RU2297301C1 - Shell molds and cores producing method - Google Patents

Shell molds and cores producing method Download PDF

Info

Publication number
RU2297301C1
RU2297301C1 RU2006114297/02A RU2006114297A RU2297301C1 RU 2297301 C1 RU2297301 C1 RU 2297301C1 RU 2006114297/02 A RU2006114297/02 A RU 2006114297/02A RU 2006114297 A RU2006114297 A RU 2006114297A RU 2297301 C1 RU2297301 C1 RU 2297301C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
molds
cores
mixture
rods
fitting
Prior art date
Application number
RU2006114297/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лариса Ибрагимовна Иванова (RU)
Лариса Ибрагимовна Иванова
Антонина Федоровна Ануфриева (RU)
Антонина Федоровна Ануфриева
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет"
Priority to RU2006114297/02A priority Critical patent/RU2297301C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2297301C1 publication Critical patent/RU2297301C1/en

Links

Landscapes

  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: manufacture of shell molds and cores with use of heated fitting-out.
SUBSTANCE: method comprises steps of adding low boiling- temperature petroleum solvent in quantity 0.07 - 0.09 mass % into mixer for humidifying dry clad molding sand; feeding ready sand to heated fitting; solidifying it in said fitting and removing ready cores and molds out of fitting.
EFFECT: elimination of spreading of dry clad sand at making molds and cores, increased rate of solidification, prevention of occurring of rejected molds and cores.
1 tbl

Description

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении оболочковых стержней и форм, твердеющих в нагретой оснастке.The invention relates to foundry and can be used in the manufacture of shell cores and molds, hardening in a heated snap.

Известен способ изготовления оболочковых стержней и форм, включающий предварительное приготовление сухой плакированной смеси, подачу ее в нагретую оснастку, формирование и твердение оболочки, удаление стержня или формы из оснастки (Н.А.Соколов. Литье в оболочковые формы. - М.: Машиностроение. - 1969 г. С.184).A known method of manufacturing shell rods and molds, including the preliminary preparation of a dry clad mixture, feeding it into a heated snap, forming and hardening the shell, removing the core or mold from the snap (N.A. Sokolov. Casting into shell molds. - M.: Mechanical Engineering. - 1969 p. 184).

Недостаток способа - разброс сухой плакированной смеси как в горизонтальном, так и вертикальном направлениях при заполнении оснастки в случае применения наиболее распространенного и простого метода получения стержней и форм, а именно пескодувного метода с открытой системой надува. Для реализации способа требуются защитные кожухи или специальные надувные устройства, усложняющие конструкцию оборудования.The disadvantage of this method is the dispersion of the dry clad mixture in both horizontal and vertical directions when filling the tool in the case of applying the most common and simple method for producing rods and molds, namely, the sandblasting method with an open inflation system. To implement the method, protective covers or special inflatable devices are required that complicate the design of the equipment.

Известен способ холодного плакирования, при котором в смесь вводят 0,3-0,4 мас.% увлажнителя (керосина, машинного масла, парафина, жидкого бакелита, фурфурола, эфироальдегидной фракции, спирта). (Н.Д.Орлов, В.М.Чурсин. Справочник литейщика. - М.: Машиностроение. - 1971 г. С.237). Однако увлажнитель не может устранить разброс смеси при открытом надуве, поскольку его удаляют продувкой воздухом перед подачей в оснастку (сушат плакированную смесь). Высушенные плакированные смеси склонны к слеживанию, живучесть их ограничена. Поэтому холодное плакирование повсеместно заменено горячим.A known method of cold cladding, in which 0.3-0.4 wt.% A humectant (kerosene, engine oil, paraffin, liquid bakelite, furfural, etheroaldehyde fraction, alcohol) is introduced into the mixture. (N.D.Orlov, V.M. Chursin. Handbook of a caster. - M.: Mechanical engineering. - 1971, p. 237). However, the humidifier cannot eliminate the spread of the mixture when the air is open, since it is removed by blowing it with air before being fed into the equipment (the clad mixture is dried). Dried clad mixtures are prone to caking, their survivability is limited. Therefore, cold cladding is universally replaced by hot cladding.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ изготовления оболочковых стержней и форм, включающий приготовление сухой плакированной смеси, подачу в нагретую оснастку, отверждение смеси и извлечение стержней и форм из оснастки (SU №1708490, В22С 5/04). Для улучшения физико-химических свойств отвержденной смеси сухую плакированную смесь перед подачей в нагретую оснастку увлажняют водой до влажности 0,5-1,5%. По результатам испытаний прочность плакированной смеси при увлажнении водой повышается как в горячем, так и в холодном состояниях. Однако повышение прочности увлажненной смеси на 40% не позволит снизить расход смолы в 1,5-2 раза без ущерба качеству стержней и отливок. Увлажнение плакированной смеси водой снижает скорость ее отверждения, приводит к увеличению продолжительности выдержки стержней и форм в нагретой оснастке до приобретения ими необходимой манипуляторной прочности. Снижение скорости отверждения приводит к размягчению поверхностных слоев форм и стержней и сползанию их с вертикальных стенок оснастки, что вызывает брак по отслоению.Closest to the claimed method is a method of manufacturing shell rods and molds, including preparing a dry clad mixture, feeding into a heated tool, curing the mixture and removing the rods and molds from the tool (SU No. 1708490, B22C 5/04). To improve the physicochemical properties of the cured mixture, the dry clad mixture is moistened with water to a moisture content of 0.5-1.5% before being fed into heated equipment. According to the test results, the strength of the clad mixture when moistened with water increases both in hot and in cold conditions. However, an increase in the strength of the moistened mixture by 40% will not reduce the resin consumption by 1.5-2 times without compromising the quality of the rods and castings. Moisturizing the clad mixture with water reduces its curing rate, leads to an increase in the exposure time of the rods and molds in heated equipment until they acquire the necessary manipulative strength. A decrease in the cure rate leads to softening of the surface layers of the molds and cores and their creeping off from the vertical walls of the tooling, which causes peeling defects.

В основу изобретения положена техническая задача, которая заключается в устранении разброса сухой плакированной смеси при изготовлении форм и стержней, повышении скорости отверждения путем достижения необходимой «манипуляторной прочности» в кратчайший промежуток времени и исключении брака по отслоению с сохранением конечной прочности форм и стержней.The invention is based on a technical problem, which consists in eliminating the dispersion of the dry clad mixture in the manufacture of molds and cores, increasing the curing rate by achieving the necessary "manipulative strength" in the shortest possible time and eliminating flaking defects while maintaining the final strength of the molds and cores.

Указанная задача решается тем, что в способе изготовления оболочковых стержней и форм, включающем приготовление сухой плакированной смеси, увлажнение ее перед подачей в нагретую оснастку, отверждение в оснастке, удаление стержней и форм из оснастки, согласно изобретению сухую плакированную смесь увлажняют низкокипящим нефтяным растворителем (нефрасом) в количестве 0,07-0,09 мас.%.This problem is solved by the fact that in the method of manufacturing shell rods and molds, including preparing a dry clad mixture, moistening it before feeding it into a heated tool, curing in a tool, removing rods and molds from a tool, according to the invention, the dry clad mixture is moistened with a low boiling oil solvent (nefras ) in an amount of 0.07-0.09 wt.%.

Нефтяной растворитель (нефрас) обеспечивает гладкую и ровную поверхность стержней и форм, в то время как при увлажнении водой поверхность стержней и форм волнистая и шероховатая. Это объясняется тем, что вода, испаряясь при постоянной температуре, создает эффект кипения у стенок оснастки, в результате чего поверхность форм и стержней разрыхляется, появляется повышенная шероховатость отливок. Нефтяной растворитель (нефрас) испаряется в интервале температур, постепенно и эффекта кипения у поверхности оснастки не вызывает. Поэтому поверхность стержней и форм гладкая. Количество предлагаемого увлажнителя в смеси значительно меньше, чем воды, что увеличивает скорость отверждения стержней и форм и полностью исключает брак по отслоению.The petroleum solvent (nefras) provides a smooth and even surface of the rods and shapes, while when moistened with water, the surface of the rods and shapes is wavy and rough. This is because the water, evaporating at a constant temperature, creates a boiling effect near the walls of the equipment, as a result of which the surface of the molds and rods loosens, and an increased roughness of the castings appears. The oil solvent (nefras) evaporates in the temperature range, gradually and does not cause the boiling effect at the surface of the snap. Therefore, the surface of the rods and shapes is smooth. The amount of the proposed humidifier in the mixture is significantly less than water, which increases the speed of curing of the rods and molds and completely eliminates the rejection of delamination.

Способ осуществляют следующим образом. Сухую плакированную смесь подают в бункер над смесителями стержневых автоматов, например автоматов модели 4701 Павлоградского завода «ЛИТМАШ», либо автоматов модели КСВЕ 12 предприятия ГИЗАГ (Германия).The method is as follows. Dry clad mixture is fed into the hopper above the mixers of core machines, for example, automatic machines of model 4701 of the Pavlograd plant “LITMASH”, or automatic machines of model KSVE 12 of GIZAG (Germany).

В смесителях в сухую смесь вводят 0,07-0,09 мас.% нефраса, перемешивают в течение 30-60 секунд, подают в бункер стержневой машины и вдувают смесь в нагретую оснастку.In the mixers, 0.07-0.09 wt.% Nefras is introduced into the dry mixture, mixed for 30-60 seconds, fed to the hopper of the core machine and the mixture is blown into the heated equipment.

Эффективность предложенного решения подтверждают примеры конкретного выполнения. При испытаниях использовали смесь горячего плакирования следующего состава (мас.%):The effectiveness of the proposed solution is confirmed by examples of specific performance. When testing used a mixture of hot cladding of the following composition (wt.%):

Песок кварцевый марки 1 К 0202 ГОСТ 2138-91Sand quartz grade 1 K 0202 GOST 2138-91 96,096.0 Новолачная фенолоформальдегидная смола марки СФ-015Novolac phenol-formaldehyde resin brand SF-015 3,53,5 Водный 33-процентный раствор уротропинаAqueous 33% urotropine solution 0,350.35 Стеарат кальцияCalcium stearate 0,150.15

В лабораторные бегуны модели 017 Усманского завода литейного оборудования загружали сухую плакированную смесь, вводили в смесь нефрас марки С-50/170 ГОСТ 26377-84, перемешивали в течение 60 секунд. Установлено, что для увлажнения необходимо применять нефрасы бензиновой фракции с температурой выкипания продукта не более 200 градусов Цельсия. Высококипящие фракции применять нецелесообразно, так как они уменьшают скорость отверждения форм и стержней и требуют повышенной концентрации в смеси.Dry clad mixture was loaded into laboratory runners of model 017 of the Usman foundry equipment, nephras grade S-50/170 GOST 26377-84 was introduced into the mixture, mixed for 60 seconds. It was established that for humidification it is necessary to use nefras of the gasoline fraction with a product boiling point of not more than 200 degrees Celsius. High boiling fractions are impractical to use, since they reduce the curing speed of molds and cores and require an increased concentration in the mixture.

Оптимальную продолжительность перемешивания смеси с нефрасом определяли визуально по достижению равномерного распределения увлажнителя.The optimal duration of mixing the mixture with nephras was determined visually by achieving a uniform distribution of the humidifier.

Из увлажненной смеси изготавливали образцы - «восьмерки» толщиной 12,5 мм на лабораторной установке модели 4735 конструкции БЕЛНИИЛИТ, продолжительность отверждения образцов в оснастке изменяли от 30 до 60 секунд с целью определения оптимальной манипуляторной прочности. Температура оснастки оставалась постоянной и составляла 270 градусов Цельсия.Samples — “eights” 12.5 mm thick — were made from the moistened mixture in a laboratory setup of model 4735 of the BELNIILIT design; the curing time of the samples in the equipment was varied from 30 to 60 seconds in order to determine the optimal handling strength. The snap temperature remained constant at 270 degrees Celsius.

Определяли величину предела прочности при растяжении в горячем состоянии (через 8 секунд после удаления образцов из оснастки) и конечную прочность образцов, охлажденных после удаления из оснастки до комнатной температуры. Результаты испытаний приведены в таблице.The tensile strength in the hot state was determined (8 seconds after removal of the samples from the snap) and the final strength of the samples cooled after removal from the snap to room temperature. The test results are shown in the table.

ТаблицаTable No. Увлажнитель, его содержание, мас.%Humidifier, its content, wt.% Предел прочности образцов при растяжении, МПа после вдержки в оснастке при 270° С, в течение, секThe tensile strength of the samples in tension, MPa after holding in snap at 270 ° C, for, sec Горячее состояниеHot condition Холодное состояниеCold condition 30thirty 4545 6060 9090 9090 1one Без увлажнителяWithout humidifier нетno 0,120.12 0,60.6 0,90.9 2,32,3 22 Вода - 1,0Water - 1.0 нетno 0,150.15 0,30.3 0,950.95 2,22.2 33 Нефрас - 0,05Nefras - 0.05 0,10.1 0,50.5 0,80.8 1,41.4 2,32,3 4four Нефрас - 0,07Nefras - 0.07 0,350.35 0,70.7 1,01,0 1,81.8 2,372,37 55 Нефрас - 0,09Nefras - 0.09 0,370.37 0,790.79 1,111,11 1,871.87 2,452.45 66 Нефрас - 0,1Nefras - 0.1 0,30.3 0,680.68 0,90.9 1,791.79 2,432.43

Исходя из рекомендаций о том, что «горячая», или манипуляторная прочность, необходимая для извлечения стержня или формы из оснастки без деформации, должна быть не менее 0,2 МПа (Справочник «Формовочные материалы и технология литейной формы» под общей редакцией С.С.Жуковского. 1993 г. - с.120), наиболее предпочтительными являются варианты, предусматривающие увлажнение плакированной смеси нефрасом в количестве 0,07-0,09 мас.%, поскольку в указанных вариантах манипуляторная прочность достигается через 30 секунд выдержки образцов в оснастке (строки 4 и 5 таблицы). При увлажнении нефрасом в количестве, меньшем чем 0,07% и большем чем 0,09%, манипуляторная прочность образцов снижается. Конечная прочность образцов с нефрасом выше, чем конечная прочность образцов, увлажненных водой (графа 6 таблицы). Поверхность образцов, изготовленных из смеси, увлажненной водой, в результате ее интенсивного кипения волнистая и шероховатая. В образцах и стержнях, изготовленных из смеси, увлажненной нефрасом, поверхность гладкая и ровная, т.к. нефрас испаряется постепенно, а количество увлажняющей жидкости значительно меньше, чем воды.Based on the recommendations that the “hot” or manipulative strength required to remove the bar or mold from the tool without deformation should be at least 0.2 MPa (Reference “Molding materials and mold technology”, under the general editorship of S.С Zhukovsky. 1993 - p.120), the most preferred are options for moistening the clad mixture with nephras in the amount of 0.07-0.09 wt.%, Since in these cases the manipulative strength is achieved after 30 seconds of exposure of the samples in a snap ( lines 4 and 5 tables). When moistened with nefras in an amount less than 0.07% and more than 0.09%, the manipulative strength of the samples decreases. The final strength of the samples with nefras is higher than the final strength of the samples moistened with water (column 6 of the table). The surface of the samples made from a mixture moistened with water, as a result of its intense boiling, is wavy and rough. In samples and rods made from a mixture moistened with nephras, the surface is smooth and even, because Nefras evaporates gradually, and the amount of moisturizing fluid is much less than water.

Таким образом, предложенный способ полностью устраняет разброс смеси за пределы рабочего места, обеспечивает получение плотных, однородных оболочковых стержней и форм без поверхностных дефектов. Стержни отверждают в оснастке за сравнительно короткий промежуток времени. Способ полностью устраняет брак стержней и форм по отслоению оболочек, улучшается чистота поверхности отливок.Thus, the proposed method completely eliminates the spread of the mixture outside the workplace, provides dense, uniform shell rods and shapes without surface defects. The cores are cured in a snap in a relatively short period of time. The method completely eliminates the marriage of rods and molds for peeling shells, improves the cleanliness of the surface of the castings.

Claims (1)

Способ изготовления оболочковых стержней и форм, включающий приготовление сухой плакированной смеси, увлажнение ее перед подачей в нагретую оснастку, отверждение в оснастке, удаление стержней и форм из оснастки, отличающийся тем, что сухую плакированную смесь увлажняют низкокипящим нефтяным растворителем в количестве 0,07 - 0,09 мас.%.A method of manufacturing shell rods and molds, including preparing a dry clad mixture, moistening it before feeding it into a heated tool, curing in a tool, removing rods and molds from a tool, characterized in that the dry clad mixture is moistened with a low boiling oil solvent in an amount of 0.07 - 0 , 09 wt.%.
RU2006114297/02A 2006-04-26 2006-04-26 Shell molds and cores producing method RU2297301C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006114297/02A RU2297301C1 (en) 2006-04-26 2006-04-26 Shell molds and cores producing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006114297/02A RU2297301C1 (en) 2006-04-26 2006-04-26 Shell molds and cores producing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2297301C1 true RU2297301C1 (en) 2007-04-20

Family

ID=38036796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006114297/02A RU2297301C1 (en) 2006-04-26 2006-04-26 Shell molds and cores producing method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2297301C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU176442U1 (en) * 2016-11-07 2018-01-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "КнАГТУ") DEVICE FOR PRODUCING SHELL CASTING RODS

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГАЛДИН Н.М. Цветное литье. Справочник. - М.: Машиностроение, 1989, с.384. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU176442U1 (en) * 2016-11-07 2018-01-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "КнАГТУ") DEVICE FOR PRODUCING SHELL CASTING RODS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3159073B1 (en) Mold manufacturing method and mold
CN104903023B (en) The manufacture method of precoated sand and its manufacture method and casting mold
RU2307721C2 (en) Method for molding press-mold
JP5441402B2 (en) Casting manufacturing structure, casting manufacturing structure composition, casting manufacturing structure manufacturing method, and casting manufacturing method
JP7177089B2 (en) Coated sand, its manufacturing method, and mold manufacturing method
BRPI0618910A2 (en) process for mold making
KR20140073576A (en) Coating compositions for inorganic casting molds and cores, containing salts, and use thereof
JPS58154434A (en) Casting mold and core
US2220703A (en) Process of casting metal, mold, therefor, and method of making same
EP3439811A1 (en) Use of closed-pore microspheres of expanded pearlite as a filler for the production of mouldings for the foundry industry
US20140242269A1 (en) Coating compositions for inorganic casting molds and cores, comprising formic acid esters, and use thereof
RU2297301C1 (en) Shell molds and cores producing method
JP7202238B2 (en) Coated sand and mold manufacturing method using the same
RU2630399C2 (en) Method for manufacturing cast rods from liquid glass mixtures in heated "thermo-shock-co2-process" equipment
JPS6338254B2 (en)
US11648605B2 (en) Halloysite tubes in ester-cured phenolic bonded foundry shapes
Kidalov et al. Effect of a Carbonaceous Additive on the Structure of an Aqueous Sodium Silicate Film on the Surface of a Refractory Chromite Filler
US20050178520A1 (en) Method of drying a sand mold using a vacuum
Mádi et al. The Pressure Characteristics of the Released Gases from Sand Cores
JP7202237B2 (en) Coated sand and mold manufacturing method using the same
CN112059103B (en) Preparation method and application of acid-process cold core box resin for casting
SU541567A1 (en) Mixture for making molds and cores
JPH06279099A (en) Binder for refractory and preparation of refractory granule using the binder
RU2366531C2 (en) Method of solidification of mould cores and moulds
WO2023217325A1 (en) Process for layer-by-layer building of built articles with a viscosity-modified binder

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080427