SU1470421A1 - Способ изготовлени форм вакуумной формовкой - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к литейному производству. Цель изобретени  - снижение расхода огнеупорного зернистого наполнител  (ОЗН). Подогретой синтетической пленкой накрывают модельную плиту 3. Под воздействием разности давлений синтетическа  пленка, раст гива сь, плотно облицовывает модельную плиту и технологически необходимые элементы модельного комплекта. Устанавливаетс  опока 20, в нее засыпаетс  ОЗН 22, а затем наполнительный материал (НМ) 23. ОЗН и НМ уплотн ют вибрацией. Опоку покрывают синтетической пленкой и создают разрежение. Готовую полуформу снимают с модельной плиты и направл ют на сборку, НМ формируют из смеси частиц крупной и мелкой фракций с соотношением их размеров (2,0-3,5):1. Объемную долю мелких фракций в НМ определ ют из выражени  К=[Пкф(100-100Пмф/100-Позн)]/100.Размер частиц ОЗН по крайней мере на пор док меньше размера частиц мелкой фракции НМ. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 табл.

Description

ет модельную плиту и технологически необходимые элементы модельного комплекта . Устанавливаетс  опока 20, в нее засыпаетс  ОЗН 22, а затем наполнительный материал (НМ) 23. ОЗН и НМ уплотн ют выбрацией. Опоку пок- рывайт синтетической пленкой и создают разрежение. Готовую полуформу снимают с модельной плиты и направл ют на сборку, НМ формируют из смеси частиц крупной и мелкой фракций с соотношением их размеров (2,0:3,5):1. Объемную долю мелких фракций в НМ определ ют из вьгражени  К п„„,(100- -100 П,р/100-П„„)/-100. Размер частиц ОЗН по крайней мере на пор док меньше размера частиц мелкой фракции НИ. 1 з.й. ф-лы 1 ил. 4 табл.

, , 1

Изобретение относитс  к литейному производству, а именно к способам изготовлени  отливок в формах, при готовленных из сухих огнеупорных на- полнителей с использованием вакуума и полимерньгх пленок..

Целью изобретени   вл етс  снижение расхода огнеупорного зернистого наполнител .

На чертеже изображена установка вакуумной формовки с опокой, огнеупоным зернистым наполнителем (ОЗН) и наполнительнь1м материалом.

На формовоч-ный стол 1, имеющий вакуумную камеру 2, установлена дельна  плита 3. На модельной плите наход тс  герметизирующие резиновые прокладки 4. .Эластична  синтетическа  пленка 5 покрывает модельную пли ту и технологически необходимою детали: прибыль 6, отъемную часть 7, холодильник 8, сто к 9, вьшор 10. Модельна  плита и технологические

элементы имеют сквозные отверсти 

11,соединенные с вакуумной камерой 2, под которой наход тс  вибраторы

12.Вакуумна  система состоит из ресивера 13, содержащего необходимый дл  очистки воздуха фильтр 14. Реси- вер соединен вакуумпроводом 15 с запорным краном 16. Электропривод 17 приводит в действие вакуумный насос 18, регулируемый вентилем 19.

На модельном столе устаноэлена опо- ка 20 с вакуумной полостью 21. В ойоку засыпаетс  ОЗН 22 и наполнитель 23.;

Способ осуществл ют следующим обт разом.

Синтетическую пленку 5 подогревают до 80-120 С и накладьюают на

,

O

5 0

5

0

5

0

модельную плиту. При зтом вакуумируе- мую камеру 2 формовочного стола подключают к вакуумному йасосу 18. Воздух , наход щийс  ме ду моделью и синтетической пленкой, удал етс  через отсасывающие отйерсти  11, и под воздействием разности давлений подогрета  синтетическа  пленка, раст гива сь , плотно облицовывает модельную плиту вместе с технологически необходимыми злементами. После этого на модельную плиту 3 устанавливают специальную опоку 20 с вакуумной полостью 21. В опоку насыпают сухой ОЗН 22 в технологически необходимом объемном количестве. Включают вибратор t2..ОЗН уплотн етс  в течение 10с вибрацией с амплитудой 0,45 - 0,50 мм и частотой 50 Гц. Затем в опоку насыпают наполнительный материал 23 и тоже уплотн ют вибрацией в течение 10 с с амплитудой 3-10 мм и частотой 10 Гц. Наполнительный материал формируют из смеси частиц крупной и мелкой фракций с соотношением их размеров (2,0-3,5):1.

Объемную долю мелкой фракции в наполнительном материале одредел ют КЗ 31фажени :

,.,(,00-JO..-;,

л - .

i Размер частиц ОЗН по крайней мере на пор док меньше размера частиц мелкой фракции наполнительного материала . Сверху на опоку накладывают синтетическую пленку, подключают вакузгми- руемую камеру опоки к вакуумному насосу . Через отверсти  на внутренней стенке опоки воздух, наход щийс  в объеме песка, отсасываетс , ОЗН и наполнительный материал уплотн ютс . Формовка на этом заканчиваетс . Ана;- .логично изготавливают вторую полуформу . Затем при необходимости в нижнюю полуформу устанавливают стержни, производ т сборку формы и заливку ее металлом. После затвердевани  отливки процесс выбивки заключаетс  в простом отключении опок от вакуумной системы . ОЗН, наполнительный материал и отливка легко удал ютс  из опок. Отливку отправл ют на дальнейшую очистку , ОЗН и наполнительный материал после отделени  от металлических включений поступают на рассев чериз сито с размером  чейки большим, чем максимальный размер частиц ОЗН, и меньшим, чем размер мелкой фракции напслнительного материала. После этого ОЗН и наполнительный материал готовы к последующим циклам получени  отливок.

Пример 1. В качестве наполнительного материала используют керамзит по ГОСТу с крупной фракцией диаметром 50 мм и молотый керамзит диаметром 15 мм. В качестве огнеупорного зернистого наполнител  используют маршалит с размером частиц 0,05 мм. Пористость крупных фракций составл ет 36%, мелких 23%, марша- лита 39%. Подсчетом по указанному выражению получают необходимое количество мелких фракций керамзита (23,5%). В полученную форму отливают отливку из стали 110 Г13 Л. Величину разрежени  поддерживают посто нной и равной 0,05 МПа. Полученна  шероховатость отливки остаетс  на технологически необходимом уровне .

Полученные данные приведены в табл. 1.

Как видно из табл. 1, при содержании мелких фракций керамзита на уровне 23,5% объем ОЗН, необходимьй дл  получени  качественных отливок, минимальный. Дальнейшее увеличение количества мелких фракций (28%) практически не вли ет на объем расходуемого ОЗН, но требует-дополнительных затрат на размол.

Дл  обосновани  соотношени  размеров частиц фракций наполнительного материала проведены исследовани , их результаты приведены в табл. 2.

Как показали исследовани  (табл.2 изменение соотношени  размеров круп0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ной фракции наполнител  к мелкой, как в сторону уменьшени  (1:1), так и в сторону увеличени  (1:4) приводит к росту расхода ОЗН и увеличению массы смеси, идущей на изготовление формы.

Пример 2. Бой шамотных кирпичей , крупна  фракци  диаметром 30 мм с пористостью 41%: мелка  фракци  - диаметром 10 мм с пористостью 25%. В качестве огнеупорного зернистого наполнител  используют циркон с диаметром частиц 0,1 мм и пористостью 38%. Подсчетом по указанному вьфаже- нию получают необходимое количество мелких фракций шамота (25%).

В полученные формы отливают отливку из чугуна С420. Величину разрежени  поддерживают посто нной и равной 0,05 МПа. Полученна  шероховатость отливки оставл етс  на технологически необходимом уровне. Полученные данные приведены в табл. 3.

Как видно из табл. 3, при содержании мелких фракций на уровне 28% объем ОЗН, необходимый дл  получени  качественных отливок, минимальный. Дальнейшее увеличение количества мелких фракций (30%) практически не вли ет на объем расходуемого ОЗН и  вл етс  нецелесообразным с точки зрени  дополнительных затрат энергии и роста трудоемкости.

Проведены также исследовани  по определению соотношени  размеров частиц фракций наполнительного материала . Результаты приведены в табл. 4.

Как и в примере с использованием в качестве ОЗН маршалита, выход за оптимальные соотношени  размеров фракции наполнител  (3:1) как сторону увеличени  (4,0:1), так и в сторону уме ньшени  (1:1) приводит к росту расхода ОЗН и увеличению массы смеси , идущей на изготовление формы.

Использование предлагаемого изобретени  позвол ет уменьшить расход ОЗН, оптимизировать количество ОЗН дл  получени  заданного уровн  свойств отливки при применении различных наполнительных материалов, а также увеличить производительность труда на формовке и выбивке за счет устранени  операции установки и извлечени  фильтра.

Claims (2)

1. Способ изготовлени  форм вакуумной формовкой, включающий покрьгтие модели герметизирующим элементом, засыпку на модель огнеупорного зернистого наполнител  и наполнительного материала, представл гацего смесь час- тиц крупной и мелкой фракций, уплотнение формовочных материалов, нанесение герметизирующего элемента на контрлад формы, вакуумирование полости формы и извлечению модели, о т-,о личающийс  тем, что, с целью снижени  расхода огнеупорного зернистого наполнител , соотношение размеров частиц крупной и мелкой фракций наполнительного материала is составл ет (2,0:3,5):1, а огнеупорный зернистый наполнитель .образуют из частиц размером, по крайней мере .на пор док меньшим размера частиц мелкой фракции наполнительного материала, 20

Керамзит крупной фракции 36

Керамзит мелкой фракции23

Маршалит39

Керамзит крупной

фракции36

Кергмзит мелкой фракции23

Маршалкт39

Керамзит крупной

фракции36

Керамзит мелкой фракции23

Марщалит39

Керамзит крупной

фракции36

Керамзит мелкой

фракции23

Маршалит39

100

75,5 23,5

72 28

4238 0,05

ВО 3390 0,05- 20

2543 0,05

2520 0,05

при этом объемную долю мелкой фракции в наполнительном материале устанавливают из выражени 

П

К(р

(,00 - ) ,,

100

Too

где Пцщ - пористость крупной фракции наполнительного материала,

г.

Пи - пористость мелкой фракции наполнительного материала,

%;

пористость огнеупорного

зернистого наполнител ,%. .

2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что в качестве наполнительного материала используют керамзит.

Таблица 1 .

4238 0,05

38

9,21

37

8,8

2543 0,05

38

7,8

2520 0,05

38

7,75

1:1

2,0:1,0 3,3:1,0 3,5: t,0

4:1

41 25

38

41

25

38

41

25

38

41

25 38

100 5678

80 20

72 28

0 30

4862

3980

3950

147042t

Таблица2

42389,21

34408,4

- 5437,8

30908,1

492610,56

Таблица 3

0,05

31

20,6

4862

0,05

32

18,2

3980

0,05

31

16,9

3950

0,05

31

16,8

147042110

Таблица4

Шамот

диаметром,

мм

Соотношение

Объе

размеров час-|ОЗН, тиц фракций

см

наполнительного материала

1:1 2,0:1,0

3:1

3,5:1,0 4,0:1,0

Масса

смеси,

кг

20,6

19,2

-16,0

17,4

22,4