RU2015835C1 - Method for manufacture of mold riser - Google Patents
Method for manufacture of mold riser Download PDFInfo
- Publication number
- RU2015835C1 RU2015835C1 SU5024944A RU2015835C1 RU 2015835 C1 RU2015835 C1 RU 2015835C1 SU 5024944 A SU5024944 A SU 5024944A RU 2015835 C1 RU2015835 C1 RU 2015835C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- profit
- shell
- mold
- metal
- refractory
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение оттносится к литейному производству, в частности к литниковым системам для заливки форм. The invention relates to foundry, in particular to gating systems for pouring molds.
Известен способ (авт. св. N 444600, кл. В 22 D 27/06, 1974) изготовления прибыльной части литейной формы, включающий изготовление огнеупорной оболочки, открытой в сторону рабочей полости формы, заполнение полости огнеупорной оболочки смесью термита с металлом, обеспечивающей при ее сгорании получение в прибыли жидкого металла, аналогичного по химическому составу заливаемому в литейную форму. К недостаткам указанного способа относятся повышенная трудоемкость изготовления прибыльной части литейной формы и невозможность его использования при формовке отливок на формовочных машинах и автоматических формовочных линиях. A known method (ed. St. N 444600, class B 22 D 27/06, 1974) of making a profitable part of the mold, comprising making a refractory shell open to the side of the mold working cavity, filling the cavity of the refractory shell with a mixture of termite with metal, which ensures its combustion, the receipt in profit of liquid metal, similar in chemical composition to be poured into the mold. The disadvantages of this method include the increased complexity of manufacturing a profitable part of the mold and the inability to use it when molding castings on molding machines and automatic molding lines.
Цель изобретения - повышение эффективности работы прибылей, снижение трудоемкости изготовления прибыльной части литейной формы и расширение области применения указанного способа при формовке отливок на формовочных машинах и автоматических формовочных линиях. Сущность предлагаемого способа заключается в том, что огнеупорную оболочку изготовляют из огнеупорного теплоизоляционного, например, муллитокремнеземистого материала, открытой снизу и сверху, а вводимую в прибыль смесь термита с металлом с добавкой в качестве связующего жидкого стекла применяют в виде экзотермического стержня. The purpose of the invention is to increase the efficiency of profit, reduce the complexity of manufacturing a profitable part of the mold and expand the scope of this method when molding castings on molding machines and automatic molding lines. The essence of the proposed method lies in the fact that the refractory shell is made of a refractory heat-insulating material, for example, mullite-siliceous material, open from the bottom and top, and a profitable mixture of termite with metal with an additive as a binder liquid glass is used in the form of an exothermic rod.
На чертеже показана литейная форма, реализующая предлагаемый способ. Для получения прибыльной части формы на модельной плите "верха" над питаемым узлом 1 устанавливают уменьшенную на 80% по объему по сравнению с обычной, модель прибыли 2 с центрирующим штифтом 3 в верхней части. Перед формовкой на модель прибыли устанавливают огнеупорную теплоизоляционную оболочку 4, верхнюю часть которой перекрывают по центрирующему штифту экзотермическим стержнем 5. После уплотнения формовочной смеси и извлечения модели огнеупорная теплоизоляционная оболочка и экзотермический стержень удерживаются в верхней полуформе за счет обратного уклона образующих поверхностей. В процессе заливки литейной формы, в результате контакта с жидким металом, экзотермический стержень сгорает, производя перегрев поступившего в прибыль жидкого металла. Одновременно с этим при сгорании стержня в прибыли образуется термитный металл, который, смешиваясь с поступившим в нее жидким металлом, используется для питания отливки. Термитный шлак всплывает на поверхность жидкого металла в прибыли, образуя теплоизоляционный слой. The drawing shows a mold that implements the proposed method. To obtain a profitable part of the mold on the model plate "top" above the feed unit 1 set reduced by 80% in volume compared to the usual,
По практическим данным при питании стальных отливок с применением обычных прибылей на компенсацию усадочных раковин в отливках расходуется на 10% жидкой стали от емкости прибыли, остальное же количество используется в качестве теплового аккумулятора. According to practical data, when feeding steel castings using ordinary profits to compensate for shrinkage shells in castings, 10% of liquid steel is consumed from the profit capacity, the rest is used as a heat accumulator.
В предлагаемом способе изготовления прибыльной части литейной формы предусматривается замена теплоты жидкого металла, высвобождаемого из прибыли, теплотой сгорания экзотермического стержня с одновременным улучшением теплоизоляции ее поверхности и для надежности питания отливок в прибыли оставляют 20% жидкой стали (более чем двухкратный запас от ее практической потребности). The proposed method for manufacturing the profitable part of the mold provides for the replacement of the heat of the molten metal released from the profit with the heat of combustion of the exothermal core while improving the thermal insulation of its surface and 20% of the molten steel is left in the profit for reliable supply of castings (more than two-fold margin from its practical need) .
Так как предлагаемые экзотермические теплоизолированные прибыли предназначены для применения взамен обычных закрытых и открытых прибылей, рассчитанных по известным методикам и освоенных в производстве, их расчет базируется на данных о массе обычных прибылей. Since the proposed exothermic thermally insulated profits are intended to be used instead of the usual closed and open profits calculated by known methods and mastered in production, their calculation is based on data on the mass of ordinary profits.
Продолжительность затвердения обычной закрытой прибыли массой Мопможно определить по формуле
τоп= { Mоп[LFe+C(Tн-Tк)] /β·Sоп}2= {Mоп[276+0,75(Tн-Tк)/β·Sоп}2, (1)
где LFe = 276 кДж ˙ кг-1 - удельная теплота плавления стали;
СРFe = 0,75 кДж ˙ кг-1 К-1 - удельная теплоемкость жидкой стали;
Т.н. - начальная температура жидкой стали в прибыли, К;
Тк - температура конца затвердения жидкой стали в прибыли, К;
β = 1,15 кДЖ C- кг-1 К-1 - коэффициент охлаждающей способности сухой песчаной формы;
Sоп - площадь поверхности обычной закрытой прибыли, м2.The duration of the hardening of ordinary closed profits of mass M op can be determined by the formula
τ op = {M op [L Fe + C (T n -T k )] / β · S op } 2 = {M op [276 + 0.75 (T n -T k ) / β · S op } 2 , (1)
where L Fe = 276 kJ ˙ kg -1 is the specific heat of fusion of steel;
With РFe = 0.75 kJ ˙ kg -1 K -1 - specific heat of liquid steel;
So called - initial temperature of liquid steel in profit, K;
T to - the temperature of the end of the hardening of liquid steel in profit, K;
β = 1.15 kJ C - kg -1 K -1 - cooling coefficient of the dry sand form;
S op - the surface area of the ordinary closed profit, m 2 .
Продолжительность затвердевания экзотермической теплоизолированной прибыли при расходе жидкой стали mжс
где Qэс - теплотворная способность экзотермической смеси, кДж ˙ кг-1;
mэс - масса экзотермического стержня в прибыли, кг;
То = 293К - температура окружающей среды;
φ = 0,55 - выход термитной стали в результате сгорания экзотермической смеси;
С = 1,46кДж ˙ кг-1 ˙ К-1 - удельная теплоемкость расплавленного оксида алюминия;
βт = 0,5-0,6 кДж ˙ С-1/2 ˙ М-2 ˙ К-1 - коэффициент охлаждающей способности муллитокремнеземистого теплоизоляционного материала;
Sэтп - площадь поверхности экзотермической теплоизолированной прибыли, м2.Duration of solidification of exothermic thermally insulated profit at a flow rate of liquid steel m ws
where Q es - calorific value of the exothermic mixture, kJ ˙ kg -1 ;
m es - the mass of the exothermic rod in profit, kg;
T about = 293K - ambient temperature;
φ = 0.55 — yield of thermite steel as a result of the combustion of an exothermic mixture;
WITH = 1.46 kJ ˙ kg -1 ˙ K -1 - specific heat of molten alumina;
β t = 0.5-0.6 kJ ˙ C -1/2 ˙ M -2 ˙ K -1 - cooling coefficient of mullite-siliceous heat-insulating material;
S etp - surface area of exothermic heat-insulated profit, m 2 .
Исходя из условия эквивалентности продолжительностей затвердевания обычной и экзотермической теплоизолированной прибылей одинакового назначения из выражений (1) и (2) можно составить следующее уравнение
{ Mоп [276 + 0,75 ( Tн -Tк) ] /β ˙Sоп }2 = = { mжс [ 276 + 0,75 ( Tн -Tк) ] + Qэс ˙ mэс - - 1,07 mэс (Tк - To ) /βт ˙Sэтп }2. (3)
Согласно экспериментальным данным принимаем следующие средние значения условно-постоянных величин в уравнении Тн = 1823 К; Tк = 1723 K; Qэс = 3500 кДж ˙кг-1; mжс = 0,2 Mоп и Sэтп = 0,5Sоп
Преобразуя уравнение (3), выводим формулы для расчета массы экзотермического стержня в экзотермической теплоизолированной прибыли, которые в зависимости от величины коэффициента охлаждающей способности теплоизоляционного материала имеют вид
при βт= 0,5 mэс = 0,014 mжс;
при βт= 0,6 mэс = 0,05 mжс;
Таким образом, согласно приведенному расчету, масса экзотермического стержня в экзотермической теплоизолированной прибыли, в зависимости от охлаждающей способности теплоизоляционного материала составляет от 1,4 до 5,0% от массы жидкой стали в прибыли.Based on the condition for the equivalence of the solidification durations of ordinary and exothermic thermally insulated profits of the same purpose, from the expressions (1) and (2) we can compose the following equation
{M op [276 + 0.75 (T n -T k )] / β ˙S op } 2 = = {m ws [276 + 0.75 (T n -T k )] + Q es ˙ m es - - 1.07 m es (T k - T o ) / β t ˙S etp } 2 . (3)
According to experimental data, we take the following average values of conditionally constant values in the equation T n = 1823 K; T k = 1723 K; Q es = 3500 kJ ˙ kg -1 ; m ws = 0.2 M op and S etp = 0.5S op
Transforming equation (3), we derive formulas for calculating the mass of an exothermic rod in an exothermic heat-insulated profit, which, depending on the value of the coefficient of cooling capacity of the heat-insulating material, have the form
when β t = 0.5 m es = 0.014 m s ;
when β t = 0.6 m es = 0.05 m s ;
Thus, according to the above calculation, the mass of an exothermal core in an exothermic heat-insulated profit, depending on the cooling ability of the heat-insulating material, is from 1.4 to 5.0% of the mass of liquid steel in profit.
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРИБЫЛЬНОЙ ЧАСТИ ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЫ, включающий изготовление огнеупорной оболочки, открытой в сторону рабочей полости формы, и использование смеси термита с металлом, обеспечивающей при его сгорании получение в прибыли жидкого металла, аналогичного по химическому составу заливаемому в литейную форму, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, снижения трудоемкости изготовления прибыльной части литейной формы и расширения области применения при формовке отливок на формовочных машинах и автоматических формовочных линиях, огнеупорную оболочку изготовляют из огнеупорного теплоизоляционного, например, муллитокремнеземистого материала, открытой также сверху, и перед формовкой устанавливают ее на уменьшенную на 80% по металлоемкости по сравнению с обычной моделью прибыли, а из смеси термита с металлом изготавливают стержень, который устанавливают на верх оболочки, при этом масса стержня составляет от 1,4 до 5,0% от массы жидкой стали в прибыли. METHOD FOR PRODUCING THE PROFITABLE PART OF THE CASTING FORM, including the manufacture of a refractory shell open to the side of the mold working cavity, and the use of a mixture of termite with metal, which, when it is burned, makes it possible to profit in liquid metal that is similar in chemical composition to the casting mold, characterized in that, with the aim of increasing efficiency, reducing the complexity of manufacturing a profitable part of the mold and expanding the scope of application in the molding of castings on molding machines and automatic molds in washing lines, the refractory shell is made of a heat-insulating refractory, for example, mullite-siliceous material, also open at the top, and before molding, it is set to be reduced by 80% in terms of metal consumption compared to the usual profit model, and a rod is made from a mixture of termite with metal, which is installed on the top of the shell, while the mass of the rod is from 1.4 to 5.0% by weight of the liquid steel in profit.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5024944 RU2015835C1 (en) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Method for manufacture of mold riser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5024944 RU2015835C1 (en) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Method for manufacture of mold riser |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015835C1 true RU2015835C1 (en) | 1994-07-15 |
Family
ID=21595713
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5024944 RU2015835C1 (en) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Method for manufacture of mold riser |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2015835C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2557119C1 (en) * | 2014-03-12 | 2015-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Removal of ceramic material from parts casts |
-
1992
- 1992-01-31 RU SU5024944 patent/RU2015835C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 444600, кл. B 22D 27/06, 1974. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2557119C1 (en) * | 2014-03-12 | 2015-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Removal of ceramic material from parts casts |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110465642B (en) | Casting method of cast iron cylinder sleeve for automobile engine | |
US3262165A (en) | Heat-insulating compositions and their use | |
CN1157194A (en) | Method for casting scroll | |
US2313517A (en) | Foundry mold insert and method of making castings | |
RU2015835C1 (en) | Method for manufacture of mold riser | |
US3605855A (en) | Process for the making of metal moulds for a casting | |
CA1075432A (en) | Mould assemblies for use in casting molten metals | |
US4003424A (en) | Method of making ductile iron treating agents | |
CN1207971A (en) | Composite casting technology to alloy casting partially | |
Kumar et al. | Casting | |
RU2108893C1 (en) | Method for manufacturing mold hot top | |
US2439450A (en) | Casting apparatus compensating for shrinkage of the cast material | |
KR100400132B1 (en) | A method for manufacturing a dissolution type core for a casting, a core and a method for extracting the core | |
RU2103110C1 (en) | Sand mold for production of castings | |
US3110943A (en) | Production of metal ingots, castings and the like | |
RU2032487C1 (en) | Moulding sand for obtaining castings | |
SU588054A2 (en) | Method of making the riser portion of a mould | |
ALLEN et al. | The iron readily separates from the molten slag especially if slag forming compounds such as calcium fluoride are added and consequently this “Thermit mixture” is and has been extensively used for welding rails, for welding jobs generally and for all those jobs where liquid steel is required and where no melting equipment is available. Such a material is also used in steelworks and foundries | |
RU2367540C2 (en) | Method of receiving of steel castings | |
SU738760A1 (en) | Method of making castings of graphitized steel | |
SU876288A1 (en) | Method of preparing moulds for casting and head filler for moulding | |
JPS5581061A (en) | Production of composite material for abrasion resistance through casting | |
RU2372164C1 (en) | Casting mould with thermite riser | |
SU1660831A1 (en) | Process for producing steel castings using gasified expanded polystyrene models | |
RU2034681C1 (en) | Method to produce extended thin-walled castings |