SU891203A1 - Способ изготовлени литейных форм по легкоплавким модел м - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к литейному производству и может быть использовано дл  изготовлени  литейных форм.

Известен способ изготовлени  форм дл  точного лить  из кварцевого песка в пресс-формах с применением высокого давлени , характеризующийс  тем, что форму изготавливают из песчаной смеси на крепителе из термореактивной смеси в пресс-формах, подогреваемых одновременно с прессованием l1.

Недостатками способа изготовлени  форм  вл етс  необходимость нагревани  смеси (что св зано с затратами тепла дл  отверждени  формы и невозможность изготовлени  неразъемной литейной формы.

Известен также способ изготовлени  полупосто нных литейных полуформ включающий заполнение модельно-опочной оснастки наполнительной смесью, уплотнение ее, извлечение модели.

нанесение на рабочую поверхность облицовочного сло  и нагрев полуформы . При этом в качестве наполнительной смеси используют муллит (3AI(j Oj-iSiOj), а в качестве облицовочного сло -термостойкий органо-силикатный материал. При этом уплотнение наполнительной смеси осуществл ют давлением 40-160 кгс/см, а наг-, рев полуформы до 600-700°С

Недостатком способа  вл ютс  затраты тепла, св занные с нагревом полуформ до 600-700°С.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату

15  вл етс  способ изготовлени  литейных форм по легкоудал емым модел м, выполненным из замороженной воды, включающий нанесение формовочной смеси на модельJвыплавление модели и прокаливание формы З.

Однако такой способ не нашел применени , так как не позвол ет получать форму нужных геометрических

389

азмеров из-за непрерывного оплавлеи  мо/.,елен и трудоемок.

Цель изобретени  - упрощение проесса и обеспечение геометрических размеров отверждаемой формы.

Поставленна  цель достигаетс  тем, то модель устанавливают в пресс-каеру , нанос т формовочную смесь из едного порошка и ортофосфорной кислоты в соотношении 5,0-5,2:1 и прессуют .

На фиг. 1 изображена установка одели в камеру прессовани ; на фиг. 2 - облицовывание модели смесью едного порошка с ортофосфорной кислотой путем прессовани  смеси пресу1ощ1да поршнем; на фиг. 3 - выталкиание формы вместе с моделью из камеры прессовани  при помощи выталкивател , на котором размещают модель л  формообразовани  формы; на фиг.Авыплавление модели за счет выдел емо-гО тепла в процессе химической реакции; на фиг. 5 .- литейна  форма с полостью после выплавлени  модели.

Выбор медного порошка объ сн етс  следующим.

Известна группа металлов, порошки которых вз тые в смеси с ортофосфорной кислотой образуют композиции, твердеющие при комнатной температуре: Mg, Zn, Cd, V, La, Nb, Ni, Fe, Cu, Та, Ш, Al.

Из перечисленных металлов л  изготовлени  литейных по предлагаемому способу не представл ют интереса пороцпси металлов, име)ощих . низкую температуру плавлени  -Mg,Zn, Cd, nopoEiKH дорогосто щих металлов - V, Nb, Та, порошки металлов, которые интенсивно окисл ютс  на воздухе-La и порошки метахшов бурнореагирующих с ортофосфориой кислотой, например, Мп, Fe, Al.

Известно, что медь и железо  вл ютс  традиционными и наиболее приемлемыми материалами дл  кокилей,в ли-, теином производстве при изготовлении отливок из сплавов на основе железа тугоплавких металлов (W,Mo,Nb).При приготовлении смеси железного порошка марки ГОЖ ГОСТ 9849-74 с ортофосфорной кислотой и алюминиевого порошка с ортофосфорной кислотой происходила бурна  реакци , сопровождающа с  выделением газа и тепла, при этом смесь вспенивалась.

Дл  данного способа изготовлени  литейных форм наилучшим металлом  в034

л етс  медь, поскольку она позвол ет получить отвержденную форму до того, как лед на  модель потер ет геометрические размеры и обеспечивает , как показали эксперименты, нагрев формы за счет химической реакции.

Кроме того, медь обладает более высокой теплопроводностью но сравнению с железом, а это свойство способствует получению качественной отливки . По окончании химической реакции литейна  форма из медного порошка в сочетании с ортофосфорной кислотой будет готова, издает характерный металлический звук (т.е. звенит.

Способ осуществл етс  следующим образом.

Пример I. Материал формымедный порошок с размером частиц диаметром 0,05-0,063 мм. Масса порции медного порошка 500 г. Масса порции ортофосфорной кислоты 100 г.

В пресс-форму (использовали алюминиевую пресс-форму дл  выплавл е5 мь1х моделей) заливали пресную воду и устанавливали в морозильную камеру (не показаны). После замораживани  воды пресс-форму разбирали и извлекали лед ную модель, ИзготовленQ ную модель 1 устанавливали в камеру прессовани  2 диаметром 80 мм, а затем на модель наносили подготовленную смесь, которую подвергали прессованию прессующим поршнем 3 на ручном прессе (последний на рисунках не показан ) .

После извлечени  формы из камеры прессовани , форма нагревалась за счет химической реакции в смеси, в результате чего лед на  модель выплавл лась , а ее остатки извлекались из полости формы 4 выталкивател ми 5. После этого форма сушилась и прокаливалась при 800 С в течение 0,5 ч. Б полость 6 изготовленной формы залива-. личугунСЧП5-32 массой 100 г при 1350С (деталь-кулачок . Качество литой поверхности хорошее на уровне RZ 10 (v5). После разрушени  формы и извлечени  отливки материал формы поступал в переплав.

П р и м е р 2. Материал формы-медный порошок с размером частиц диаметром 0,05-0,063 мм.

Масса порции медного порошка 495 г 55 Масса порции ортофосфорной кислоты 95 г.

Аналогично примеру 1 изготавливали форму. Б изготовленную форму заливали алюминиевый сплав AJI 2 массой 30 г при 690°С (деталь-кулачок , Качество литой поверхности хорошее на уровне Rz 20 (75). Так модель отливки хвостовик массой 85 г (вместе с пресс-формой масса равна 2305 г) из замороженной пресной воды при после извлечени  из пресс-формы имела гладкую поверхность. Потери массы модели хвостовик в результате оплавлени  при температуре окружающей среды 20 представлены в табл. 1. Скорость повьппени  температуры опытного образца литейной формы из смеси медного пороппса и ортофосфорной кислоты измер лась на приборе КСП-4 с использованием хромель-копелевой термопары при скорости прот жки бумаги 600 мм/ч. Прибор отградуирован на интервал температур от до . Масса порции медного порошка500 г. Масса порции ортофосфорной кислоты г. Соотношение масс 5:1 (табл. 2). Масса порции медного порошка 495 г. Масса порции ортофосфорной кислоты -95г. Соотношение масс 5,2:1 табл. 3), Выбор соотношени  меди и ортофосфорной кислоты продиктован тем, что если оно более 5,2:1, то замедл етс  химическа  реакци , а следовательно возрастает продолжительность процесса отверждени  литейной формы и выделени  тепла, используемого дл  выплавлени  (или частичного оплавлени ) модели. ПРИ частичном оплавлени

Врем  от начала 120

265

160 215

1,5 2

2,5 1

Таблица 1

315 370 420

470

635

515 570

3,5

4,5

5,5 36 по внешнему контуру она может быть удалена из полости формы. Эксперименты показали, что в отверстии на глубине 10 мм литейной формы температура достигает 85с, примерно, через 18-20 мин. Замер .температуры производилс  ртутньм термометром. При- соотношении медного порошка и ортофосфорной кислоты менее 5,0:1 неоправданно увеличиваетс  расход ортофосфорной кис1(оты. Поскольку выдел емое в результате химической реакции тепло необходимо еще использовать дл  выплавлени  ( или частичнр го оплавлени  модели, на что требуетс  некоторое врем , то чрезмерно интенсифицировать химическую реакцию нецелесообразно. Основанием дл  у1сазанного выше ограничени  параметров послужила сери  экспериментов по изготовлению литейных форм по предлагаемому способу . Реализаци  способа дл  изготовл ни  форм согласно изобретеншо позвол ет использовать тепло, выдел емое при химической реакции меди с ортофосфорной кислотой, дл  вьтлавлени  лед ных моделей и, тем самым, повысить эффективность способа за счет того, что отверждение рабочей поверхности формы происходит раньше, чем лед на  модель потер ет геометрические размеры, повысить плотность литейных форм, поскольку между спрессованными частицами протекает химическа  реакци  и улучшить теплоотвод от затвердевающей отливки, полученной в медной форме, изготовленной по предлагаемому способу.

Claims (1)

1. Формула изобретения ка и ортофосфорной кислоты в соотношении 5,0~5,2:1 и прессуют.

   Способ изготовления литейных форм по легкоплавким моделям, включающий нанесение формовочной смеси на модель, выполненную из замороженной воды, выплавление модели и прокаливание формы, отличающийс я тем, что, с целью его упрощения и обеспечения геометрических размеров отверждаемой формы, модель уста-