SU1171186A1

SU1171186A1 - Method of producing undetachable moulds

Info

Publication number: SU1171186A1
Application number: SU833631979A
Authority: SU
Inventors: Олег Иосифович Шинский; Владимир Иванович Московка; Валентин Алексеевич Шевченко; Анатолий Иванович Валигура; Егор Федорович Князев; Михаил Терентьевич Левчук
Original assignee: Институт проблем литья АН УССР
Priority date: 1983-06-03
Filing date: 1983-06-03
Publication date: 1985-08-07

Abstract

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НЕРАЗЪЕМНЫХ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ; преимущественно по газифицируемым модел м, дл получени точного лить , включающий нанесение формовочной смеси на охлажденную ниже ОС модель, уплотнение смеси, ее замораживание, отличающийс тем, что, с целью повышени производительности труда за счет сокращени формообразовани и повышени качества отливок, охлаждение модели осуществл ют погружением в жидкий хладагент, .а замораживанию подвергают только S поверхностный слой уплотненной смеси путем вьдерживани ее на охлаж (Л денной модели в течение 3-5 мин. 00 О) 0UZ.iMETHOD OF MANUFACTURING NON-SEPARATE CASTING FORMS; mainly by gasifying models, in order to obtain an exact cast, including applying the molding mixture to the cooled below OS model, compacting the mixture, freezing it, characterized in that, in order to increase labor productivity by reducing shaping and improving the quality of castings, the model is cooled immersion in a liquid refrigerant, and only S surface layer of the compacted mixture is subjected to freezing by keeping it cool (L of the model for 3-5 min. 00 O) 0UZ.i

Description

1 1eleven

Изобретение относитс к литейному производству, в частности к технологии изготовлени форм по выжигаеMI .IM модел м дл изготовлени , отливок из чугуна, алюминиевых и медных спла ВОВ и сталей.The invention relates to a foundry, in particular, to the technology of making molds by burning MI.IM models for manufacturing, castings from cast iron, aluminum and copper alloys, BOB and steels.

Целью изобретени вл етс повышение производительности труда за счет сокращени продолжительности формообразовани и повышение качества отливок.The aim of the invention is to increase labor productivity by reducing the duration of shaping and improving the quality of castings.

На фиг. 1 и 2 показана последовательность основных операций технологического процесса изготовлени формы.. FIG. 1 and 2 show the sequence of the basic operations of the manufacturing process of the mold.

Модель 1, предварительно изготовленную из полистирола, например, вспениванием гранул его в прессформе погружают в морозитель 2 с жидким хладагентом, например жидким азотом. Затем охлажденную модель устанавливают в контейнер 3, засыпают его увлажненным сыпучим материалом 4, уплотн его до заполнени контейнера. Таким образом, контактирующий с моделью слой 5 влажной смеси замораживают, формируют прочную корочку полости формы под заливку вьщержкой смеси на модели. Не извлека газифицируемую модель, форму зализают расплавом. Model 1, previously made of polystyrene, for example, by foaming its granules in a mold, is immersed in a freezer 2 with a liquid refrigerant, for example, liquid nitrogen. Then the cooled model is placed in container 3, covered with moistened bulk material 4, compacted until container is filled. Thus, in contact with the model, the layer 5 of the wet mixture is frozen, forming a solid crust of the mold cavity under the filling of the mixture on the model. Do not remove the gasified model, the form is licked with melt.

Продолжительность выдержки охлажденной до (-1б)-(-60)°С модели с уплотненной на ней смесью 3-5 мин. За это врем намерзает корочка формовочного материала толщиной 1015 мм, прочность которой на сжатие и разрыв может достичь 0,6-0,8 1Ша и 0,2-0,8 Ша (смесь из кварцевого песка влажностью 2-5%).The duration of exposure cooled to (-1b) - (- 60) ° C model with a mixture compacted on it for 3-5 minutes. During this time, a crust of molding material with a thickness of 1015 mm freezes, whose compressive strength and tearing strength can reach 0.6-0.8 1Sha and 0.2-0.8 Sha (a mixture of quartz sand with a moisture content of 2-5%).

Учитыва , что в процессе заливки модель газифицируетс в форме, дополнительно возникает давление парогазовых продуктов деструкции модели, которое преп тствует обвалу формы в зазор металл-модель. Прочность образовавшейс замороженной корочки достаточна дл получени отливок любой конфигурации.Taking into account that in the process of pouring the model is gasified in the form, the pressure of the vapor – gas decomposition products of the model additionally arises, which prevents the mold from collapsing into the metal – model gap. The strength of the frozen crust formed is sufficient to produce castings of any configuration.

Выдержка охлажденной модели с фор мой менее 3 мин приводит к образова .нию корочки малой прочности, недостаточной дл сохранени конфигурации формы при заливке металлом. Вьщержж а более 5 мин приводит к выравниванию температуры по объему формы.Exposure of the cooled model with a mold of less than 3 minutes leads to the formation of a crust of low strength, insufficient to maintain the shape of the mold when casting with metal. Over 5 minutes leads to equalization of the temperature by volume of the form.

Продолжительность вьщержки формы после формовки перед заливкой огра62The duration of the mold top after molding before pouring the curtain

ничена интервалом 5-30 мин. Минимальное врем выдержки перед заливкой необходимо дл образовани достаточной толщины и прочности замороженного сло , сборки и транспортировки формы, а максимальное врем до начала запивки определ етс повьш1ением температуры в замороженном слое формы , что ведет к потере его прочности и невозможности получени отливки сложной конфигурации.at the interval of 5-30 min. The minimum exposure time before pouring is necessary to form a sufficient thickness and strength of the frozen layer, to assemble and transport the mold, and the maximum time before the beginning of the pouring is determined by increasing the temperature in the frozen layer of the mold, which leads to a loss of its strength and impossibility to produce a casting of a complex configuration.

Допускаема температура охлаждени модели определ етс морозостойкостью выбранного газифицируемого материала. Например, в случае применени в -качестве материала модели пенополистирола модель может быть охлаждена до температуры (-60)°G. При этом не наблюдаетс снижени прочности модели и нарушени ее геометрии , и как следствие не снижаетс точность изготовл емых отливок.The permissible cooling temperature of the model is determined by the frost resistance of the selected gasifying material. For example, in the case of the use of a polystyrene model as a material, the model can be cooled to a temperature of (-60) ° G. At the same time, there is no decrease in the strength of the model or a violation of its geometry, and as a result, the accuracy of the manufactured castings is not reduced.

Применение более морозостойкого материала, например полиуретана, допускает охлаждение модели до более низких температур, пор дка (-90) С, без существенного снижени точности и качества получаемых отливок.The use of a more frost-resistant material, such as polyurethane, allows the model to be cooled to lower temperatures, on the order of (-90) ° C, without significantly reducing the accuracy and quality of the castings produced.

Способ опробован при изготовлении замороженных форм дл отливок шестерни привода вулканизатора из стали 45. Модель из полистирола ПСВ-Л ,, погружают в жидкий азот при (-79) С . и выдерживают 9 мин. Охлажденную модель устанавливают в контейнер 3, засьшают увлажненным кварцевым песком и уплотн ют вибрацией. Поверхностньй слой 5 замораживаетс через 3-5 мин, формиру полость фор- . мы под заливку. Формы отправл ют под заливку. При заливке отсутствуют случаи взрывов или захолаживани металла..The method was tested in the manufacture of frozen molds for castings of the gears of a vulcanizer drive made of steel 45. The PSV-L ,, model of polystyrene is immersed in liquid nitrogen at (-79) ° C. and incubated for 9 min. The cooled model is placed in container 3, dried with quartz sand moistened and compacted with vibration. The surface layer 5 freezes after 3-5 minutes, forming a forma cavity. we are under the fill. Forms are sent under the fill. When pouring, there are no cases of explosions or metal chilling.

Сравнительные данные по сокращению продолжительности изготовлени форм по известному, и предлагаемому способам приведены в таблице (по известному способу используют формовочную смесь с твердой углекислотой и изготавливают стержни и формы).Comparative data on the reduction of the duration of the manufacture of the molds according to the known and proposed methods are given in the table (according to the known method, molding mixture with solid carbon dioxide is used and the cores and molds are made).

Как видно из таблицы, трудоемкость изготовлени неразъемных замороженньк форм дл точного лить с газифицируемой охлажденной моделью с последующим замораживанием форм снижаетс на 7-8% по сравнению с известным способом, когда формы и стержни изготавливают из заморо31As can be seen from the table, the laboriousness of manufacturing one-piece frozen molds for precise casting with a gasified cooled model followed by freezing of molds is reduced by 7-8% compared with the known method when the molds and rods are made from frozen

женных смесей с применением твердой углекислоты. При этом повышаетс размерна точность отливок, уменьшаетс шероховатость поверхности, а также снижаетс брак отливок с 4-6 до 2,5-4%,solid mixtures using solid carbon dioxide. This increases the dimensional accuracy of the castings, reduces the surface roughness, and also reduces the scrap castings from 4-6 to 2.5-4%,

Брак отливок снижаетс за счет уменьшени трещинообразовани , так как в форме заморожен только пограничный слой и при термическом ударе пр заливке металла остальна незамороженна часть формы компенсирует расширение, в отличие от известногоCast marriages are reduced by reducing cracking, since only the boundary layer is frozen in the mold, and during thermal shock when pouring metal, the remaining unfrozen part of the mold compensates for expansion, in contrast to the known

711864711864

способа, при котором форма жестка по всему обчьему.the way in which the form is tough on the whole obich.

Использование предлагаемого способа изготовлени неразъемных замороженных форм позволит снизить трудоемкость изготовлени форм, повысить качество отливок, снизить брак по заливам, исключить технологические операции изготовлени стерж10 ней.The use of the proposed method of manufacturing permanent frozen molds will reduce the labor intensity of mold manufacturing, improve the quality of castings, reduce the waste on bays, and eliminate technological operations for manufacturing cores.

Экономический эффект от вне рени изобретени составит 13-15 рув/т чугунного лить .The economic effect of the invention will be 13-15 ruv / ton of cast iron.

Трудоемкость изготовлени стержней,The complexity of manufacturing rods,

Н/чТрудоемкость изготовлени газифицируемой модели, Н/чN / hDilling capacity of the gasified model, N / h

Продолжительность замораживани Duration of freezing

формы, минforms, min

Продолжительность перемешивани смеси , минDuration of mixing, min

с углекислотойwith carbon dioxide

с водойПродолжительность охлаждени модели минwith water cooling time model min

Размерна точность на диаметреDimensional accuracy on diameter

160 мм160 mm

90 мм90 mm

Шероховатость поверхности,мкм Брак по заливам, %Surface roughness, mkm Marriage across bays,%

Окончательный брак, %Final marriage,%

0,7 3,50.7 3.5

1.5 9,01.5 9.0

±0,7 ±0,4± 0.7 ± 0.4

60-7060-70

0,5 2,5-4,00.5 2.5-4.0

//

/ / / / / / / / // / / / / / / / /

. vr.. ;.:,:/..: V ; .. . vr ..;.:,:: / ..: V; ..

. . . -.- . J6:У Л.. . . -.- J6: U L.

. .

:.. . « ЖКЯх i : .. "LCDs i

/ / л X / / / // / l X / / / /

... .;. .. . .. . . . . ......;. .. .. . . . ..

.. .« - :..-. ..-. -VV. -. .... "-: ..-. ..-. -VV. -. .

.- . : . . . . 1« - , « . «« .-. :. . . . one" - , " . ""

II

//

oVoV

ы s

1/г.21 / g.2

Claims

METHOD FOR PRODUCING NON-INTEGRABLE CASTING FORMS; mainly according to gasified models, for accurate casting, including applying the molding mixture to a model cooled below 0 ° C, compacting the mixture, freezing it, characterized in that, in order to increase labor productivity by reducing shaping and improving the quality of castings, the model is cooled immersion in a liquid refrigerant, and only the surface layer of the compacted mixture is subjected to freezing by holding it on a cooled model for 3-5 minutes.

SU „1171186

1171