RU2574949C1 - Способ получения отверстий сложной формы в крупногабаритных отливках - Google Patents
Способ получения отверстий сложной формы в крупногабаритных отливках Download PDFInfo
- Publication number
- RU2574949C1 RU2574949C1 RU2014131867/02A RU2014131867A RU2574949C1 RU 2574949 C1 RU2574949 C1 RU 2574949C1 RU 2014131867/02 A RU2014131867/02 A RU 2014131867/02A RU 2014131867 A RU2014131867 A RU 2014131867A RU 2574949 C1 RU2574949 C1 RU 2574949C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- model
- rod
- complex
- dipping
- cavity
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 7
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 4
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N HCl Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 125000004494 ethyl ester group Chemical group 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к литейному производству и может использоваться для получения отверстий в крупногабаритных отливках. Способ включает изготовление модели цельного стержня в виде трубки, выращенной методом прототипирования. На внутреннюю полость модели, которая соответствует полости отливки, наносят облицовку путем многократного окунания в суспензию. После каждого окунания модель вращают в течение 10-30 с. Засыпку модели осуществляют огнеупорным материалом, содержащим пульвербакелит. Стержень обжигают. Обеспечивается получение отверстий любой сложности диаметром от 20 до 40 мм и протяженностью до 400 мм. 5 ил., 1 пр.
Description
Изобретение относится к литейному производству, используется для получения отверстий в крупногабаритных отливках.
Известен способ получения отверстия сложной формы в крупногабаритной отливке с применением цельного стержня, который изготавливается облицовкой внутренней полости модели в виде трубки, выращенной методом прототипирования [См.: Кунву Ли. Основы САПР (CAD/CAM/CAE). - СПб., 2004. - с.378-436].
Недостатком известного способа является высокая трудоемкость и себестоимость.
Известен способ получения полости в отливках с применением составных керамических стержней [патент РФ №2090299 C1, кл. B22C 9/10, B22C 9/04, 20.09.1997], которые содержат основной стержень и соединенные с ним мини-стержни, в котором мини-стержень выполнен в виде рамки с продольной перегородкой, которая с двух сторон соединена перемычками с продольными стенками рамки, при этом оси перемычек смещены друг относительно друга, а крепление основного стержня с мини-стержнями фиксирует их по нормали к профильной части изделия.
Недостатком данного способа является, во-первых, то, что установка мини-стержней и их соединение с основным внутренним стержнем являются трудоемкой операцией, учитывая малые размеры мини-стержней и их большое количество в одной детали. Во-вторых, полученный стержень обладает невысокой точностью размеров и прочностью.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения отверстий в крупногабаритных отливках облицовкой внутренней полости методом литья по выплавляемым моделям. В качестве огнеупорных материалов применяются дистенсилиманит и электрокорунд. Основным материалом для связующего при облицовке является этилсиликат (представляющий собой смесь этиловых эфиров и поликремниевых кислот). Наносят облицовочные слои окунанием модели отливки в суспензию заданной вязкости. Распределению суспензии в отверстии способствует вращение модели на воздухе.
Недостатком такого способа является необходимость наличия внутренней полости большого диаметра и невозможность получения качественной облицовки в случаях протяженных, пространственно сложных отверстий.
Задача изобретения - повысить качество и точность отверстий в крупногабаритных отливках.
Технический результат - получение отверстий любой сложности диаметром от 20 до 40 мм и протяженностью до 400 мм цельным стержнем без применения пресс-форм.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в способе изготовления стержня для получения отверстий сложной формы в крупногабаритных отливках, включающий изготовление модели цельного стержня в виде трубки, выращенной методом прототипирования, нанесение слоев облицовки на внутреннюю полость модели, соответствующей полости отливки, путем многократного окунания в суспензию и вращение модели после каждого окунания в течение 10-30 секунд, засыпки модели огнеупорным материалом, содержащим пульвербакелит и последующего обжига стержня.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 представлена принципиальная схема получения стержня облицовкой внутренней полости модели в виде трубки, выращенной методом прототипирования, на фиг. 2, 3, 4, 5 изображены примеры пространственно сложного стержня для получения отверстия сложной формы в крупногабаритной отливке.
Пример конкретной реализации способа.
Изготавливают отверстие сложной формы, стержень для которого изображен на фиг. 2, на фиг. 3, на фиг. 4 и на фиг. 5. Методом прототипирования выращивают модель в виде трубки 1 толщиной 3-4 мм, внутренняя полость которой соответствует внутренней полости отливки (фиг. 1). Метод прототипирования заключается в послойном наращивании материала, из которого состоит модель, до образования единого целого - готового изделия, которое соответствует математической модели, представленной в CAD-формате [См.: Кунву Ли. Основы САПР (CAD/CAM/CAE). - СПб., 2004. - с. 378-436]. В процессе проектирования модели предусматривают варианты увеличения жесткости трубки, например, увеличение толщины трубки или добавление ребер жесткости. Полость модели 3 облицовывают. Методом литья по выплавляемым моделям наносят 2-4 слоя 2. В качестве огнеупорных материалов применяются дистенсилиманит и электрокорунд. Основным материалом для связующего при облицовке является этилсиликат (представляющий смесь этиловых эфиров и поликремниевых кислот), который содержит 41±1% SiO2, 10-15% тетраэтоксилана и не более 0,5% HCl. Связующие свойства этилсиликат приобретает в процессе гидролиза. Гидролиз сопровождается поликонденсацией (объединение различных или одинаковых молекул в одну с образованием полимеров и выделением простейшего вещества). Гидролиз этилсиликата для получения связующих растворов проводится подкисленным раствором воды в спирте или ацетоне, так как этилсиликат и вода хорошо растворяются в них. Для ускорения реакции гидролиза применяется соляная кислота. Слои наносятся путем двукратного окунания модели в суспензию. Для получения качественной облицовки, после каждого окунания модель необходимо вращать в течение 10…30 секунд. Это способствует равномерному распределению суспензии. После нанесения необходимого количества слоев, с целью упрочнения стержня, засыпают огнеупорный материал с добавлением 5-7% пульвербакелита, который выступает в качестве связующего в процессе обжига. Затем при Т≈600°C проводят обжиг, в результате которого модель полностью выжигается. После обжига стержни зачищают. Стержень, полученный таким путем, так же устанавливается в форму, как и керамический стержень. Крепление и установка стержня в форме будет осуществляться с помощью стержневых знаков.
Итак, заявляемое изобретение позволяет получить качественные и точные отверстия в крупногабаритных отливках любой сложности диаметром от 20 до 40 мм и протяженностью до 400 мм цельным стержнем без применения пресс-форм.
Claims (1)
- Способ изготовления стержня для получения отверстий сложной формы в крупногабаритных отливках, включающий изготовление модели цельного стержня в виде трубки, выращенной методом прототипирования, нанесение слоев облицовки на внутреннюю полость модели, соответствующей полости отливки, путем многократного окунания в суспензию и вращение модели после каждого окунания в течение 10-30 секунд, засыпки модели огнеупорным материалом, содержащим пульвербакелит, и последующего обжига стержня.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2574949C1 true RU2574949C1 (ru) | 2016-02-10 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4384607A (en) * | 1977-07-22 | 1983-05-24 | Rolls-Royce Limited | Method of manufacturing a blade or vane for a gas turbine engine |
| RU2185925C2 (ru) * | 2000-10-16 | 2002-07-27 | Маляров Аркадий Ильич | Способ изготовления тонкостенных стержней |
| RU2338621C2 (ru) * | 2006-10-06 | 2008-11-20 | Открытое Акционерное Общество "ЦНИИМ-Инвест" (ОАО "ЦНИИМ-Инвест") | Способ изготовления керамических литейных форм и других изделий |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4384607A (en) * | 1977-07-22 | 1983-05-24 | Rolls-Royce Limited | Method of manufacturing a blade or vane for a gas turbine engine |
| RU2185925C2 (ru) * | 2000-10-16 | 2002-07-27 | Маляров Аркадий Ильич | Способ изготовления тонкостенных стержней |
| RU2338621C2 (ru) * | 2006-10-06 | 2008-11-20 | Открытое Акционерное Общество "ЦНИИМ-Инвест" (ОАО "ЦНИИМ-Инвест") | Способ изготовления керамических литейных форм и других изделий |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102080970B1 (ko) | 주조 제품의 제조 데이터 관리 방법 | |
| US20170312813A1 (en) | Casting method of using 3d printing to make shell mold and vacuum casting device for use in the casting method | |
| JP2015033712A5 (ru) | ||
| CN102166639B (zh) | 大型复杂薄壁铝合金舱体构件整体精密铸造方法 | |
| JP2016532562A5 (ja) | ３次元印刷される金属鋳造用鋳型及び同鋳型の製造方法 | |
| CN109175307A (zh) | 一种3d打印砂型反重力铸造成型方法 | |
| CN111112552A (zh) | 基于3d打印技术的精密铸造成型方法 | |
| RU2697491C1 (ru) | Форма для литья под низким давлением | |
| KR20170079937A (ko) | 3d 프린팅 금형을 활용한 로스트왁스 주조방법 | |
| CN102921902A (zh) | 铁模覆砂与铁型组芯复合造型工艺方法 | |
| CN103286269A (zh) | 长杆类熔模型壳制造工艺方法 | |
| CN104722757A (zh) | 一种激光3d打印专用型砂及其制备工艺和应用 | |
| CN101850401A (zh) | 一种熔模及利用该熔模的精密铸造工艺 | |
| RU2574949C1 (ru) | Способ получения отверстий сложной формы в крупногабаритных отливках | |
| RU2018143346A (ru) | Способ изготовления корпуса клапана, имеющего одну или более коррозионно-стойких внутренних поверхностей | |
| CN110640085A (zh) | 一种空心铸件熔模铸造工艺 | |
| CN106111882A (zh) | 一种型砂仪器铸造用的树脂砂 | |
| CN103567353A (zh) | 钢制型砂及其制造工艺 | |
| RU2614480C2 (ru) | Способ получения комбинированной формы для отливки сложных заготовок из титановых сплавов | |
| CN102601305A (zh) | 实体制壳熔模铸造方法 | |
| CN104889336A (zh) | 一种v法铸造砂芯及其制备方法 | |
| Deore et al. | A study of core and its types for casting process | |
| CN110860658B (zh) | 一种筒形薄壁复杂构件蜡模石膏型芯制备方法 | |
| CN103949585A (zh) | 一种覆膜砂壳型成型方法 | |
| US2408005A (en) | Shell pattern and method of casting therewith |