SU876288A1 - Способ подготовки литейных форм под заливку и опорный наполнитель дл формовки - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ

ПОД ЗАЛИВКУ И ОПОРНЫЙ НАПОЛНИТЕЛЬ ДЛЯ ФОРМОВКИ

1

Изобретение относитс  к литейному производству и может быть использовано дл  получени  качественных от- . ливок из серного- чугуна с, пластинчатым и шаровидным графитом без прибылей .

При получении отливок из чугуна с шаровидным графитом 20-40% жидкого металла расходуетс  на прибыли. Основной причиной этого  вл етс  большое предусадочное расширение отливок. При подавлении предусадочного расширени  объбм графита, выдел ющегос  внутри кристаллизующейс  Л2тливки, достаточен дл  компенсации усадкц и отливки можно получать без прибылей.Последнее повышает структуру Ъую однородность отливок. В кристаллизунхцейс  отливке образуетс  внутреннее Удавление, что повышает плотность графитовых включений и металлической основы иг следовательно, герметичность отливок.

Известен способ подготовки литейных форм под заливку, включающий , формовку в контейнере литейной формы или модели сыпучим опорным наполнителем , уплотнение его в контейнере и создание в контейнере, который

перед заливкой закрывают крышкой, жесткого замкнутого объема 1.

Но при таком способе подготовки литейных форм замкнутый объем в контейнере создают дл  предотвращени  вспучивани  наполнител  и -сохранении геометрии полости формы от давлени  жидкого металла до момента образовани  корочки металла.

В качестве опорного наполнител  используют различные материалы, но наиболее распространенным  вл етс  кварцевый песок 2.

Применение в качестве опорного материала обычного кварцевого песка , хот  и позвол ет получать плотные высокогерметичные отливки без прибылей из высокопрочного чугуна х: шаровидным графитом (содержание С 3,4%), но при дальнейшем снижении содержани  углерода в чугуне |не может обеспечить приложение давлени  на кристаллизующуюс  отливку на более ранней стадии.

Цель изобретени  - снижение расхода Металла и повышение качества отливок.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что по предлагаемому способу подготовку литейных форм под заливку , включающему формовку в контейнере литейной формы или модели сыпучим наполнителем, осуществл ют путем уплотнени  сыпучего опорного наполнител  на 6-15% от его первоначального объема и создани  вокруг него жесткого замкнутого объема.

При этом дл  получени  сложньк труднопитаемых отливок в качестве сыпучего огнеупорного материала примен ют кристобалит или он замещен кварцевым песком в количестве 50 вес.%.

В известном способе подготовки литейных форм под заливку с использованием сыпучего опорного наполнител  его уплотн ют и перекрывгиот в контейнере , исход  из услови  сохранени  полости форкы во врем  заливки металла в форму. В качестве наполнител  используют кварцевый песок или металлическую дробь.

В предлагаемом изобретении степень уплотнени  6-15% и создание вокруг сыпучего наполнител  жесткого замкнутого объема прин ты из услови  получени  на поверхности кристаллизующейс  отлквки противодавлени  предусадочному расширению (около 8 кгс/см ).

Способ осуществл етс  следующим образом.

Пример 1. Керамическую оболочку , полость которой представл ет цилиндр диаметром 100 мм и высотой 300 мм, изготовленную по выплавл е1Ф1м модел м, поместили в металлический контейнер. Пространство между оболочкой и стенками контейнера запол-нили кварцевым песком марки 1К315 с уплотнением его методом вибрации. Уплотнение составило 8% от первоначального объема. Контейнер закрыли крышкой, причем крышка вплотную прилегала к кварцевому песку, обеспечива  вокруг него жесткий Зс1мкнутый объем. Чугун эвтектического состава с содержанием элементов,% С 3,48; Si 2,5; Ип 0,56; Р 0,1; Сг 0,1; Мд 0,05 И Температурой 1350с Зсшили в полость через сто к керамической оболочки , конец которого проходит через отверстие крышки и несколько вьютуг пает над ней. Под действием тепла залитого металла кварцевый песок, окружающий керамическую оболочку, нагреваетс  и дает к концу затвердевани  отливки объег Ь1ый эффект-, равный 1,8% от объема песка или около 12% от аьбъема отливки (данные, получены расчетным способом). В результате этого на кристаллизующуюс .отливку /бьшо противодавление около . 12 кгс/см . Отливка получена плотной без прибыли.

Пример 2. Модель шара из пенополистирола диаметром 100 поместили в контейнер. Пространство между моделью и стенками контейнера

заполнили кварцевым песком с уплотнением его вибрацией. Уплотнение составило 15% от первоначального объема. Контейнер закрыли крышкой дл  создани  жесткого замкнутого объема. Чугун с содержанием элементов , %: С 3,42; Si 2,30; Мп 0,56; Р 0,1; Сг 0,1; Мд 0,55 и температурой 1330°С залили в пространство , образованное пенополистиро ловой моделью. Отливка получена плотной без прибыли.

Пример 3. На модель полушара , покрытую полиэтиленовой пленкой, установили половинку контейнера. Через отверстие в контейнере стали подавать кристобалит с уплотнением его вибрацией. Уплотнение составило 6% от первоначального объема. Отверстие плотно закрыли крышкой и между пленкой и стенками половинки контейнера создали вакуум. Полуформу шара сн ли с модели. Аналогичным образом изготовили вторую полуформу шара. Полуформы собрали вместе и в полость готовой, формы залили чугун состава, %: С 3,26; Si 2,50; Мп 0,56; Р 0,1; Сг 0,1; Мд 0,05 и температурой .Отливка получена плотной без прибыли.

Величина уплотнени  сыпучего материала 6-15%  вл етс  оптимальной по следующим соображени м. При уплотнении , меньшем 6%, еще не достигаетс  достаточной сопротивл емости сыпучего материала предусадочному расширению отливки, и объемный эффект от теплового расширени  в значительной степени расходуетс  на дальнейшее повышение его плотности. Давление на кристаллизующуюс  отливку со стороны сыпучего наполнител  в этом случае не достигает требуемой величины, - около 8 кгс/см. Уплотнение свыше 15% св зано со значительтаки техническими трудност ми, потерей производительности, увеличением энергетических затрат и т.п. Кроме того, чрезмерна  степень уплотнени  может вызвать в отливках, имеющих поднутрени , увеличение внутренних напр жений из-за затрудненной усадки после затвердевани  отливки.

Claims (2)

1. Оптимальна  величина уплотнени  сыпучего материала в пределах 6-15% от первоначального объема дл  отливок каждой группы или марки чугуна устанавливаетс  экспериментально. ПО получении наилучшего качества величина уплотнени  считаетс  оптимальной и поддерживаетс  в дальнейшем посто нно на этом уровне дл  данной группы отливок и марки ,чугуна. Заданную степень уплотнени  можно достигать различными известными способами: по времени приложени  вибрации, дозированием подаваемого сыпучего материала и т.д. Заключение в жесткий замкнутый объем уплотненного на 6-15% сыпучег материала также имеет принципиально значение, в противном случае объемн эффект,полученный при нагреве сыпучего материала, будет полностьЬ израсходован на его перемещение в сво бодные объемы контейнера и требуемо давление на кристаплизуухцуюс  отлив не достигаетс . / Преимущество использобани  кристобалита перед обычным кварцевым песком заключаетс  в том, что он, по сравнению с последним, имеет поч ти в 2 раза больший объемный эффект при нагревании до одной и той же температуры. Это позвол ет использо вать кристобалит при получении боле сложных отливок с более низким содержанием углерода из чугуна без прибылей. Количество кристобалита в пределах 50-100%  вл етс  оптимальным по тем соображени м, что содержание его в составе менее 50% усложн ет технологический процесс, не дава  заметных преимуществ с точки зрени  увеличени  объемного эффекта Использование предлагаемого способа подготовки литейных форм под заливку и кристобалита в качестве сыпучего опорного материала обеспечи вает получение плотных отливок из серого чугуна с пластинчатым и шароВ1идным графитом без прибылей любой конфигурации. Это позвол ет снизить расход жидкого ме;галла на 20-40% повышает качество отливок за счет Уменьшени  массивности узлов сопр жени  отливки и прибылей вследствие исключени  последних, позвол ет избежать образовани  трещин. Способ может найти применение прк литье по выплавл емым и выжигаемым модел м с использованием сыпучего опорного наполнител , при литье по V-процессу и при литье в кокиль, облицованный сыпучим наполнителем по V-процессу. Формула изобретени  1.Способ подготовки литейных форм под заливку, включающий формовку литейной форлвл или модели сьтучим опорным наполнителем и его уплотнение в контейнере, в который предварительно разминают литейную форму или модель, и который перед заливкой закрывают крышкой с созданием в нем жесткого замкнутого объема, о т л ич ающий с   тем, что, с целью получени  качественных отливок из серого чугуна без прибылей, сыпучий опорный наполнитель уплотн ют на 6-15% по отношению к первоначальному его объему в контейнере. 2.Опорный наполнитель дл  формовки литейных форм или модели на основе огнеупорного материала, о т л ичающийс  тем, что в качестве огнеупорного материала он содержит кристобалит или замещен кварцевым песком в количестве 50 вес.%. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Озеров В.А. и др. Литье по модел м из пенополистирола. М., Машиностроение, 1970, с. 139-140.
2. 2.Шул к B.C. Метод лить  по газифицируемым модел м из пенополистирола . К., 1971, с. 47.