SU1093385A1

SU1093385A1 - Method of making ceramic mould to single model

Info

Publication number: SU1093385A1
Application number: SU833595677A
Authority: SU
Inventors: Лев Петрович Карепин; Иван Алексеевич Кудрин; Юрий Васильевич Плотников
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6564
Priority date: 1983-05-25
Filing date: 1983-05-25
Publication date: 1984-05-23

Abstract

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАШЧЕСКОЙ ФОРШ ПО РАЗОВОЙ МОДЕЛИ, преимущественно дл крупногабарит{Ной , тонкостенной, сложнопрофильной .отливки, включающий послойное нанесение на модельный блок керамической суспензии и обсыпки огнеупорным наполнителем-с последующей сушкой каждого сло , удалением модели и прокаливанием формы, отличающийс тем, что, с целью повышени размерной точности и улучшени качества отливки, предварительно изготавливают керамический каркас формы по дополнительной модели, а затем на нем изготавливают модельный блок путем закреплени моделей отливки с литниково-питающёй системой . 2. Способ по п.1 отличающи и с тем, что керамический кар кас форьш изготавливают из того же огнеупорного материала, что и керамическую форму.1. METHOD OF MANUFACTURING CERAFIC FORSHES ON A RINGY MODEL, mainly for large-size {Noah, thin-walled, complex profile casting, including layer-by-layer deposition of a ceramic suspension and sprinkling with a refractory filler on the model block, followed by drying each layer, removing the model and melting with a piece. that, in order to increase dimensional accuracy and improve the quality of the casting, a ceramic frame of the mold is prefabricated according to an additional model, and then a model bar is made on it ok by securing casting models with gating pitayuschoy system. 2. The method according to claim 1 is also distinctive in that the ceramic frame is made from the same refractory material as the ceramic mold.

Description

00 00 00 СП Изобретение относитс к литью по выплавл емьм модел м, а именно к изготовлению керамической формы по ра . зоной модели дл отливки крупногабаритньрс , сложнофасонных, тонкостенных деталей. Известен способ изготовлени моде лей дл увеличени их размерной точности , в котором отдельные части модели , ранее изготовленные, размещают в пресс-форме и соответственно фиксируют вкладышами, определенно расположенными , и провод т запрессовку по част м с дополнительной -допрессов кой, что компенсирует общую усадку t Однако этот способ изготовлени тонкостенных моделей дл габаритных отливок не устран ет короблени моделей в процессе их транспортировки и обрезки из-за малой собственной жесткости. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ изготовле ни литейной формы, включакщий пос .лойное нанесение керамической суспен зии и обсыпки огнеупорным наполните|Лем на составной модельный блок с последующей сушкой каждого сло , уда лением модели и прокаливанием формы 2. Однако применить известный способ дл получени тонкостенных отливок невозможно, так как односторонний стержневой щик из выплавл емого материала получаетс методом свободной заливки по посто нной модели. Это не обеспечивает заданной чистоты поверхности отливки из-за образовани спаев на поверхности модели, а также при крупногабаритных отливка свободна заливка не позвол ет получить требуемой точности односторонне го стержневого щика и, следовательно , отливки. Целью изобретени вл етс повышение размерной точности и улучщение качества отливки. Дл достижени поставленной цели согласно способу изготовлени керами ческой формы по разовой модели, преимущественно дл крупногабаритной, тонкостенной, сложнопрофильной отлив ки, включающему послойное нанесение керамической суспензии на модельный блок и обсыпки огнеупорным наполните лем с последующей сушкой каждого сло удалением модели и прокаливанием фор мы, предварительно изготавливают керамический каркас формы по дополнительной модели, а затем на нем изготавливают модельный блок путем закреплени модели отливки с литниково питающей системой. При зтом керамический каркас формы изготавливают из того же огнеупорного материала, что и керамическзло форму. По сравнению с известным предлагаемый способ изготовлени кера.мической формы обеспечивает получение крупногабаритной, тонкостенной, сложнофасонной отливки заданной точности, так как модель дл изготовлени фрагмента и сам керамический каркас контролируют по базовым поверхност м шаблонами. Кроме того, модели элементов отливки выполнены по пресс-фор мам, которые контролируют по требуемым размерам с заданной точностью. Элементы литниково-питающей системы выполнены совместно с модел ми и припаиваютс только в местах стыка . Так устран етс возможность короблени модели при сборке во врем пайки. Способ сборки модельного блока на керамическом каркасе полностью устран ет усадку моделей, так как базова поверхность уже сформирована и проверена. Модели элементов отливки также проверены и абсолютно надежно приклеены к базовой поверхности керамического каркаса, что ис-, ключает брак по соровым включени м из-за подтекани суспензии в местах стыка. Материал керамического каркаса и материал формы выбирают однородным , следовательно, усадка всей формы одинакова , что повышает точность формы. Сборка на керамическом каркасе позвол ет выполнить сложную литниковую систему с расчетными сечени ми элементов, не ужесточа ее. На фиг.1-7 показан пор док операций изготовлени керамической формы . Пример. Поверхность отливки разбивают на повтор ющиес элементы (бобышки 1-4), выбирают базовую поверхность дл изготовлени керамичес кого каркаса формы, на котором собирают модели элементов отливки. Изготовл ют дерев нную модель 5 полусферы (фиг.2), которую монтируют на подмодельном щите 6. Бобьщ1ки 7 и 8, расположенные на модели, в ютс знаками дл стержней. Модель заключают в кожух 9. Рабочие поверхности модели 5, подмодельного щита 8 и кожуха 9 окрашивают бакелитовым лаком и сушат. Затем в полость заливают расплав формопласта и после его затвердевани извлекают модель. Получают эластичный слой 10 (фиг.З). Получают форму дл изготовлени базовой поверхности керамического каркаса . На эту поверхность нанос т пастообразный раствор возврата модельной массы, образу толщину сло 4050 мм. Устанавливают каркас 11, который несущими стержн ми вмазывают в стенку модели 12 (фиг.А). После полного остывани модель 12 вместе с каркасом 11 извлекают из кожуха 9 и снимают эластичный слой 10, вкладыва его снова в кожух 9 дл дальнейшего (ранени . Модель обмазывают сус пензией с обсыпкой электрокорундом. Сушку провод т в вакуумно-аммиачном шкафу, затем модель удал ют в вод ной ванне, извлекают каркас. Получают керамический каркас 13 формы (фиг.5), которьй затем просушивают и провер ют геометрию базовой поверхности шаблонами (фиг.5). Эту поверхность покрывают раствором канифо ли в спирте и приступают к сборке модельного блока (фиг.6). Каждую модель по контуру припаивают к базовой поверхности керамического каркаса , предварительно фиксиру ее знаками керамических стержней. Припаивают остальные модели элементов литниково-питающей системы (14-17), Пространство между модел ми закладывают калиброванными пластинами .церезина соответствуклцей толщины (5-8 мм) дл образовани требуемой толщины стенки отливки. Места стыков тщательно заклеивают и заглаживаю1Т.00 00 00 SP The invention relates to casting in melted models, namely the manufacture of a ceramic mold pa. the model area for casting large-sized, complex-shaped, thin-walled parts. The known method of making models for increasing their dimensional accuracy, in which separate parts of the model, previously made, are placed in a mold and, accordingly, fixed with inserts, definitely located, and pressing is carried out in parts with additional pressing, which compensates for overall shrinkage. However, this method of making thin-walled models for dimensional castings does not eliminate the distortion of models during the process of their transportation and cutting due to low intrinsic rigidity. The closest to the invention with the technical essence and the achieved result is the method of making a casting mold, which includes the continuous application of ceramic slurry and refractory filling with Lem on the composite model block, followed by drying each layer, removing the model and calcining the form 2. However, it is not possible to apply the known method for producing thin-walled castings, since a single-sided core box of the material produced is obtained by the method of free pouring according to a constant model. This does not ensure the desired purity of the casting surface due to the formation of junctions on the model surface, as well as with large casting, free casting does not allow obtaining the required accuracy of a one-sided core box and, therefore, casting. The aim of the invention is to increase the dimensional accuracy and improve the quality of the casting. To achieve this goal, according to the method of manufacturing a ceramic mold according to a single model, mainly for large-sized, thin-walled, complex-shaped castings, including layering ceramic suspension on a model block and sprinkling with refractory filler, followed by drying each layer by removing the model and calcining the mold, the ceramic frame of the mold is made according to an additional model, and then a model block is made on it by fixing the model of a casting with a runner feeding system. In this case, the ceramic frame of the form is made of the same refractory material as the ceramic form. Compared to the known, the proposed method of making a ceramic form provides for a large-sized, thin-walled, complex-shaped casting of a given accuracy, since the model for making the fragment and the ceramic frame itself are controlled on the base surfaces with templates. In addition, models of casting elements are made according to molds, which control according to the required dimensions with a given accuracy. The elements of the gating system are made together with the models and soldered only at the junction points. This eliminates the possibility of warping the model during assembly during soldering. The method of assembling the model block on the ceramic frame completely eliminates the shrinkage of the models, since the base surface is already formed and tested. The models of the casting elements are also checked and absolutely reliably glued to the base surface of the ceramic frame, which excludes a marriage of loose inclusions due to leakage of the suspension at the junction points. The material of the ceramic frame and the mold material is chosen uniform, therefore, the shrinkage of the entire shape is the same, which improves the accuracy of the shape. The assembly on the ceramic frame allows you to perform a complex gating system with design sections of elements without tightening it. Figures 1-7 show the order of operations for making the ceramic mold. Example. The surface of the casting is broken down into repetitive elements (lugs 1-4), a base surface is selected for the manufacture of a ceramic mold frame, on which models of casting elements are assembled. A wooden model 5 of the hemisphere is made (Fig. 2), which is mounted on a sub-model shield 6. The bob 7 and 8, located on the model, are signs for rods. The model is enclosed in a casing 9. The working surfaces of the model 5, the sub-model shield 8 and the casing 9 are painted with bakelite lacquer and dried. Then, a formoplast melt is poured into the cavity, and after its solidification, the model is removed. An elastic layer 10 is obtained (FIG. 3). A mold is obtained for making the base surface of the ceramic frame. A paste-like model mass return solution is applied to this surface, forming a layer thickness of 4050 mm. A frame 11 is installed, which is pushed into the wall of the model 12 with bearing rods (Fig. A). After complete cooling, model 12, together with frame 11, is removed from casing 9 and the elastic layer 10 is removed, put back into casing 9 for further (wound. Model is coated with electro-corundum with pencilia. Drying is carried out in a vacuum ammonia cupboard, then the model is removed in a water bath, the frame is removed, and a ceramic frame 13 of the shape (figure 5) is obtained, which is then dried and the geometry of the base surface is checked (figure 5). This surface is coated with a solution of rosin in alcohol and the assembly of the model block is started (f 6). Each model is soldered along the contour to the base surface of the ceramic frame, preliminarily fixing it with signs of ceramic rods. Other models of the elements of the gating-feeding system (14-17) are soldered. The space between the models is laid with calibrated ceresin plates of corresponding thickness (5 -8 mm) to form the desired wall thickness of the casting. The joints are sealed carefully and smooth.

Дл осуществлени операции обмазки на свободной поверхности полученного керамического каркаса 13 (фиг.7) закрепл ют транспортную арматуру (1720 ). Нанесение огнеупорного покрыти на поверхность модельного блока провод т следующим образом: в полость внутренней сферы запивают гидролизованный раствор этилсиликата 40 дл того,In order to carry out the coating operation on the free surface of the obtained ceramic frame 13 (Fig. 7), transport fittings (1720) are fixed. The application of the refractory coating to the surface of the model block is carried out as follows: a hydrolyzed solution of ethyl silicate 40 is washed down into the cavity of the inner sphere in order to

чтобы пропитать знаки стержней. После вьщержки 7-10 мин раствор сливают и полость заполн ют суспензией, которую тоже сливают и полость засыпают элект рокорундом с одновременной обсыпкойto infiltrate the marks of the rods. After 7-10 minutes, the solution is drained and the cavity is filled with a suspension, which is also drained and the cavity is filled with electrocorundum with simultaneous dusting.

свободной поверхности керамического каркаса. Провод т сушку в вакуумноаммиачном шкафу. После 12-кратного повторени этих операций на поверхности модельного блока получают керамический слой 21 (фиг.7), образующий собственно форму полусферы с вмазанным в нее керамическим каркасом 13.the free surface of the ceramic frame. Drying is carried out in a vacuum-ammonia cabinet. After a 12-fold repetition of these operations, a ceramic layer 21 is obtained on the surface of the model block (Fig. 7), which forms the hemisphere shape itself with the ceramic frame 13 embedded in it.

Удаление церезиновой модели полусферы и моделей элементов литниковопитающей системы провод т вытопкой в вод ной ванне. Затем форму прокаливают , охлаждают и подают на заливку .Removal of the ceresin model of the hemisphere and models of elements of the gating system is carried out by heating in a water bath. Then the mold is calcined, cooled and served to fill.

Таким образом, реализаци литейной форьО) с керамическим каркасом позвол ет вьшолнить сложнзто конфигурацию отливки с наименьшими затрата:ми на изготовление оснастки, так КАК отливка разбита на отдельные элементы , модели которых можно вьтолнить по пресс-формам из гипса, эпоксипласта или металла, габариты которых позвол ют работать на прессах или шприц-машинах с малым объемом камер дл модельной массы.Thus, the implementation of a casting mold with a ceramic skeleton makes it possible to implement the complex casting configuration with the least expenditures: tooling, so HOW the casting is broken down into individual elements, the models of which can be molded into plaster, epoxyplast or metal molds, the dimensions of which allowed to work on presses or syringe machines with a small volume of chambers for a model mass.

базова поверхf/ocfne /Ж ,base over / ocfne / F,

Фиг 2 /f /7 0-Fig 2 / f / 7 0-

поверхностьsurface

Фиг,7FIG. 7

Claims

1. METHOD FOR MAKING A CERAMIC FORM BY A SINGLE MODEL, mainly for large-sized, thin-walled, complex-shaped castings, including layer-by-layer deposition of ceramic slurry on a model block and sprinkling with refractory filler · followed by drying of each layer, removing the model and pouring out the mold, * ¹ casting, that, in order to increase dimensional accuracy and improve the quality of casting, they pre-fabricate a ceramic mold frame according to an additional model, and then make a model block on it by fastening to the casting models with gating pitakitsey system.

2. The method according to claim 1, characterized in that the ceramic frame * mold is made of the same refractory material as the ceramic форму shape. g

IC

C0

00 00 □ about joint venture>

1093385 2