RU2763105C1 - Способ оценки извлекаемости стержневых и формовочных смесей - Google Patents

Способ оценки извлекаемости стержневых и формовочных смесей Download PDF

Info

Publication number
RU2763105C1
RU2763105C1 RU2021106210A RU2021106210A RU2763105C1 RU 2763105 C1 RU2763105 C1 RU 2763105C1 RU 2021106210 A RU2021106210 A RU 2021106210A RU 2021106210 A RU2021106210 A RU 2021106210A RU 2763105 C1 RU2763105 C1 RU 2763105C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixture
recoverability
sample
sleeve
molding
Prior art date
Application number
RU2021106210A
Other languages
English (en)
Inventor
Хакимжан Хамазанович Байков
Сергей Витальевич Мартыненко
Сергей Григорьевич Пономарев
Татьяна Александровна Попова
Екатерина Михайловна Бочарникова
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Уралвагонзавод" имени Ф.Э. Дзержинского
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 Акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Уралвагонзавод" имени Ф.Э. Дзержинского filed Critical Акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Уралвагонзавод" имени Ф.Э. Дзержинского
Priority to RU2021106210A priority Critical patent/RU2763105C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2763105C1 publication Critical patent/RU2763105C1/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C3/00Selection of compositions for coating the surfaces of moulds, cores, or patterns
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N19/00Investigating materials by mechanical methods

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Abstract

Изобретение относится к литейному производству. Способ оценки извлекаемости стержневых и формовочных смесей заключается в изготовлении экспериментального образца смеси и его предварительном уплотнении в гильзе с нанесенным разделительным покрытием, которая затем помещается в установку, предназначенную для измерения показателя извлекаемости, содержащую в основании кольцо, обеспечивающее гарантированный зазор между образцом смеси и основанием установки, механический привод, приводящий в движение прижимной винт и передающий усилие поршню, соединенному с динамометром, фиксирующим числовое значение максимального усилия, прилагаемого на образец смеси до момента его непосредственного сдвига относительно гильзы в направлении зазора. Изобретение позволяет подобрать оптимальный состав формовочной и стержневой смеси для обеспечения необходимых технологических свойств форм и смесей, а также разделительных покрытий, что в свою очередь позволяет улучшить качество литейных форм и стержней, а следовательно, и отливок. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к литейному производству.
Из исследованного заявителем уровня техники известен «Способ определения свойств и/или состава формовочных материалов для литейных форм и устройство для его осуществления» (заявка на изобретение 94013450/28, опубликовано 10.05.1996).
Способ определения свойств и/или состава формовочных материалов для литейных форм, при котором часть свойств определяют в испытательной гильзе с образцов формовочного материала, отличающийся тем, что на образце формовочного материала производят измерение ультразвука, причем независимо от этого проводят, по меньшей мере, измерение или определение другого свойства образца формовочного материала и из комбинированных результатов измерения ультразвука и дополнительного измерения определяют состав и/или формовочно-технологические свойства образца.
Указанное техническое решение не позволяет осуществлять оценку извлекаемости формовочного материала. Определение свойств формовочных материалов ультразвуком требует наличия специальных зондов и электроизмерительных приборов.
Известен «Способ определения извлекаемости стержней и форм» (патент на изобретение SU №1407657, опубликовано 07.07.1988). Данный способ предназначен для определения извлекаемости стержней и форм, изготавливаемых в нагреваемой или холодной оснастке в массовом производстве, включающий заполнение оснастки смесью, отверждение смеси, извлечение образца смеси из оснастки с одновременным определением удельного усилия извлечения, определения прочности образца, в котором с целью получения достоверных данных о конструкционно-технологических характеристиках реальных стержней и форм, извлекаемость определяют по соотношению между прочностью образца и удельным усилием извлечения.
Недостатками способа является то, что вывод о конструкционно-технологических характеристиках смеси делается не только на основе измерения удельного усилия извлечения, но и с обязательным учетом прочности исследуемой смеси, которая должна быть заранее известна, что требует дополнительных измерений для нахождения ее значения, а также проводятся расчеты, определяющие значение соотношения между вышеуказанными параметрами. При этом в случае корректировки состава смеси требуется проводить измерение и прочности смеси, и удельного усилия извлечения.
Указанный способ выбран в качестве прототипа для заявляемого изобретения.
Техническую задачу, которую решает заявляемое изобретение, является разработка способа оценки извлекаемости стержневых и формовочных смесей, позволяющего подобрать оптимальный состав и разделительного покрытия для обеспечения необходимых технологических свойств форм и смесей.
Достижение указанного технического результата при выполнении предлагаемого способа оценки извлекаемости стержневых и формовочных смесей, заключается в изготовлении экспериментального образца смеси и его предварительном уплотнении в гильзе с нанесенным разделительным покрытием, которая затем помещается в установку, предназначенную для измерения показателя извлекаемости, содержащую в основании кольцо, механический привод, приводящий в движение прижимной винт и передающий усилие поршню, соединенного с динамометром, фиксирующим числовое значение максимального усилия, прилагаемого на образец смеси до момента ее непосредственного сдвига.
Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежом:
ФИГ. 1 - изображение установки для оценки извлекаемости стержневых и формовочных смесей.
В настоящее время в литейных цехах используются различные виды формовочных и стержневых смесей. Применение тех или иных компонентов в составе смеси влияет на технологические свойства форм и стержней, одним из которых является извлекаемость. Для улучшения извлекаемости также могут применяться специальные составы - разделительные покрытия. Некоторые смеси, в частности, холодно-твердеющие смеси (далее по тексту - ХТС), при полимеризации связующих имеют склонность к незначительному расширению объема, что затрудняет их извлекаемость из литейной оснастки. При плохой извлекаемости возможно появление таких дефектов форм и стержней, как подрывы, трещины, рыхлоты, что может приводить к браку отливок. Таким образом, на производстве часто возникает потребность в сравнительной оценке извлекаемости новой по составу смеси и применяемого разделительного покрытия.
Предложенный способ оценки извлекаемости стержневых и формовочных смесей осуществляется в лабораторных условиях, приближенных к реальным, следующим образом. Подготовленный экспериментальный образец смеси предварительно уплотняется в гильзе (поз.1) с нанесенным разделительным покрытием тремя ударами на стандартном лабораторном копре марки 5033А (ГОСТ 23409.13-78). В частном варианте исполнения способа, гильза изготавливается из того же материала, что и модельно-стержневая оснастка: алюминий, чугун, сталь, пластик. Если в состав смеси входят компоненты, например ХТС, требующие время для прохождения процесса полимеризации, то необходимо в зависимости от типа ХТС процесса провести предварительную выдержку смеси внутри гильзы, либо произвести продувку газообразными веществами соответствующими типу ХТС процесса в течение необходимого промежутка времени, с целью гарантированного достижения образцом смеси целевых параметров физико-механических свойств, а затем непосредственно проводить измерения показателя извлекаемости. Далее проводится измерение на установке, изображенной на фиг.1, предназначенной для оценки образцов формовочной и стержневой смеси на извлекаемость. Для этого гильза (поз.1) с образцом смеси (поз.2) устанавливается на кольцо (поз.3), расположенное в основании установки и обеспечивающее гарантированный зазор (поз.4) между образцом смеси (поз.2) и основанием корпуса (поз.5) установки. Сверху на образец устанавливается поршень (поз.6) соединенный с динамометром (поз.7). Посредством механического привода (поз.8) прижимной винт (поз.9) приводится в движение и упирается в площадку динамометра (поз.7) и передает усилие поршню (поз.6). В результате поршень воздействует на образец смеси (поз.2), которая противодействует усилию поршня за счет сил трения о поверхность гильзы (поз.1) до тех пор, пока образец смеси (поз.2) не сдвинется относительно гильзы (поз.1) в направлении зазора (поз.4). Во время воздействия поршня (поз.6) на образец смеси (поз.2) на динамометре (поз.7) фиксируется усилие, прилагаемое к поршню (поз.6), которое увеличивается от нулевого до максимального значения. В качестве показателя извлекаемости образца смеси принимается максимально достигнутое усилие, зафиксированное на динамометре (поз.6) в ньютонах до момента непосредственного сдвига образца смеси (поз.2) относительно гильзы (поз.1) в направлении зазора (поз.4).
Далее, полученное значение показателя извлекаемости образца экспериментального состава смеси сравнивают с эталонным значением извлекаемости. В качестве эталонного значения показателя извлекаемости для конкретного типа стержневой или формовочной смеси принимается показатель извлекаемости соответствующего по назначению образца смеси и применяемого с ним разделительного покрытия, полученных по действующей технологии и обеспечивающих показатель брака отливок, не превышающий установленные планово-нормативные значения. Сравнение полученного значения показателя извлекаемости с эталонным значением показателя извлекаемости осуществляется следующим образом: если полученный показатель извлекаемости не превышает эталонный показатель извлекаемости более чем на 10%, то экспериментальный состав смеси и применяемое разделительное покрытие считаются пригодными к применению в производстве; если полученное значения показателя извлекаемости превышает эталонное значением показателя извлекаемости более чем на 10%, то необходимо провести доработки либо по экспериментальному составу смеси, либо по разделительному покрытию, либо по обоим составам.
Таким образом, предлагаемый способ оценки извлекаемости стержневых и формовочных смесей позволяет подобрать оптимальный состав формовочной и стержневой смеси для обеспечения необходимых технологических свойств форм и смесей, а также разделительных покрытий, что в свою очередь позволяет улучшить качество литейных форм и стержней, а, следовательно, и отливок.
Способ оценки извлекаемости стержневых и формовочных смесей внедрен в технологическом производстве в АО «Научно-производственная корпорация «Уралвагонзавод» и подтвердил свою технико-экономическую эффективность, по сравнению с ранее используемыми способами.

Claims (3)

1. Способ оценки извлекаемости стержневых и формовочных смесей, включающий изготовление экспериментального образца смеси и его предварительное уплотнение в гильзе, отличающийся тем, что измерение показателя извлекаемости проводится с помощью установки, содержащей в основании кольцо, обеспечивающее гарантированный зазор между образцом смеси и основанием установки, механический привод, приводящий в движение прижимной винт и передающий усилие поршню, соединенному с динамометром.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гильза изготавливается из того же материала, что и модельно-стержневая оснастка: алюминий, чугун, сталь, пластик.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используется гильза с нанесенным разделительным покрытием.
RU2021106210A 2021-03-11 2021-03-11 Способ оценки извлекаемости стержневых и формовочных смесей RU2763105C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021106210A RU2763105C1 (ru) 2021-03-11 2021-03-11 Способ оценки извлекаемости стержневых и формовочных смесей

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021106210A RU2763105C1 (ru) 2021-03-11 2021-03-11 Способ оценки извлекаемости стержневых и формовочных смесей

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2763105C1 true RU2763105C1 (ru) 2021-12-27

Family

ID=80039405

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021106210A RU2763105C1 (ru) 2021-03-11 2021-03-11 Способ оценки извлекаемости стержневых и формовочных смесей

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2763105C1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU921665A1 (ru) * 1980-08-04 1982-04-23 Предприятие П/Я Р-6543 Способ определени сил взаимодействи стержн с нагреваемой оснасткой
SU1004849A1 (ru) * 1980-09-24 1983-03-15 Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Устройство дл определени длительности твердени смесей
DD253197A1 (de) * 1986-10-13 1988-01-13 Freiberg Bergakademie Verfahren zur steuerung formtechnologischer eigenschaften von giessereiformstoffen
SU1407657A1 (ru) * 1987-07-17 1988-07-07 Предприятие П/Я Р-6543 Способ определени извлекаемости стержней и форм
RU2140074C1 (ru) * 1993-04-21 1999-10-20 Машиненфабрик Густав Айрих Способ определения свойств и/или состава формовочных материалов для литейных форм

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU921665A1 (ru) * 1980-08-04 1982-04-23 Предприятие П/Я Р-6543 Способ определени сил взаимодействи стержн с нагреваемой оснасткой
SU1004849A1 (ru) * 1980-09-24 1983-03-15 Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Устройство дл определени длительности твердени смесей
DD253197A1 (de) * 1986-10-13 1988-01-13 Freiberg Bergakademie Verfahren zur steuerung formtechnologischer eigenschaften von giessereiformstoffen
SU1407657A1 (ru) * 1987-07-17 1988-07-07 Предприятие П/Я Р-6543 Способ определени извлекаемости стержней и форм
RU2140074C1 (ru) * 1993-04-21 1999-10-20 Машиненфабрик Густав Айрих Способ определения свойств и/или состава формовочных материалов для литейных форм

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3974679A (en) Accelerated concrete strength testing
Josserand et al. A method for concrete bleeding measurement
CN108535105B (zh) 一种蠕墨铸铁疲劳强度的预测方法
RU2763105C1 (ru) Способ оценки извлекаемости стержневых и формовочных смесей
Baron et al. Relation between the hardness and the strength of gray cast iron with allowance for the structural parameters
Wan et al. Research on testing method of resin sand high temperature compressive strength
Dojka et al. Development of a new ATD-P tester for hard wear resistant materials
US2647397A (en) Method of forming and testing specimens of molding material
Grabarczyk et al. The influence of moulding sand type on mechanical and thermal deformation
RU2682262C1 (ru) Способ определения индекса пластичности формовочных и стержневых смесей
Lavakumar et al. Product Design & development of High-Pressure moulding machine and analysis of various mould properties
Dobosz et al. Elasticity of cores manufactured in cold box technology
JPH09311100A (ja) 材料の寿命予測方法および材料の熱疲労寿命予測方法
Mocek Multiparameter assessment of the gas forming tendency of foundry sands with alkyd resins
US3003352A (en) Testing method for ascertaining the saturation value of grey cast iron
Hosadyna-Kondracka et al. Quality assessment of Castings manufaCtured in the teChnology of moulding sand with furfuryl-resole resin modified with PCl additive
SU262477A1 (ru) Прибор для определения прочности быстро- твердеющих песчаных смесей
CN105403586A (zh) 用于定量分析有色合金热裂及冷裂倾向的模具及分析方法
Dańko et al. Diagnostic methods of technological properties and casting cores quality
RU2797839C1 (ru) Способ определения живучести холоднотвердеющих формовочных и стержневых смесей
Kandpal et al. Analyzing the microstructure and mechanical properties in LM6 aluminium casting in sand casting process
Kamińska et al. The Effect of Reclaim Primary Quality on Moulding Sand Parameters and Quality of Ductile Iron Casting Surface Layer
Jamrozowicz et al. Investigations of the thickness of protective coatings deposited on moulds and cores
Bezgodov et al. Comparison of complete stress-strain curves of concrete using test prisms and test cylinders
Ramrattan Non-standard tests for process control in chemically bonded sands