SU1103934A1 - Способ изготовлени литейных форм вакуумной формовкой - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ-ВАКУУМНОЙ ФОРМОВКОЙ, включающий нанесение на модельную оснастку сло  легкоплавкого разделител  и сло  термостойкой краски, установку опоки, засыпку облицовочного сло  из нагретого огнеупорного сьтучего материала, последующую засыпку наполнительного сло  из холодного огнеупорного сыпучего материала, предварительное и окончательное уплотнение, герметизацию опоки пленкой и вакуумирование полости опоки, отличаю-щ и и с   .тем, что, с целью сокращени  продолжительности изготовлени  формы и повышени  стабильности размеров при изготовлении отливок, термостойкую краску нанос т подачей в полость опоки газовой смеси под давле- . нием 1,05-1,15 МПа при температуре 30-120°С, причем соотношение толщин слоев легкоплавкого разделител , термостойкой краски и нагретого сьтучего материала вьздерживают равным 1:

Description

Изобретение относитс  к литейному производству, в частности к технологии изготовлени  литейных форм по ва куум-процессу. Известен способ изготовлени  литейной формы по газифицируемой модел включающий изготовление модели, выполненной из пенополистиролового материала и имеющей каналы дл  удалени образуемых при литье от возгонки материала модели газов, нанесение на поверхность модели нескольких антипригарных (защитных) слоев и их отверждение , установку опоки и з аполне ние ее наполнителем - магнитом гким материалом с формой частиц, близкой к сферической, предварительное вибра ционное уплотнение наполнител , окон чательное уплотнение наполнител  путем наложени  на форму магнитного пол  С13. Недостатками указанного способа  вл ютс  однократное использование модели, котора  при литье полностью разрушаетс , сложность контсрукции модели и формы ввиду необходимости обеспечени  газопроницаемости формы при литье, а также загр знение окружающей среды газами, образуемыми при возгонке материала газифицируемой модели. Известен способ изготовлени  литейной формы при пониженном давлении , при котором пеномодель покрывают слоем краски, форму вакуумируют, закрыв сверху фольгой или лентой, и одновременно с заливкой газифицируют модель С2. Недостатком этого способа  вл етс  необходимость изготовлени  модели перед каждой формовкой. Наиболее близким к изобретению по технютеской сущности и достигаемому эффекту  вл етс  способ изготов лени  литейных форм вакуумной формов кой, включающий нанесение на модель . ную остнастку сло  легкоплавкого разделител  и сло  термостойкой краски, установку опоки, засыпку облицованного сло  из нагретого огнеупорного сьшучего материала, последуюпдгю засыпку наполнительного сло  из холодного огнеупорного сыпучего материала предварительное и окончательное упло некие, герметизацию опоки плёнкой и вакуумирование полости опоки Сз . Недостатками известного способа  вл ютс  значительна  продолжительность процесса изготовлени  литейной 34 формы из-за относительно длительной операции нанесени  термостойкой краски, достигающей 7-20 мин,и недостаточна  стабильность размеров отливок . Цель изобретени  - сокращение продолжительности изготовлени  литейной формы и повышение стабильности размеров при изготовлении отливок. Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу изготовлени  литейных форм вакуумной формовкой, включающему нанесение на модельную оснастку сло  легкоплавкого разделител  и сло  термостойкой краски, установку опоки, засыпку облицовочного сло  из нагретого огнеупорного сьтучего материала, последующую засыпку наполнительного сло  из холодного огнеупорного сыпучего материала, предарительное и окончательное уплотнение , герметизацию опоки плёнкой и вакуумирование полости опоки, термо-. стойкую краску нанос т подачей в полость опоки газовой смеси под давлением 1,05-1,15 МПа при температуре 30-120°С, причем .соотношение толщин слоев легкоплавкого разделител , термостойкой краски и нагретого сьшучего материала выдерживают равным 1:(2-4):(7-5). В качестве нагретого сьшучего материала используют смесь двух фракций магнитом гког.о материала размерами частиц 0,06-1,8 мм и 2,1-3,5 мм с отнощением средней площади сечени  частицы к ее периметру 0,72-0,98. Предлагаемый способ осуществл етс  следующим образом. Модель с нанесенным на нее слоем разделител  помещают в опокуj на слой разделител  нанос т слой огнеупорной краски. Температура газовой среды поддерживаетс  в диапазоне 30-120 С, обеспечивающем переход разделител  IB пластичное состо ние, а избыточное давление - 1,05-1,15 МПа. Толщины слоев легкоплавкого разделител , термостойкой краски и облицовочного материала нанос т исход  из соотноше НИИ 1:(2-4):(7-5). Полость опоки частично заполн ют нагретым сыпучим огнеупорным материа-. лом, формируют из этого материала облицовочный слой вокруг модели, что обеспечивает расплавление разделител  остальную часть полости заполн ют холодным огнеупорньш материалом. Полость опоки герметизируют синтетической полимерной пленкой, вакуумируют , опоку (полуформу) , после чего модель ную оснастку удал ют. Предварительное уплотнение наполнител  производ т вибратором, а окончательное магнитным полем.

При вакуумировании полуформы слой. термостойкой краски благодар  наличию разупрочненного разделител  легко отдел етс  от поверхности модельной оснастки И закрепл етс  на поверхности формы, образу  полость дл  заливки металла после удалени  модели . Путем вакуумировани  слой термостойкой краски легко отдел етс  от поверхности модели и закрепл етс  , на поверхности формы, обеспечива  оболочку дл  получени  точной отливки . В качестве термостойкой краски используют смесь, содержащую, %: формальдегидна  смола 7-8; поливинилбутираль 2-3, вспученный перлит 5-6, железньй порошок-2,1-3,7, борна  кислота 0,07-0,09 и растворитель остальное ..

Использование магнитного пол  и в качестве наполнител  магнитом гкого материала значительно ускор ет :технологический процесс изготовлени  литейной формы. Наполнитель, выполненный из магнитом гкого материала с размерами частиц 0,06 мм и 2,1 мм, примен етс  при проведении процесса изготовлени  литейной формы при температуре газовой смеси., соответствующей верхнему значению указанного диапазона нагрева (120с) при давлении 1,15 МПа, а с размерами частиц 1,83 ,5.мм - при температуре газовой смеси, соответствующей нижнему пределу () при давлении 1,05 МПа. При уменьшении размера частиц в смеси наполнител  менее 0,06 мм и 2,-1 мм увеличиваетс  продолжительность лроцесса изготовлени  литейной формы, а при увеличении в смеси наполнител  размеров частиц более 3,5 мм и 1,8 мм снижаетс  стабильность качества получаемых отливок, Стабильность размерной точности отливок повышаетс  при использовании наполнител  в виде .частиц с формой, близкой к сферической форме (отношение средней площади сечени  частиц к ее периметру - в пределах 0,720 ,98), а при уменьшении этого соотношени  менее 0,72 отмечаетс  удлинение технологического процесса изготовлен41  литейной формы. При цодаче газовой смеси, нагретой до 30 120°С , под давлением -1,05-1,15 МПа достигаетс  равномерное нанесение термостойкой краски:на поверхность модели, покрытой легкоплавким разделителем .

Нижний предел нагрева газовой среды может быть рекомендован при использовании легкоплавких разделителей на основе парафина, растворенного в бензине, который при температуре блоее начинает плавитьс . Снжение температуры газовой среды ниже 30°С нецелесообразно, так как в этом случае снижаетс  качество термостойкого покрыти  и падает производительность процесса нанесени  покрыти . Верхний предел нагрева г-азовойсмеси может быть рекомендован дл  разделителей с повышенными температурами плавлени , напр1-шер, на основе сополимера этипена с винилацетатом . Повышение температуры газовой смеси Bbmie 120°С снижает срок службы модельной оснастки и размерную точность отливок.

Давление газовой смеси в полости опоки 1,05-1,15 МПа.назначено в св зи с тем, что при таком давлении достигаетс  равномерное нанесение термостойких покрытий на модельную оснастку. При увеличении давлени  свыше 1,15 МПаотмечаютс  местные прорывы легкоплавкого разделител , а при снижении давлени  ниже . 1,15 МПа;сни сение качества поверхности покрыти , удлин етс  процесс изготовлени  литейной формы и снижаетс  стабильность размерной точности отливок. Соотношение толщин легкоплавкого разделител , термостойкой краски и облицовочного сло  облицовочного огнеупорного материала в пределах 1:(2-4):(7-5) обеспечивает высокую стабильность размеров отливок. При увеличении толщины термостойкой краски по сравнению с толщиной разделител  более, чем в 4 раза, увеличиваетс  продолжительность процесса изготовлени  литейной формы, а при снижении толщины термостойкой краски ниже нижнего предела - снижаетс  стабильность размеров отливок. Снижаетс стаб1-шьность размеров отливок и при увеличении толщины облицовочного материала- выше верхнего предела.

При уменьшении толщины облицовочного сло  менее нижнего предела отмечаетс  снижение качества поверхнос51 ти литейной формы. Песок дл  облицовочного сло  не должен содержать примесей, снижающих уплотн емость. В качестве нагретого наполнител  может быть использована смесь из двух фракций ферритного порошка и дроби с размерами частиц 0,06-1,8 мм и 2,1-3,5 мм соответственно. Соотношение средней площади сечени  частицы к периметру в пределах 0,72-0,98. Аналогичными способами изготовл ют и вторые полуформы. Обе полуформы соедин ют по штьф м на заливочном  щике, скрепл ют скобами и заливают жидким металлом. Дл  заливки исполь4« зуют три типа литейных сплавов: сталь 45 ФЛ, ЛК80-3 и ВЧ 40-12, вьшлавленных в индукционных печах. Заливку сплавов в литейные формы производ т при температурах 1530, ,1170 и соответственно. После полной кристаллизации отливок :магнитное поле и вакуум отключают, и готовые отливки извлекают из литейной формы (таблица). Экономический эффект от использо-л вани  изобретени  составл ет 24 35 руб. на тонну годного чугунного лить  к 43-62 руб. на тонну годного лить  из цветных сплавов. Примечание. В числителе показана продолжительность процесса изготовлени  литейной формы, а в знаменателе - продолжительность операции нанесени  покрыти .

Claims (2)

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ-ВАКУУМНОЙ ФОРМОВКОЙ , включающий нанесение на модельную оснастку слоя легкоплавкого разделителя и слоя термостойкой краски, установку опоки, засыпку облицовочного слоя из нагретого огнеупорного сыпучего материала, последующую засыпку напол нительного слоя из холодного огнеупорного сыпучего материала, предварительное и окончательное уплотнение, герметизацию опоки пленкой и вакуумиро- ’ вание полости опоки, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности изготовления формы и повышения стабильности размеров при изготовлении отливок, термостойкую краску наносят подачей в полость опоки газовой смеси под давлением 1,05-1,15 МПа при температуре 30-120°C, причем соотношение толщин слоев легкоплавкого разделителя, термостойкой краски и нагретого сыпучего материала выдерживают равным 1:(2-4):(7-5).

2. Способ по п. ^отличающийся тем, что в качестве нагретого сыпучего материала используют смесь двух фракций магнитомягкого материала размерами частиц 0,06 1,8 мм и 2,1-3,5 мм и с отношением средней площади сечения частицы к ее периметру 0,72-0,98.

1 1103934 2