Способ литья в оболочковые формы из смесей на термореактивных связующих Советский патент 1983 года по МПК B22D23/00 B22C13/08 

о

о:

оо о

О) Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью в оболочковые формы разового использования из смесей на термореактивных связующих. Известен способ литья в оболочковые формы, заключающийся в том, что оболочковую форму погружают в псевдоожиженный сжатый воздухом слой опо него материала, а затем подачу воздуха прекращают и заливают фърму ме.таллом, после затвердевания отливки опорный слой снова ожижают и извлекают из него отработанную оболочку вместе с отливкой l . Недостаток этого способа состоит в том, что к моменту извлечения отливки оболочковая форма зачастую рас падается на кусочки, очищение от которых опорного материала является весьма трудоемкой задачей. Наиболее близким к предлагаемому является способ заливки оболочковых форм, согласно KOTopoNiy формы помеща ют в Жесткую проволочную корзину и вместе с корзиной погружают в псевдо ожижевный опорный слой. Далее псевдоожижение прекращают и заливают фор IЫ металлом. После затвердевания отливок опорный материал снова ожижают и извлекают из него корзину с отливками и остатками форм 2j Однако поэтому способу при подъеме корзины из опорного слоя извлекают только сравнительно крупные час ти отработанной оболочки. Мелкие ее куски проваливаются через ячейки кор ЗИНЫ и остаются в опорном материале, что вызывает необходимость его после |ДУющей очистки. Целью изобретения является разрушение попадающих в опорный слой кусков отработанной оболочки. Поставленная цель достигается тем что согласно способу литья .в оболочковые формы из смесей на термореактивных связующих, включающему погружение оболочки в псевдоожиженный сло сыпучего опорного материала, прекращение псевдоожижения, заливку формы металлом, повторной псевдоожижение опорного слоя и извлечение из него отливки, опорный материал до или при повторном псевдоожижении нагревают до температуры не ниже температуры деструкции связующего. Механизм разрушения кусков отрабо танной оболочки в псевдоожиженном слое нагретого до указанной температуры опорного материала заключается в термоокислительной деструкции связующего за счет теплоты опорного сло и кислорода воздуха, а также механического измельчения разупрочненной смеси под ударами движущихся частиц опорного материала. В результате кус ки оболочки распадаются на составляющие основу смеси частицы (зерна) , огнеупорного наполнителя, которые полностй) ре-генерируются в нагретом псевдоожиженном слое и ввиду своей дисперсности не препятствуют осуществлению последующих технологических циклов литья. Вследствие этого отпадает необходимость в очистке опорного материала от отработанной смеси, осо бенно при использовании для опорного слоя и.-югнеупор.ного наполнителя одного и того же сыпучего материала. . Частичное разрушение отработанной оболочки имеет место и в холодном псевдоожиженном слое. Это относится .к тем ее кускам, которые непосредственно контактируют с залитым в форму металлом и вследствие этого нагревают до температуры деструкции связующего и вы1ле. Остальные же части оболочки не разупрочняются и остаются на дне опорного слоя, препятствуя его псевдоожижению. Предлагаемый способ можно реализовать, например, путем предварительного нагрева опорного материала до температуры деструкции связующего и дальнейгиего осуществления всех перечисленных операций. Нагрев опорного материала до более высокой температуры в э|том случае нежелателен, так как может привести к разрушению оболочковой формы еще до начала затвердевания отливки. По той же причине заливку форм следует производить не позднее, чем через 3-5 мин после погружения их в нагретый опорный слой. Можно также осуществить нагрев опорного слоя в период его повторного псевдоожижения, используя для этой операции горячий воздух при температуре вы1ае температуры деструкции связующего. Чем выяе температура ожижающего воздуха, тем больший эффект будет получен. Еще больше можно интенсифицировать процесс разрушения отработанной оболочки, применяя для псевдоожижения опорного слоя воздух, обогащенный кислородом, или чистый кислород. Пример. В оболочковых формах из смеси 95% кварцевого песка К016 и 5% термореактивного связующего ПК-104 отливают чугунные цилиндры диаметром 80 и высотой 200 мм. Толщина стенки формы составляет 15 мм, температура заливаемого металла 1340°С. Заливку форм производят в опорном слое из кварцевого песка К020. Погружение форм в контейнер с псевдоожиженным опорным слоем производят с помощью проволочной корзины. Проводят три серии опытов. В первой серии в контейнер с опорным слоем, имеющим температуру 18°С, подают с целью ожижения сжатый воядух из цеховой магистрали при той же

() температуре. После погружения в ожиженный опорный слой корзины |С оболочковыми формами подачу воздуха прекращают и заливают формы металлом. После затвердевания отливок производят повторное псевдоожижение опорного слоя тем ке воздухом и по достижении отливками температуры 700°С корзину извлекают из контейнера.

Во второй серии опорный слой предварительно нагревают до 250°С, а затем осуществляют ту же, последовательность операций, что и в первой серии.

В третьей серии опытов формовку оболочек под заливку производят аналогично первой серии в холодном () опорнсян слое. Повторное псевдоожижение рпориого слояПослезатвердевания отливки производят воздухрм, нагретым в электрокалорифере до .

После каждого опыта опорный слой просеивают, для определения количества оставшихся в нем кусков отработанной оболочки.

Результаты экспериментов показали, что в опытах первой серии после извлечения корзины с отливками и остатками оболочек из контейнера в опорном слое остаются мелкие куски отработанной, оболочки общей массой 10-20% от первоначальной массы заметных форм. Эти куски скапливаются на дне контейнера и вызывают резкую неравномерность псевдоожижения опорного .слоя по его сечению, характеризующуюся наличием в опорном слое плотных неподвижных зон. Вследствие этого для осуществления последующих циклов литья необходимо удалять куски отработанной бболочки из контейнера.

В опытах второй и третьей серий после извлечения корзины никаких кусков отработанной оболочки в опорном слое не было.

Таким образом, предртагаемый способ обеспечивает по сравнению с существуюсщм следующее преимущество; надежно разрушаются попадающие в опорный слой куски отработанной оболочки, вследствие чего отпадает необходимость в очистке от них опорного материала и их последующей регенерации, в результате чего достигается экономический эффект 120 тыс.руб. в год.

СПОСОБ ЛИТЬЯ В ОБОЛОЧКОВЫЕ ФОРМЫ ИЗ СМЕСЕЙ НА ТЕРМОРЕАКТИВНЫХ СВЯЗУЮ1 1ИХ, включающий погружение оболочки в псевдоожиженный слой сыпучего опорного материала, прекращение псевдоожижения, заливку формы металлом, повторное псевдоожижение опорного слоя и извлечение из него отливки, отличающийся тем, что, с целью разрушения попадающих в опорный слой кусков отработанной оболочки, опорный материал до или при повторном псевдоожижении нагревают до температуры не ниже температуры деструкции связующего.