SU891200A1 - Способ изготовлени металлических литейных форм - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к литейному производству, а именно к способам изготовлени  отливок, включающим нанесени  полимерных покрытий на модели с последующим-формообразованием.

Известен способ изготовлени  отливок вакуумной формовкой, обеспечивающий соблюдение их размерной точности за счет подбора толщины полимерного покрыти , компенсирующего величину усадки отливки 1.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  способ изготовлени  металлических литейных форм,в котором используетс  мастер-модель и по которой воспроизводитс  газопроницаема  модель.

По покрытой полимерным покрытием с помощью вакуума газонепроницаемой модели получают вакуумной формовкой рабочую поверхность металлической литейной формы 2.

Недостатком этого способа  вл етс  необходимость учитывать при изготовлении мастер-модели припуск на механическую обработку по плоскости разъема получаемой металлической литейной формы, т.е. использовать в качестве мастер-модели базовый вариант

металлической литейной формы дл  ее тиражировани  не представл етс  возможным .

Цель изобретени  - упрощение те.х нологии изготовлени  путем использовани  в качестве мастер-модели базового варианта металлической литейной формы дл  ее тиражировани .

0 Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу, включающему изготовление по мастер-модели газопроницаемой модели, нанесение на нее с помощью вакуума сло  полимерного покрыти , компенсирующую величинуобъемной усадки отливки, вакуумную формовку по газопроницаемой модели рабочей поверхности металлической литейной формы и заливку металла, на

20 мастер-модель или газопроницаемую модель устанавливают жесткий, например , металлический экран, который располагают над мастер-моделью или над газопроницаемой моделью на рассто нии, равном величине припуска на механическую обработку по плоскости разъема формы.

Кроме того, на мастер-модель или на газопроницаемую модель устанавли

30 вают металлический экран.

На фиг, 1-5 изображен технологический процесс тиражировани  металлической формы, формообразующа  поверхность которых выполнена в виде полости; на фиг 6-8 - то же, формообразующа  поверхность которой выполнена в виде выступа; на фиг. 913 - технолохический процесс тиражировани  многомест юй металлической формы по одноместной базовой металли .ческой литейной форме.

Дл  тиражировани  литейных металлческих форм по базовому варианту литейной металлической формы с учетом припуска на механическую обработку по плоскости разъема производ т следующие операции.

На формообразующую поверхность базового варианта формы, или на получаемую по нему газопроницавдмую модель устанавливают жесткий,, например, металлический экран на рассто нии, равном величине припуска иа мехсгническую обработку тиражируемой фор;уы по плоскости разъема, после чего на них нанос т с помощью вакуума полимерное покрытие с последующей вакуумной формовкой по ним полуформ, форт .юобразугащих тиражируемую форму и проирд-юд т заливку последней металло

В результате после кристаллизации стлл:зки получаем тиражируемую металлическую литейную форму с приГус:сом ;га механическую обработку со по плоскости разъема,

,|ехаологический процесс тиражироаа;: и  металлической форг4Ы, формоОб-разующа  повер гность которой выполнена в виде полости (фиг. 1-5) соcToiij; 3 следующем.

Дл  получени  тиражируемой метал;п- ческой литейной формы 1 с припуском иа механическую обработку по плоскости разъема 2 на рабочую по еерхиость 3 базового тзарианта метал;:ической литейной фордги 4 устанавливаетс  опока 5 дл  вакуумной формовки Е которую по/дают 1азопроницаемую смесь 6.

После отверждени  последней; на получившуюс  газопроницаемую модель 7 устанавливают жесткий, например, металлический .экран 8, содержащий отверсти  9 диаметром 0,8-1,0 мм,, расположенйый над моделью 7 на рассто нии , равном величине припуска на механическую обработку по плоскости разъема формы 1. После чего на газопроницаемую модель б нанос т с помощью вакуума полимерное покрытие 10 и устанавливают опоку 11 дл  вакуумной формовки, в которую так подают упом нутую ранее смесь 6. С помощью вакуума на получившую подмодель 12 перенос т полимерное покрытие 10. Затем по подмодели 12 вакуумной формовкой изготавливают полуформу 13, оформл ющую рабочуЬ поверхность 14 тиражируемой металлической литейЕой формы 1 . После че1о полуформу 13 спаривают с полуформой 15, оформл ющей тыльную поверхность формы 1 и производ т заливку металлом полости 16, образованной в опоках 13 и 15; в результате получаем тиражируемую металлическую литейную форму 1 с припуском на механическую обработку по плоскости см 1 кани  2.

Технологический процесс тиражировани  металлической , формообразующа  поверхность которой вьшол .неиа в виде выступа (фиг, 6-8). сос 1 ОПТ в еледующем,

Дл  получени  тиражируемо металлической литейной формы 1 с припуском на механическую обработку 2 по плоскости разъема на формообразующую поверхность 3 базового варианта м-етг:;лли 1еской литейной формы 4 устанавли .вают жесткий, например, металлический з(ран В, расположенный над фор;.:ообразующей поверхностью 3 формы 4 на рассто нии, равгюм величине припуска 2. Иа форму 4 с зкраном 8 устаназлизшот опоку 5. Затем в последнюю полают газонепроницаемую огнеупорную омесь 6, после отверждени  которой получают газопроницаемую полуфор1у1у 13, покрываемую с помощью вакуума полимерным покрытием 10. После чего полуформу 13 спаривают с полуформой 15 оформл ющей тыльную поверхность формы I, В полость, образованную полуформами 13 и 15 заливают металл, после кристаллизации которого, получают тиражируемую металлическую литейную форму 1 с припуском на механическую обработку 2 по плоскости разъема.

Технологический Г1роцесс тиражироВ 1ни  многоместной металлической литейной формы по одноместной базового вар.;1анта металлической литейной форм ( фиг, 9-13) состоит в следующем.

Дл  получени  многоместной тиражируемой металлической формы 1 с припуском на механическую обработку 2 по плоскости разъема на формообразующую поверхность 3 базового варианта металлической литейной формы 4 устанавливают жесткий, например, металлический экран 8,расположенный над формообразующей поверхностью 3 фермы 4 на рассто нии, равном величине припуска на механическую обработку 2 по плоскости разъема. На форму 4 с экраном 8 устанавливают опоку 5, затем в нее подают газопроницаемую смесь 6, после отверждени  которой получшот газопроницаемую полуформу 13, покрываемую с помощью вакуума полимерным покрытием 10. После чего по формообразующим полости полуформы 13 изготавливают газопроницаемые стержни в количестве кратном количеству формообразующих подлостей 3 ф.ррмы 1 с последующей установкой стержней , 7 на поддон 18

I и покрытием их с помощью вакуума полимерным покрытием 19. Затем на поддон 18 устанавливают опоку 20 и провод т вакуумную формовку полуформы 21. После чего полуформу 21 спаривают с полуформой 22, оформл ющей тыльную поверхность формы i. В полость , образованную полуформами 21 и 22 заливают металл, после кристаллизации которого получают многоместную тиражируемую металлическую литейную форму 1 с припуском на механическую обработку 2 по плоскости разъема.

В качестве примера по предлагаемому способу был изготовлен кокиль подвижный дл  отливки детали щит

подшипниковый

электродвигател  серии АО 2-5 из стали марки Ст. 20, с использованием лабораторной вакуумной установки литейного цеха.

Габариты отливки 460x500x100 мм, вес отливки 140 кг, вес жидкого металла в форме 250 кг, диаметр сто ка 55 мм, площадь сечени  шлакоуловител  9 см , суммарна  площадь сечаний двух питателей 9 см .

Базовый вариант кокил  неподвижного изготовлен механической обработкой из стального проката толщиной 120 мм. При этом необходимый припуск на механическую обработку кокил  по плоскости разъема рав 8 мм

Технологический процесс тиражировани  неподвижного кокил  щит подшипниковый состоит в следующем.

Базовый кокиль размешали в полости поддона, выполненной по конфигурации боковой поверхности кокил , на глубину равной его высоте - 100 мм. После чего на поддон устанавливали вакуумную опоку, с размером в свету 730x600x150 мм, снабженную отсасывающим трубопроводом и восемью фильтрующими элементами.

Следующей операцией  вл лась набивка вакуумной опоки жидкостекольной песчаной смесью с последующим ее уплотнением на вибростоле и продувкой СО/2.

После чего опоку кантовали и извлекали базовый кокиль, на полученный выступ формообразующей поверхности опоки устанавливали металлический экран с отверсти ми диаметром 0,8-1,0 мм. Последний расположен над выступом модели на величину припуска на механическую обработку тиражируемого кокил  по плоскости разъема, т.е. на 8 мм. При этом на тыльную поверхность опоки наносили с помощью вакуума полимерную пленку толщиной О,1 мм, а на верхнюю формообразующую поверхность опоки нагретую полимерную пленку толщиной 0,05 мм. Вели 1ина вакуума в опоке при нанесении пленки на отвердевшую песчаную смесь поддерживалась за счет управлени  клапаном рессива в пределах 500- .

550 мм рт.ст. Полученна  описанным вьлие способом полуформа служила подмоделью дл  вакуумной формовки по ней литейной полуформы, оформл ющей рабочую поверхность тиражируемого кокил . В качестве огнеупорного зернистого наполнител  выбран цирконовый концентрат. Дл  покрыти  формы использовались такие же полимерные пленки, как и дл  подмодели. ПЛенка, покрывающа  формообразующую поверх0 ность формы, окрашивалась противопригарной краской на основе графита.

Величина вакуума при вакуумной формовке литейной полуфор1 м в опоке составл ла мм рт.ст.

5 , При кантовке последней и спариванием ее с литейной верхней полуформой , оформл ющей боковую и тыльную поверхность тиражируемого кокил , величина вакуума в полости вакуумной

0 опоки составл ла 550-600 мм рт.ст. Заливка обратной литейной формы осуществл лась через литниковую систему, выполненную в верхней полуформе, представл ющую собой обычную опоку с

5 уплотненной и отвержденной в ней песчаной жидкостекольной смесью. Б этой же полуформе выполнены две открытые прибыли дл  питани  отливки.

Заливка, кристаллизаци  и охлаждение отливки тиражируемого кокил 

0 проводились при соблюдении следующих технологических параметров.

Заливка формы металлом при 14801500°С осуществл лась за 40 с, при этом величина создаваемого вакуума на5 ходилась в пределах 500-550 мм рт.ст. Указанный уровень вакуума поддерживалс  в течение 20 мин, далее величина вакуума была снижена до 600650 мм рт.ст. Через 45 мин от начала

0 заливки верхн   полуформа вместе с отливкой снималась кран-балкой с нижней полуформы дл  остывани  отливки .на воздухе, одновременно прекращалась подача вакуума к нижней полуформе .

5

Из полученной отливки изготавливали тиражируемый кокиль неподвижный щит подшипниковый , снима  только припуск на механическую обработку по плоскости разъема, кроме того

0 использование вакуумной формовки дл  тиражировани  кокил  позвол ет получить заданную размерную точность заготовки, соответствующую 2 классу точности и чистоту поверхности со

5 знаком R,80.

Применение предлагаемого способа позвол ет сократить затраты на изготовление металлических литейных форм за счет тиражировани  по базовому

0 варианту необходимого количества металлических литейных форм, без использовани  вспомогательной модельной оснастки. Кроме того, предлагаемый способ представл ет возможным

5 тиражировать по одноместной металлической литейной форме (базового варианта ) многоместные металлические форма.

Claims (2)

1. Способ изготовлени  металлических литейных форм, включающий изготовление по мастер-модели газопроницаемой модели, нанесение на нее с помощью вакуума сло  полимерного покрыти ,, компенсирующего величину объемной , усадки отливки, вакуумную формовку по газопроницаемой модели, рабочей поверхности металлической литейной формы и заливку металла, о тл иЧ а ю щ и и с   тем, что, с целью упрощени  технлогии изготовлени  металлических литейных форм путем .использовани  в качестве мастер-морели базового варианта металлической литейной формы дл  ее тиражировани , на мастер-модель или газопроницаемую модель устанавливают жесткий экран, который располагают над мастер-моделью или над газопроницаемой моделью на рассто нии, равном величине припуска на механическую обработк по плоскости разъема формы.

2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что на мастер-модель или на газопроницаемую модель устанавливают металлический экран.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР № 2780425/22-02, кл. В 22 С 9/02, 1979.

2,Патент Японии № 51-37041, В 22 С 7/00, за вл. 1973.

f

. /

(Й/е.

Фиг 5