RU2486987C2 - Способ изготовления комбинированных литейных форм из жидкостекольных самотвердеющих смесей - Google Patents

Способ изготовления комбинированных литейных форм из жидкостекольных самотвердеющих смесей Download PDF

Info

Publication number
RU2486987C2
RU2486987C2 RU2010153996/02A RU2010153996A RU2486987C2 RU 2486987 C2 RU2486987 C2 RU 2486987C2 RU 2010153996/02 A RU2010153996/02 A RU 2010153996/02A RU 2010153996 A RU2010153996 A RU 2010153996A RU 2486987 C2 RU2486987 C2 RU 2486987C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
tooling
mixture
liquid
facing
Prior art date
Application number
RU2010153996/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2010153996A (ru
Inventor
Виктор Наумович Ромашкин
Юрий Андреевич Степашкин
Фейзулла Алибала оглы Нуралиев
Александр Сергеевич Кафтанников
Original Assignee
Виктор Наумович Ромашкин
Юрий Андреевич Степашкин
Фейзулла Алибала оглы Нуралиев
Александр Сергеевич Кафтанников
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 Виктор Наумович Ромашкин, Юрий Андреевич Степашкин, Фейзулла Алибала оглы Нуралиев, Александр Сергеевич Кафтанников filed Critical Виктор Наумович Ромашкин
Priority to RU2010153996/02A priority Critical patent/RU2486987C2/ru
Publication of RU2010153996A publication Critical patent/RU2010153996A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2486987C2 publication Critical patent/RU2486987C2/ru

Links

Images

Abstract

Изобретение относится к литейному производству. Способ включает подогрев песка до температуры 18-25°C, приготовление формовочной смеси, подачу ее в оснастку и формирование облицовочного слоя с помощью контрмодельной решетки. При формировании облицовочного слоя осуществляют отсос воздуха из оснастки. Сформированный облицовочный слой продувают горячим воздухом с температурой 18-40°C с одновременным отсосом воздуха со стороны, противоположной подаче горячего воздуха, затем углекислым газом с одновременным отсосом газовоздушной смеси со стороны, противоположной подаче углекислого газа и воздуха. После отверждения облицовочного слоя в оснастку подают наполнительную смесь и допрессовывают ее со стороны контрлада оснастки. Обеспечивается улучшение выбиваемости форм, улучшение регенерации смеси, повышение точности получаемых отливок, снижение дефектов литья по газовым дефектам и ужиминам. 2 ил., 3 пр.

Description

Изобретение относится к технологии литейного производства, в частности к технологии изготовления литейных форм и стержней с применением неорганических связующих веществ.
Уровень техники
Известна технология быстротвердеющих формовочных смесей (современное название - технология холоднотвердеющих смесей - ХТС), в частности технология вакуумирования жидкостекольных смесей с последующей продувкой CO2 (CO2-процесс) [1].
Процесс CO2 заключается в перемешивании сухого кварцевого песка с силикатом натрия (жидким стеклом), заполнении формы смесью и упрочнении ее путем пропускания углекислого газа через смесь. Образование кремнистого геля из силиката натрия, обладающего связующими свойствами, может обеспечиваться продувкой углекислым газом или упрочнением при гидратации либо комбинацией этих двух процессов (аналог).
Востребованность CO2-процесса была связана с повышением размерной точности форм и стержней, а следовательно и получаемых в них отливок, а также с быстрым упрочнением форм при комнатной температуре. Силикат натрия - неорганическое вещество, не наносящее вреда окружающей среде, в нем не содержатся углерод, сера, фосфор и азот, которые могут выделяться в виде вредных примесей. Технологии продувки газом были усовершенствованы, но недостатки и ограничения применения CO2-процесса оставались.
Позднее была предложена технология изготовления оболочковых форм из жидкостекольных смесей, включающая нанесение смеси с жидким стеклом на модель, установленную на подмодельной плите и заключенную в контурную металлическую рамку, связанную с ребрами, конфигурация которых примерно повторяла очертания модели, установленной с зазором относительно ребер. Расстояние между ребрами зависело от конфигурации отливки, а оболочка не должна была выступать над уровнем верхних кромок двух соседних ребер. Расстояние между ребрами как нейтрализаторами температурных напряжений находится в определенном соотношении с толщиной оболочки - относительной толщиной оболочки (прототип) [2].
VRH-процесс (фирмы Sinto) является практическим применением основных технологических приемов CO2-процесса.
Как при CO2-процессе, силикат натрия (жидкое стекло) является связующим и при VRH-процессе. Силикат натрия, используемый в литейном производстве, является метастабильной системой SiO2 к Na2O. Требования к вязкости и другим свойствам ограничивают содержание воды в силикате натрия до 50-60%. Формирование связей, как уже отмечалось ранее, обеспечивается продувкой углекислым газом, упрочнением при гидратации, либо комбинацией этих двух приемов. При VRH-процессе применяют дегидратацию и продувку углекислым газом при низком давлении.
Основные технологические приемы VRH-процесса заключаются в следующем:
- на первой стадии отверждения опоку с уплотненной смесью помещают в камеру вакуумного отверждения; далее воздух откачивают из камеры и понижение давления обеспечивает переход влаги в силикат натрия; удаление влаги способствует образованию оболочек силикатного геля вокруг песчинок смеси;
- на второй стадии отверждения вакуум заменяют на атмосферу углекислого газа; при отсутствии воздуха и других газов реакция углекислого с силикатом натрия происходит быстро, твердость повышается; внутри камеры давление изменяется как функция времени.
Для достижения необходимого уровня прочности форм при VRH-процессе необходимо на 50% меньше силиката натрия (жидкого стекла), чем при обычном CO2-процессе, а это и обеспечивает улучшение выбиваемости и низкое остаточное содержание жидкого стекла и экономических показателей технологии.
Основными отличиями технологии формовки по VRH-процессу является использование камеры отверждения, в которой формы отверждают и упрочняют под воздействием контролируемых параметров: низкого давления (вакуумирования), добавки силиката натрия, температуры, атмосферы углекислого газа (продувка CO2) и времени реакции.
Достигаемый технический результат VRH-процесса заключается в сокращении количества используемого жидкого стекла с 5-6% до 2-3%, углекислого газа с 6% до 0,3-1,0%; более полном использовании регенерируемой смеси за счет более низкого содержания жидкого стекла; отсутствии загрязнения серой, углеродом, азотом и фосфором; улучшении выбиваемости смеси; возможности механизации процесса; повышении текучести смеси, минимальной конденсации влаги при хранении форм; низкой вероятности образования газовых дефектов и ужимин; повышении точности отливок.
Технология VRH может применяться для получения отливок из сталей из всех видов чугунов и алюминиевых сплавов, а также для различных производств [3] - аналог.
Известен способ и оборудование для получения песчано-глинистых форм потоком сжатого воздуха с последующим прессованием - seiatsu-процесс. Пространство над модельной оснасткой и наполнительной рамки заполняют необходимым количеством формовочной смеси. Далее кратковременно открывается клапан воздушного потока и воздушный поток проходит через формовочную смесь и уходит через венты в модели и подмодельной плите. Дополнительное прессование сверху плоской прессовой плитой, мембраной или многоплунжерной головкой завершает окончательное равномерное уплотнение формы [4] - аналог.
Сущность изобретения
Заявляется способ изготовления комбинированных литейных форм из жидкостекольных самотвердеющих смесей, включающий приготовление облицовочной жидкостекольной формовочной смеси, подачу ее в оснастку и формирование облицовочного слоя с помощью контрмодельной решетки, отсос воздуха из оснастки; последующую продувку горячим воздухом с одновременным отсосом воздуха со стороны, противоположной подаче горячего воздуха; последующую продувку облицовочной жидкостекольной формовочной смеси углекислым газом с одновременным отсосом газовоздушной смеси со стороны, противоположной подаче углекислого газа и воздуха, отличающийся тем, что осуществляют предварительный подогрев песка до температуры 18-25°C перед приготовлением облицовочной жидкостекольной смеси, а после формирования жидкостекольного облицовочного слоя осуществляют продувку горячим воздухом с температурой 18-40°C, причем после отверждения облицовочного слоя осуществляют подачу в оснастку наполнительной смеси воздушным потоком с последующей ее допрессовкой со стороны контрлада оснастки.
Способ отличается тем, что толщину облицовочного слоя из жидкостекольных смесей выполняют величиной 70-120 мм.
Достигаемый технический результат заключается в повышении экологических показателей, ускорении отверждения облицовочного слоя, улучшении выбиваемости и регенерации смесей, повышении точности получаемых отливок, снижении дефектов литья по газовым дефектам и ужиминам, использовании технологии для всех черных и цветных сплавов и возможности автоматизации технологического процесса и др.
Заявляемый способ поясняется чертежами:
Фиг.1 - показана полуформа низа;
Фиг.2 - показана полуформа верха.
Представленные на чертежах полуформы низа и верха содержат следующие позиции: 1 - опока низа, 2 - штырь направляющий, 3 - плита подмодельная, 4 - модель верха, 5 - шлакоуловитель, 6 - стояк, 7 - облицовочный слой, 8 - патрубок подвода газа, 9 - опока низа, 10 - модель низа, 11 - питатель, 12 - контрмодель решетчатая верхней полуформы, 13 - наполнительная смесь и 14 - контрмодель решетчатая нижней полуформы.
Осуществление изобретения
Заявляемая технология изготовления комбинированных литейных форм из жидкостекольных самотвердеющих смесей предусматривает приготовление облицовочной жидкостекольной формовочной смеси, подачу ее в оснастку и формирование облицовочного слоя 7 с помощью контрмодельной решетки 12 в нижней полуформе и отсос воздуха из оснастки. Последующую продувку горячим воздухом с одновременным отсосом воздуха со стороны, противоположной подаче горячего воздуха. Далее осуществляют продувку облицовочной жидкостекольной формовочной смеси углекислым газом с одновременным отсосом газовоздушной смеси со стороны, противоположной подаче углекислого газа и воздуха. По заявляемой технологии осуществляют предварительный подогрев песка до температуры 18-25°C перед приготовлением облицовочной жидкостекольной смеси, а после формирования жидкостекольного облицовочного слоя 7 в верхней и нижней полуформах осуществляют продувку горячим воздухом с температурой 18-40°C. После отверждения облицовочного слоя осуществляют подачу в оснастку наполнительной смеси воздушным потоком с последующей ее допрессовкой со стороны контрлада оснастки (не показаны). Толщину облицовочного слоя 7 из жидкостекольных смесей выполняют величиной 70-120 мм.
Примеры осуществления предлагаемой техологии
Пример 1: при продувке воздухом ниже 18C° не происходит ускорения процесса отверждения смеси.
Пример 2: при продувке воздухом в указанных пределах происходит ускорение отверждения смеси и достижение указанных технических результатов.
Пример 3: при температурах выше указанных пределов происходит ухудшение качества смеси за счет усиленного испарения влаги из смеси и не достигаются указанные технические результаты.
Литература:
1. Лясс А.М. «Вопросы теории литейных процессов», М., Машгиз, 1960, с.81-87.
2. Лясс A.M. Быстротвердеющие формовочные смеси, М., Машиностроение, 1965, с.136-139.
3. Информационный бюллетень, №5, 6 (134, 135), 2004, М., ЗАО «Металлург», с.2-6.
4. Сейатсу - способ уплотнения форм воздушным потоком с прессованием. С.1-6. Генрих Вагнер Синто Машиностроительный завод ГмбХ Банхофстр. 101-D-57334 Бад Лавсфе, 2003.

Claims (1)

  1. Способ изготовления комбинированных литейных форм из жидкостекольных самотвердеющих смесей, включающий приготовление облицовочной жидкостекольной формовочной смеси, подачу ее в оснастку и формирование облицовочного слоя с помощью контрмодельной решетки, отсос воздуха из оснастки, последующую продувку горячим воздухом с одновременным отсосом воздуха со стороны, противоположной подаче горячего воздуха, последующую продувку облицовочной жидкостекольной формовочной смеси углекислым газом с одновременным отсосом газовоздушной смеси со стороны, противоположной подаче углекислого газа и воздуха, отличающийся тем, что осуществляют предварительный подогрев песка до температуры 18-25°C перед приготовлением облицовочной жидкостекольной формовочной смеси, а после формирования жидкостекольного облицовочного слоя осуществляют продувку горячим воздухом с температурой 18-40°C, при этом после отверждения облицовочного слоя осуществляют подачу в оснастку наполнительной смеси воздушным потоком с последующей ее допрессовкой со стороны контрлада оснастки.
RU2010153996/02A 2010-12-29 2010-12-29 Способ изготовления комбинированных литейных форм из жидкостекольных самотвердеющих смесей RU2486987C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010153996/02A RU2486987C2 (ru) 2010-12-29 2010-12-29 Способ изготовления комбинированных литейных форм из жидкостекольных самотвердеющих смесей

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010153996/02A RU2486987C2 (ru) 2010-12-29 2010-12-29 Способ изготовления комбинированных литейных форм из жидкостекольных самотвердеющих смесей

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010153996A RU2010153996A (ru) 2012-07-10
RU2486987C2 true RU2486987C2 (ru) 2013-07-10

Family

ID=46848154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010153996/02A RU2486987C2 (ru) 2010-12-29 2010-12-29 Способ изготовления комбинированных литейных форм из жидкостекольных самотвердеющих смесей

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2486987C2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2630399C2 (ru) * 2015-12-28 2017-09-07 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" (ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)") Способ изготовления литейных стержней из жидкостекольных смесей в нагреваемой оснастке "термо-шок-со2-процессом"
RU2743385C1 (ru) * 2020-09-28 2021-02-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ") Литейная многослойная оболочковая форма

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB857109A (en) * 1957-07-16 1960-12-29 Walther & Cie Ag Improvements in or relating to the hardening of moulds and cores
CH584574A5 (en) * 1975-04-17 1977-02-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Sand casting mould prepn - using vacuum method and sand contg binder coating
SU825269A1 (ru) * 1979-06-07 1981-04-30 Институт Проблем Литья Ан Украинской Сср Способ изготовлени литейных форм
SU973215A1 (ru) * 1981-05-18 1982-11-15 за витель (k) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, ОТВЕРМДАЕМЫХ В ОСНАСТКЕ 1 Изобретение относитс к литейному производству, а именно, к способам изготовлени форм и стержней, отверждаемых в оснастке. Современные способы изготовлени стержней и форм основываютс на отверждении формовочной смеси Способ изготовлени литейных форм и стержней,отверждаемых в оснастке
SU1041202A1 (ru) * 1979-11-12 1983-09-15 Научно-Исследовательский Институт Тяжелого Машиностроения Способ упрочнени форм и стержней из жидкостекольных смесей
US5887639A (en) * 1995-10-27 1999-03-30 Sintokogio, Ltd. Method and apparatus for manufacturing gas-hardened molds

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB857109A (en) * 1957-07-16 1960-12-29 Walther & Cie Ag Improvements in or relating to the hardening of moulds and cores
CH584574A5 (en) * 1975-04-17 1977-02-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Sand casting mould prepn - using vacuum method and sand contg binder coating
SU825269A1 (ru) * 1979-06-07 1981-04-30 Институт Проблем Литья Ан Украинской Сср Способ изготовлени литейных форм
SU1041202A1 (ru) * 1979-11-12 1983-09-15 Научно-Исследовательский Институт Тяжелого Машиностроения Способ упрочнени форм и стержней из жидкостекольных смесей
SU973215A1 (ru) * 1981-05-18 1982-11-15 за витель (k) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, ОТВЕРМДАЕМЫХ В ОСНАСТКЕ 1 Изобретение относитс к литейному производству, а именно, к способам изготовлени форм и стержней, отверждаемых в оснастке. Современные способы изготовлени стержней и форм основываютс на отверждении формовочной смеси Способ изготовлени литейных форм и стержней,отверждаемых в оснастке
US5887639A (en) * 1995-10-27 1999-03-30 Sintokogio, Ltd. Method and apparatus for manufacturing gas-hardened molds

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2630399C2 (ru) * 2015-12-28 2017-09-07 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" (ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)") Способ изготовления литейных стержней из жидкостекольных смесей в нагреваемой оснастке "термо-шок-со2-процессом"
RU2743385C1 (ru) * 2020-09-28 2021-02-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ") Литейная многослойная оболочковая форма

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010153996A (ru) 2012-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100531959C (zh) 改性水玻璃砂温芯盒制芯工艺
CN104084524B (zh) 一种碳钢阀门的铸造工艺
CN103212672A (zh) 大缸径船用低速柴油机气缸盖的铸造方法
KR20110053259A (ko) 약 0.25 중량% 내지 약 0.9 중량% 범위의 물 함량을 갖는 물유리로 코팅되고/코팅되거나 물유리와 혼합된 코어 또는 주물사
CN101185963A (zh) 高炉冷却壁的消失模铸造工艺
CN102672104A (zh) 消失模高性能涂料泡沫、模样覆膜石蜡浇注精密铸造方法
CN106378420B (zh) 一种铸造用水玻璃砂吹气硬化的制型、芯方法
RU2486987C2 (ru) Способ изготовления комбинированных литейных форм из жидкостекольных самотвердеющих смесей
CN105964907A (zh) 一种电机端盖热芯盒覆膜砂铸造工艺
CN101554644A (zh) 适合于铝合金材料的消失模铸造工艺
CN101195148A (zh) 以再生砂为原砂的覆膜砂制造的凸轮轴砂型及其制造方法
JP4485343B2 (ja) 水溶性中子の造型方法及び造形装置
CN105592955B (zh) 湿型铸型及其制造方法以及铁系铸件的制造方法
CN100453205C (zh) 一种co2吹气硬化砂型的方法
JP2006061948A (ja) 水溶性中子の造型方法
CN107234213A (zh) 高压不锈钢泵体的陶瓷型精密铸造方法
JP2007030027A (ja) 水溶性中子の造型方法及びアルミ合金の鋳造方法
CN102233406A (zh) 缸体铸造生产的排气方法
CN103075274B (zh) 进气混合器及其铸造工艺
CN110711846A (zh) 一种铸造用无机粘结剂砂冷芯盒制型芯方法
CN103990767B (zh) 一种热芯壳覆膜砂造型工艺
CN103537630A (zh) 树脂砂制作的天然气动力缸体外型、砂芯的烘烤工艺
CN109047647A (zh) 一种铁模水玻璃砂覆型精密成形工艺
CN113426953A (zh) 消失模内腔水道气道复合造型铸造工艺
CN102515625A (zh) 一种整体树脂砂型及其制备方法

Legal Events

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

Effective date: 20130719