таким образом, изобретение позво. ляет предварительно определять трегде- толщина слоя противопригарного покрытия, мм;Й - средний диаметр зерна формовочного песка, м;Т - температура заливки металла, К; буемую толщину слоя нротивопригарного покрытия в зависимости от среднего диаметра применяемого формовочного песка и технологических параметров изготовления отливок и в связи сэтим стабилизировать качество их поверхности даже при использованиикрупнозернистых формовочных пескови исключить перерасход материаловдля приготовления противопригарногопокрытия. Формула изобретения Способ получения чугунных отливок вакуумной формовкой, включающий облицовку модели пленкой, нанесение слоя противопригарного покрытия, установку опоки и заполнение опоки сухим формовочным песком, герметизацию последнего, сообщение полости опоки с вакуумной системой, извлечение модели, сборку формы с последующей заливкой металлом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью стабилизации качества поверхности отливки и снижения расхода формовочных материалов, противопригарное покрытие наносят слоем с максимальной толщиной, равной 2,5 средним диаметрам зерна формовочного песка, а минимальную толщину определяют иэ соотношения К, - приведенная толщина отливки, м;Рв - величина разрежения, Па; К 1 = 5 ь 46 2497 ф 123 10Т;50943197+94197 Рв+8601 ф 184 Т+144498 Пролочлепи табл. Т 0,002283 0,5 О,1 70000 1593 17 0,5 0,1 0,0022830,00989150,0098950,0098915 30000 1593 39 0,75 0,25 50000 50000 1663 36 0,25 0,75 1663 0,75 0,25 50000 1663 Таблица 2 1Расход протиТолщина слоя про- Шероховатость тивопригарного поверхности, мкм покрытия, мм вопри гарногопокрытия наотливку, кг Предлагаемый способ 0,48 (горизонтальная поверхность) 0,130 18 0,1 (вертикальные поверхности) 50 Известный способЗаказ 4878/13 Тираж 740 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5