RU2080956C1 - Apparatus for making casting molds and cores - Google Patents
Apparatus for making casting molds and cores Download PDFInfo
- Publication number
- RU2080956C1 RU2080956C1 RU94037798A RU94037798A RU2080956C1 RU 2080956 C1 RU2080956 C1 RU 2080956C1 RU 94037798 A RU94037798 A RU 94037798A RU 94037798 A RU94037798 A RU 94037798A RU 2080956 C1 RU2080956 C1 RU 2080956C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- hardener
- mixture
- units
- exhaust
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к литейному производству, в частности к модельно-стержневой оснастке для изготовления преимущественно оболочковых стержней и форм из смесей, отверждаемых в оснастке при обработке газообразным отвердителем. The invention relates to foundry, in particular to model-core tooling for the manufacture of mainly shell cores and molds from mixtures cured in a snap during processing with a gaseous hardener.
Известен способ изготовления оболочковых форм, отверждаемых в оснастке при обработке газообразным отвердителем (см. Рабинович Б.В, Платонов Б.Н. Резинских Ф.Ф. Тонкостенные формы. Литейное производство, 1961, N 7, с. 12). При реализации этого способа для изготовления оболочковых форм или стержней используют устройство, включающее модельную плиту с моделью, в которых выполнены отверстия для подвода газообразного отвердителя смесей, формообразующий элемент в виде матрицы из сплошного материала и универсальную разъемную рамку в виде опоки. Причем формообразующий элемент предназначен для оформления нерабочей поверхности, а модель рабочей поверхности оболочковой формы (по состоянию в момент заливки формы металлом). A known method of manufacturing shell molds, cured in a snap when processing a gaseous hardener (see Rabinovich B.V., Platonov B.N. Rezinsky F.F. Thin-walled molds. Foundry, 1961,
Недостатки указанного устройства состоят в том, что формообразующий элемент выполнен из сплошного материала, а подвод газообразного отвердителя осуществляют через сконцентрированные каналы в модели в направлении от рабочей к нерабочей поверхности формы, что создает неблагоприятные условия для формирования качества оболочек. А именно, использование формообразующего элемента (матрицы) из сплошного газонепроницаемого материала замедляет фильтрацию газа-отвердителя через оболочку, что вызывает необходимость повышения давления в газоподающей системе и увеличения размеров и числа сконцентрированных отверстий в модели, через которые подается газ-отвердитель. При этом качество рабочей поверхности форм ухудшается из-за необходимости зачистки ее от наростов смеси, формирующихся в газоподающих отверстиях модели при вдуве через них формовочной смеси в формообразующую полость. Кроме того, подача газа-отвердителя через сконцентрированные отверстия в модели вызывает пересыщение поверхностного рабочего слоя формы газом-отвердителем ("передув"
см. Лясс А.М. Быстротвердеющие формовочные смеси. М. Машиностроение, 1965, с. 92), т.к. он дольше находится в контакте с отвердителем и в избытке из-за медленного движения газа через поры смеси при отсутствии отверстий в формообразующем элементе для выхода остатков газа с противоположной (нерабочей) стороны оболочки.The disadvantages of this device are that the forming element is made of solid material, and the gaseous hardener is supplied through concentrated channels in the model in the direction from the working to the non-working surface of the mold, which creates unfavorable conditions for the formation of the quality of the shells. Namely, the use of a forming element (matrix) of a continuous gas-tight material slows down the filtering of the hardener gas through the shell, which makes it necessary to increase the pressure in the gas supply system and increase the size and number of concentrated holes in the model through which the hardener gas is supplied. At the same time, the quality of the working surface of the molds is deteriorating due to the need to clean it from the growths of the mixture formed in the gas supply holes of the model when the molding sand is blown through them into the forming cavity. In addition, the supply of hardener gas through the concentrated holes in the model causes the surface working layer of the mold to be supersaturated with a hardener gas (“blow”
see Lyass A.M. Fast hardening molding sand. M. Engineering, 1965, p. 92), because it is longer in contact with the hardener and in excess due to the slow movement of gas through the pores of the mixture in the absence of holes in the forming element for the release of gas residues from the opposite (non-working) side of the shell.
Лучшие условия для отверждения оболочки могут быть созданы, если расширить фронт фильтрации газа-отвердителя по всей оболочке и изменить направление его движения, а именно, от нерабочей к рабочей ее поверхности. The best conditions for curing the shell can be created by expanding the filtration front of the hardener gas throughout the shell and changing the direction of its movement, namely, from the non-working to its working surface.
Известен, например, стержневой ящик для изготовления стержней, отверждаемых принудительной продувкой газом-отвердителем (см. а.с. 1502156 СССР МКИ B 22 C 7/06, заявл. 16.12.86 N 4210810/23-02, опубл. БИ N 31 23.08.89). В этом устройстве использованы элемент с каналами для подвода газа-отвердителя и элемент с каналами для его отвода. Причем с целью улучшения равномерности распределения газа-отвердителя по объему стержня и уменьшения его непроизводительного расхода каналы для подвода газа смещены по отношению к каналам для его отвода под углом 30-80o к оси рабочей полости ящика. Однако указанное устройство обладает тем недостатком, что как газоподводящий, так и газоотводящий элементы имеют сконцентрированные отверстия каналы, которые приводят к ранее указанным недостаткам в формировании качества стержней, а именно к ухудшению качества поверхности стержней из-за наростов от остатков смеси, сформированных в сконцентрированных каналах, и неравномерности распределения газа-отвердителя по объему стержня при подводе его через сконцентрированные каналы.Known, for example, is a core box for the manufacture of rods that are cured by forced blowing with a gas hardener (see AS 1502156 USSR MKI B 22
Известен способ отверждения жидкостекольной смеси при изготовлении стержней и форм (см. а.с. 1447533, СССР, МКИ B 22 C 9/12, заявл. 11.08.86 N 34109371/23-02, опубл. Б. И. N 48 30.12.88). При реализации этого способа используют устройство, которое обеспечивает продувку газа-отвердителя в направлении от нерабочей к рабочей поверхности стержней (форм). С целью сокращения расхода углекислого газа-отвердителя продувку смеси осуществляют до момента появления его в вентах оснастки (газоотводные каналы), после чего венты закрывают, а в стержне (форме) создают углекислым газом повышенное давление до полного отверждения смеси. Для интенсификации процесса венты периодически открывают. A known method of curing a liquid-glass mixture in the manufacture of rods and molds (see AS 1447533, USSR, MKI B 22
Положительным в этом способе является то, что при перекрытии в применяемом устройстве газоотводящих каналов (вент) расход газа-отвердителя уменьшается, так как происходит более полное его усвоение. Однако при перекрытии вент скорость отверждения замедляется, так как полностью прекращается принудительное движение газа-отвердителя через поры смеси. При этом отверждение связующего протекает за счет медленных диффузионных процессов на границе раздела фаз и замедляется своевременный подход свежих порций газа-отвердителя к реакционной зоне. Positive in this method is that when the exhaust gas channels (vents) in the device used are shut off, the hardener gas consumption decreases, since its more complete assimilation. However, when the fan is shut off, the curing speed slows down, since the forced movement of the hardener gas through the pores of the mixture is completely stopped. In this case, the curing of the binder proceeds due to slow diffusion processes at the phase boundary and the timely approach of fresh portions of hardener gas to the reaction zone slows down.
Известно устройство формовочной (стержневой) оснастки в системе для продувки песчаных форм (стрежней) газом-отвердителем (см. заявка 60213338, Япония, заявл. 06.04.84 N 5968566, опубл. 25.10.85 МКИ B 22 C 9/12). A device for molding (core) tooling in a system for blowing sand forms (rods) with a gas hardener (see application 60213338, Japan, application 06.04.84 N 5968566, publ. 25.10.85 MKI B 22
Оснастка включает плиту с отверстиями для подачи смеси в оснастку, соединенную с газоподводящим трубопроводом, опоку, модельную плиту с моделью, имеющие отверстия для отвода газа, которые соединены с полостью для сбора остатков продуваемого газа-отвердителя. Причем газосборная полость соединена с трубопроводом и вентилятором для отсоса остатков газа-отвердителя. The equipment includes a plate with holes for supplying the mixture to the equipment connected to the gas supply pipe, a flask, a model plate with a model, having gas exhaust holes, which are connected to the cavity for collecting residues of the purged gas-hardener. Moreover, the gas collection cavity is connected to the pipeline and the fan for suctioning the remains of the hardener gas.
Недостатки известного устройства состоят в следующем. Вдувная плита выполнена из сплошного материала, поэтому газ-отвердитель подводят через сконцентрированные отверстия в плите. Поэтому вблизи отверстий будет избыток, а в удаленных от них местах недостаток газа-отвердителя. Это создает неравномерность упрочнения смеси в отдельных местах формы (стержня). The disadvantages of the known device are as follows. The inflatable plate is made of solid material, so the hardener gas is fed through the concentrated holes in the plate. Therefore, there will be an excess near the holes, and in places remote from them there will be a lack of hardener gas. This creates an uneven hardening of the mixture in separate places of the mold (core).
Наличие в модели сконцентрированных отверстий для выхода газа (вент) аналогично приводит к неравномерности отверждения смеси, а также к повышенному расходу газа-отвердителя из-за малого сопротивления фильтрации его через эти отверстия. При этом при уплотнении смеси она скапливается в отверстиях модели и образует на рабочей поверхности готовых форм (стержней) наросты, которые необходимо удалять зачисткой. Это ухудшает качество поверхности форм (стержней) и увеличивает трудоемкость их изготовления. The presence in the model of concentrated gas outlet openings (vents) similarly leads to uneven curing of the mixture, as well as to an increased consumption of hardener gas due to its low filtering resistance through these openings. In this case, when the mixture is compacted, it accumulates in the holes of the model and forms growths on the working surface of the finished forms (rods), which must be removed by stripping. This affects the surface quality of the molds (rods) and increases the complexity of their manufacture.
Кроме этого, при использовании пескодувного или пескострельного способов уплотнения смеси оснастка из металлов подвергается повышенному абразивному износу и необходимости частой корректировки размеров оснастки. In addition, when using sandblasting or sandblasting methods for compaction of the mixture, metal accessories are subjected to increased abrasive wear and the need for frequent adjustment of tool sizes.
В основу изобретения положена задача создать устройство для изготовления литейных стержней и форм такой конструкции, которая обеспечила бы получение последних с равномерно распределенной прочностью при снижении трудоемкости обслуживания и повышении стойкости оснастки. The basis of the invention is the creation of a device for the manufacture of foundry cores and molds of such a design that would provide the latter with uniformly distributed strength while reducing the complexity of maintenance and increasing the durability of the tooling.
На фиг. 1 дан общий вид устройства с одним газоподводящим формообразующим элементом из пористого газопроницаемого материала; на фиг. 2 то же, с одним газоподводящим и одним газоотводящим формообразующими элементами из пористого газопроницаемого материала; на фиг. 3 устройство с дополнительной газонаполнительной полостью над газоподводящим формообразующим элементом из пористого газопроницаемого материала. In FIG. 1 is a general view of a device with one gas supply forming element of a porous gas permeable material; in FIG. 2 the same, with one gas supply and one gas discharge forming elements of porous gas-permeable material; in FIG. 3 device with an additional gas-filling cavity above the gas-supplying forming element of porous gas-permeable material.
Устройство для изготовления оболочкового стержня (формы) включает плиту 1 с отверстиями 2 и каналами 3 для подачи смеси в полость оснастки, газоподводящий трубопровод 4, соединенный с газоподводящим формообразующим элементом 5 из пористого газопроницаемого материала, стенки стержневого ящика 6, полость для формируемой оболочки 7, газоотводящие формообразующие элементы в виде модели 8, модельной плиты 9 с газоотводящими каналами, газосборная полость 10, трубопровод 11, соединяющий газосборную полость с атмосферой или системой принудительного отсоса газа. A device for manufacturing a shell rod (mold) includes a
Подача смеси в полость оснастки производится через отверстия 2 вдувной плиты 1 и каналы 3, проходящие через газоподводящий формообразующий элемент, и уплотняется любым известным способом, например пескодувным или пескострельным. При этом в момент вдува смеси воздух из полости оснастки и вдуваемый со смесью свободно фильтруется через отверстия в модельной плите 9 (фиг.1) или через поры модельной плиты 9 и модели 8, выполненные из пористого газопроницаемого материала (фиг.2). Суммарная площадь пор газоотводящих элементов, показанных на фиг.2, выполненных из пористого газопроницаемого материала, достаточно высока (при газопроницаемости от 30 до 500 ед.), чтобы фильтрация воздуха из полости оснастки проходила свободно. Размер же каждой поры на поверхности газоотводящих формообразующих элементов, оформляющих рабочую поверхность оболочек, достаточно мал для проникновения в них песчинок вдуваемой смеси. Поэтому рабочая поверхность оболочек формируется гладкой и отпадает необходимость ее зачистки после извлечения из оснастки. The mixture is supplied into the cavity of the snap-in through the
Вместе с тем применение как газоподводящих, так и газоотводящих элементов из пористого газопроницаемого материала позволяет достичь более равномерного распределения и фильтрации газа-отвердителя как по всей контактной поверхности формируемой оболочки, так и по ее объему. При высокой газопроницаемости газоподводящего формообразующего элемента 5 (от 80 до 1000 ед.) газ-отвердитель, поступающий по газоподводящему трубопроводу 4, быстро распространяется по всему его объему и создает направленный равномерно распределенный поток газа-отвердителя по всей контактной с формируемой оболочкой поверхности. Равномерность распределения потока газа-отвердителя сохраняется по всему сечению формируемой оболочки как при использовании модельной плиты 9 с отверстиями (фиг.1), так и, особенно, при использовании модельной плиты 9 и модели 8 из пористого газопроницаемого материала (фиг.2). Равномерность распределения газового потока отвердителя обеспечивает равномерный доступ его к пленкам связующего материала на поверхности песчинок наполнителя смесей и улучшает его усвоение. Поэтому продолжительность отверждения смесей сокращается и уменьшается удельный расход газа-отвердителя. При этом формируется равномерная прочность оболочки как по рабочей поверхности, так и по объему. Лучшие условия отверждения смесей достигаются, если газопроницаемость газоподводящих формообразующих элементов превышает газопроницаемость газоотводящих элементов на 30-50% Причем при снижении газопроницаемости газоотводящих элементов ниже 30 ед. скорость фильтрации газа-отвердителя чрезмерно снижается, что увеличивает продолжительность процесса упрочнения оболочек и снижает производительность труда. А при увеличении газопроницаемости этих элементов выше 500 ед. размер открытых пор на поверхности может превысить размер зерен наполнителя смесей, что создает опасность их проникновения в поры и ухудшения чистоты поверхности оболочек. At the same time, the use of both gas-supplying and gas-removing elements made of porous gas-permeable material makes it possible to achieve a more uniform distribution and filtration of the hardener gas both over the entire contact surface of the formed shell and in its volume. With high gas permeability of the gas-supplying forming element 5 (from 80 to 1000 units), the hardener gas entering through the gas-supplying
Снижение газопроницаемости газоподводящих формообразующих элементов ниже 80 ед. нецелесообразно, так как также замедляется процесс фильтрации газа-отвердителя и скорость упрочнения смеси с низкими значениями их газопроницаемости (50. 60 ед.). А увеличение газопроницаемости этих элементов выше 1000 ед. приводит к чрезмерному повышению скорости подачи газа-отвердителя и его непроизводительному расходу. Decrease in gas permeability of gas-supplying forming elements below 80 units. impractical, since the filtering process of the hardener gas and the rate of hardening of the mixture with low values of their gas permeability also slows down (50. 60 units). And the increase in gas permeability of these elements is above 1000 units. leads to an excessive increase in the feed rate of the hardener gas and its unproductive consumption.
При необходимости интенсификации процесса отвода воздуха из полости стержневой оснастки при вдуве в нее смеси и процессе отверждения стержня газом-отвердителем в газосборочной полости 8 через трубопровод 9 создают принудительный газоотбор по известному, приведенному в ранее указанном прототипе, способу (по заявке Японии N 60213338), что позволяет применять газоотводящие формообразующие элементы оснастки из материалов с гораздо меньшей пористостью, характеризуемой газопроницаемостью от 10 до 500 ед. в зависимости от газопроницаемости, применяемой для формирования оболочки смеси. При этом достигают высокой чистоты рабочей поверхности стержней (форм). Создание разряжения в полости 8 под газоотводящим формообразующим элементом способствует некоторой миграции связующего материала смеси в направлении к рабочей поверхности стержня, что также повышает его поверхностную прочность. If it is necessary to intensify the process of venting air from the cavity of the core tool when the mixture is injected into it and the curing of the rod by the gas-hardener in the
Для ускорения процесса отверждения оболочек и уменьшения размеров газоподводящих формообразующих элементов из пористого газопроницаемого материала в предлагаемом устройстве выполняют дополнительную газонаполнительную полость 12 (фиг.3), соединенную с газоподводящим трубопроводом 4. To accelerate the curing process of the shells and reduce the size of the gas-supplying forming elements of porous gas-permeable material in the proposed device perform an additional gas-filling cavity 12 (Fig.3), connected to the gas-
Указанная полость 11 в предлагаемом устройстве позволяет, с одной стороны, улучшить фильтрацию воздуха из полости стержневой (формовочной) оснастки и воздуха, подаваемого вместе со смесью при пескодувном или пескострельном способах уплотнения смеси, с другой стороны, обеспечивает более равномерное и быстрое распространение газа-отвердителя по поверхности газопроводящего формообразующего элемента 5 при его подаче по газоподводящему трубопроводу 4. Это позволяет повысить эффективность отверждения смеси и сократить ее продолжительность, а также использовать газоподводящие формообразующие элементы с меньшей газопроницаемостью в указанных пределах газопроницаемости от 80 до 1000 ед. The specified
Указанное устройство согласно предлагаемому изобретению может быть использовано для изготовления как объемных, так и преимущественно оболочковых стержней и форм, например из жидкостекольных смесей с обработкой их углекислым газом. The specified device according to the invention can be used for the manufacture of both volumetric and predominantly shell rods and molds, for example, of liquid-glass mixtures with their treatment with carbon dioxide.
В качестве пористого газопроницаемого материала для изготовления формообразующих элементов оснастки могут быть использованы известные керамические или металлокерамические композиции. Known ceramic or cermet compositions can be used as porous gas-permeable material for the manufacture of tool-forming tooling elements.
Формообразующие элементы могут быть выполнены конструктивно как в виде вкладышей в стержневой и формовочной оснастке, так и в виде единых или сборных конструкций, сочетающихся с другими элементами оснастки штырьевыми, болтовыми и другими известными механическими соединениями. The forming elements can be made constructively both in the form of inserts in the rod and molding tooling, and in the form of single or prefabricated structures that are combined with other tooling elements with pin, bolt and other known mechanical connections.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94037798A RU2080956C1 (en) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | Apparatus for making casting molds and cores |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94037798A RU2080956C1 (en) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | Apparatus for making casting molds and cores |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94037798A RU94037798A (en) | 1996-08-27 |
RU2080956C1 true RU2080956C1 (en) | 1997-06-10 |
Family
ID=20161451
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94037798A RU2080956C1 (en) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | Apparatus for making casting molds and cores |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2080956C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU176442U1 (en) * | 2016-11-07 | 2018-01-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "КнАГТУ") | DEVICE FOR PRODUCING SHELL CASTING RODS |
RU206795U1 (en) * | 2021-03-15 | 2021-09-28 | Акционерное общество «Научно-производственная корпорация «Уралвагонзавод» имени Ф.Э. Дзержинского» | Casting shape |
-
1994
- 1994-10-07 RU RU94037798A patent/RU2080956C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Заявка Японии N 60213338, кл. B 22 C 9/12, 1985. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU176442U1 (en) * | 2016-11-07 | 2018-01-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "КнАГТУ") | DEVICE FOR PRODUCING SHELL CASTING RODS |
RU206795U1 (en) * | 2021-03-15 | 2021-09-28 | Акционерное общество «Научно-производственная корпорация «Уралвагонзавод» имени Ф.Э. Дзержинского» | Casting shape |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94037798A (en) | 1996-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1268104B1 (en) | Method and mould for the counter gravity casting in sand dies with directional solidification | |
CN106825407B (en) | A kind of sand mold manufacture component and casting method | |
KR20070078777A (en) | Investment casting mold design and method for investment casting using the same | |
US4160003A (en) | Method of molding cementitious material | |
US3303535A (en) | Sand mold patterns formed of porous or permeable metal | |
RU2080956C1 (en) | Apparatus for making casting molds and cores | |
US5360049A (en) | Core box vent construction | |
GB1532507A (en) | Method and apparatus for producing one or more hollow sand cores suitable for casting moulds | |
US4541471A (en) | Process for the production of precision castings by the gypsum-mold process | |
JPH02501721A (en) | Heterogeneous porous mold for manufacturing molds from foundry sand and its manufacturing method | |
CN111570783A (en) | Production equipment and process for casting speed reduction motor box body | |
CN1053763A (en) | The control method of rate of heat extraction in the model casting | |
EP1245304A1 (en) | A method of making a spray formed rapid tool | |
JPH0561019B2 (en) | ||
US4623014A (en) | Process for the production of precision castings | |
JPH0323903A (en) | Porous gypsum mold and manufacture thereof | |
JPS55144359A (en) | Mold molding method | |
SU801970A1 (en) | Method of curing casting moulds | |
SU1662739A1 (en) | Method and tools for making vacuum molding casting molds | |
US4628983A (en) | Method and apparatus for making hollow sheel cores with controlled gas flow | |
CN210334270U (en) | Sand shooting machine for preparing precoated sand core | |
US4828013A (en) | Molding equipment for the production of a casting mold | |
CA1102067A (en) | Method and apparatus for molding expandable polystyrene | |
JPS62176634A (en) | Molding method for shell core | |
CA1338547C (en) | Process for producing mouldings |