RU2026129C1 - Method of vacuum moulding - Google Patents

Abstract

FIELD: foundry practice. SUBSTANCE: the operations involved during the process are applying a film to the pattern, depositing refractory sealing coating, preparing sand half moulds and stripping the film from the surface of mould cavity by applying to the mould plate a vacuum exceeding that in the half mould by the value of the cohesion force between the refractory coating and the film. EFFECT: smooth surface of the casting. 1 cl

Description

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при получении отливок с гладкой литой фасонной поверхностью методом вакуумной формовки. The invention relates to foundry and can be used to obtain castings with a smooth cast shaped surface by vacuum molding.

Известен способ вакуумной формовки, при котором в качестве герметизирующего слоя на формообразующей поверхности формы используется огнеупорное покрытие, которое наносится на поверхность модельной плиты перед засыпкой в опоку формовочного песка [1]. A known method of vacuum molding, in which as a sealing layer on the forming surface of the mold using a refractory coating that is applied to the surface of the model plate before filling in the flask of molding sand [1].

Однако этот способ требует предварительного нанесения на модельную плиту вспомогательного гидрофобного разделительного покрытия. However, this method requires preliminary application of an auxiliary hydrophobic release coating to the model plate.

Известен также способ вакуумной формовки, при котором в качестве вспомогательного разделительного покрытия используется облицовочная пленка, которая удаляется с герметизирующего огнеупорного покрытия формообразующей поверхности полуформы после снятия опоки с модельной плиты. A vacuum molding method is also known, in which a facing film is used as an auxiliary release coating, which is removed from the sealing refractory coating of the forming surface of the mold after removing the flask from the model plate.

Известный способ имеет ряд существенных недостатков: затруднено удаление облицовочной пленки с формообразующей поверхности полуформы, возможно нарушение качества и целостности огнеупорного герметизирующего слоя; затруднено повторное нанесение облицовочной пленки на поверхность модели для отливок сложной конфигурации. The known method has a number of significant disadvantages: it is difficult to remove the facing film from the forming surface of the mold, it may violate the quality and integrity of the refractory sealing layer; it is difficult to re-apply the facing film on the surface of the model for castings of complex configuration.

Целью изобретения является облегчение удаления пленки с рабочей поверхности полуформы и обеспечение многократного использования облицовочной пленки в качестве разделительного покрытия для моделей сложной конфигурации. The aim of the invention is to facilitate the removal of the film from the working surface of the mold and ensuring the reuse of the facing film as a release coating for models of complex configuration.

Поставленная цель достигается тем, что перед съемом полуформы с модельной плиты в ее полости создается глубина вакуума, большая глубины вакуума в полуформе на величину адгезионного сцепления огнеупорного покрытия с облицовочной пленкой, а пленку удаляют при снятии полуформы с модельной плиты. This goal is achieved by the fact that before removing the mold from the model plate, a vacuum depth is created in its cavity, greater than the vacuum depth in the mold by the amount of adhesion of the refractory coating to the cladding film, and the film is removed when the mold is removed from the model plate.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Модельную плиту с закрепленной на ней моделью отливки с помощью вакуума облицовывают подогретой синтетической пленкой. На модельную плиту устанавливают вакуумную опоку и на поверхность пленки пульверизатором или кистью наносят слой огнеупорного покрытия. После высыхания огнеупорного покрытия в опоку засыпают сухой формовочный песок, который уплотняют вибрацией. На контрлад опоки накладывают вторую пленку и внутри опоки с помощью вакуумного насоса создают технологически необходимую глубину вакуума. В полости модельной плиты создают глубину вакуума, большую глубины вакуума в опоке на величину адгезионного сцепления огнеупорного покрытия с облицовочной пленкой. Полуформу снимают с модельной плиты. При этом облицовочная пленка за счет большей глубины вакуума в модельной плите удерживается на ее поверхности, а огнеупорное покрытие отделяется от поверхности пленки и тоже за счет вакуума удерживается на формообразующей поверхности полуформы и выполняет роль герметизирующего покрытия. A model plate with a casting model fixed on it is lined with a heated synthetic film using vacuum. A vacuum flask is installed on the model plate and a layer of refractory coating is applied to the film surface with a spray gun or brush. After the refractory coating has dried, dry molding sand is poured into the flask, which is compacted with vibration. A second film is applied to the flask counter and the technologically necessary vacuum depth is created using the vacuum pump inside the flask. A depth of vacuum is created in the cavity of the model plate, which is greater than the depth of the vacuum in the flask by the amount of adhesive adhesion of the refractory coating to the facing film. The mold is removed from the model plate. In this case, the facing film due to the greater depth of the vacuum in the model plate is held on its surface, and the refractory coating is separated from the surface of the film and also due to the vacuum is held on the forming surface of the mold and acts as a sealing coating.

Аналогичным образом изготавливают вторую полуформу, форму собирают и заливают расплавленным металлом. In a similar manner, a second half-mold is made, the mold is assembled and filled with molten metal.

Проводили испытание способа вакуумной формовки при получении отливки "Крышка охладителя" из чугуна СЧ20. Модельную плиту с закрепленной на ней моделью отливки облицовывали с помощью вакуума подогретой до 60-70^оС синтетической пленкой марки СЭВИЛЕН толщиной 100 мкм. На модельную плиту устанавливали вакуумную опоку и на поверхность пленки кистью наносили слой огнеупорного покрытия, мас.%: пылевидный кварц марки КП-2 56, гидролизованный раствор этилсиликата 32 с содержанием SiO₂ 18% 44. Толщина слоя покрытия 1,0-1,2 мм. После высыхания огнеупорного покрытия в опоку засыпали кварцевый песок 1КО16А, который уплотняли вибрацией. На контрлад опоки накладывали второй слой пленки и опоку с помощью вакуумного насоса ВВН-1,5 вакуумировали до остаточного давления 60 кПа, обеспечивающего твердость формы 85-90 ед. твердомера. Предварительно на образцах экспериментально определяли прочность сцепления огнеупорного покрытия с синтетической пленкой. Адгезионная прочность составила 18-22 кПа. Внутреннюю полость модельной плиты с помощью вакуумного насоса РВН-20 вакуумировали до остаточного давления 10 кПа. При этом глубина вакуума в модельной плите была больше глубины вакуума в полуформе на величину адгезионного сцепления огнеупорного покрытия с поверхностью пленки. Полуформу снимали с модельной плиты, при этом облицовочная пленка оставалась на поверхности модельной плиты и использовалась для получения других аналогичных полуформ. Огнеупорное покрытие оставалось на рабочей поверхности полуформы и выполняло роль герметизирующего покрытия.Conducted a test of the method of vacuum forming upon receipt of the casting "Cooler cover" from cast iron SCH20. A pattern plate attached to it being lined cast model via vacuum warmed to 60-70 ^C synthetic film brands of sevilene 100 microns thick. A vacuum flask was installed on the model plate and a layer of refractory coating was applied with a brush on the film surface, wt.%: KP-2 56 dust quartz, hydrolyzed ethyl silicate solution 32 with SiO ₂ content _of 18% 44. Coating layer thickness 1.0-1.2 mm After the refractory coating has dried, quartz sand 1KO16A was poured into the flask, which was compacted by vibration. A second film layer was applied to the flask counter and the flask was evacuated with a vacuum pump VVN-1.5 to a residual pressure of 60 kPa, providing a mold hardness of 85-90 units. hardness tester. Previously, the adhesion strength of the refractory coating to a synthetic film was experimentally determined on the samples. The adhesive strength was 18-22 kPa. The internal cavity of the model plate was evacuated using a RVN-20 vacuum pump to a residual pressure of 10 kPa. In this case, the vacuum depth in the model plate was greater than the vacuum depth in the half-mold by the amount of adhesive adhesion of the refractory coating to the film surface. The half-mold was removed from the model plate, while the facing film remained on the surface of the model plate and was used to obtain other similar half-forms. The refractory coating remained on the working surface of the mold and served as a sealing coating.

Аналогичным образом изготавливали вторую полуформу, форму собирали и заливали при 1350^оС чугуном СЧ20, выплавленном в индукционной печи. Из полученных отливок вырезали образцы и исследовали качество и шероховатость поверхности. Отливки не имели поверхностных дефектов, шероховатость поверхности отливки составила R_z = 18-25 мкм.Similarly we were prepared the second mold half, the form of collected and embedded at 1350 ^C. SCh20 iron melted in an induction furnace. Samples were cut from the obtained castings and the quality and surface roughness were investigated. The castings had no surface defects, the surface roughness of the casting was R _z = 18-25 μm.

Использование предлагаемого способа вакуумной формовки позволяет экономить облицовочную пленку и получать качественные отливки с гладкой литой фасонной поверхностью. Using the proposed method of vacuum molding allows you to save the facing film and get high-quality castings with a smooth cast shaped surface.

Claims (1)

СПОСОБ ВАКУУМНОЙ ФОРМОВКИ, включающий облицовку модели пленкой, нанесение на пленку огнеупорного покрытия, засыпку в опоку формовочного песка, вакуумирование и снятие полуформы с модельной плиты, удаление облицовочной пленки с полуформы, отличающийся тем, что удаление облицовочной пленки с полуформы осуществляют при снятии полуформы с модельной плиты за счет создания в ней вакуума большей глубины, чем вакуум в полуформе, на величину адгезионного сцепления огнеупорного покрытия с облицовочной пленкой. METHOD OF VACUUM FORMING, including facing the model with film, applying a refractory coating to the film, filling the mold sand with the flask, evacuating and removing the half-mold from the model plate, removing the facing film from the half-mold, characterized in that the facing film is removed from the half-mold when removing the half-mold from the model plates due to the creation of a vacuum of a greater depth than the vacuum in the half-mold, by the amount of adhesive adhesion of the refractory coating to the facing film.