Способ изготовления облицованныхКОКилЕй Советский патент 1981 года по МПК B22D15/00 B22C9/06 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБЛИЦОВАННЫХ КОКИЛЕЙ

1

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения отливок в облицованных кокилях.

Известен способ получения отливок в облицованных кокилях, согласно которому в зазор между нагретыми кокилем и моделью настреливается смесь на основе пульвербакелкта, которая упрочняется за счет фазовых или химических превращений 1.

Недостатком этого способа является повышенная трудоемкость при очистке кокиля от облицовочной смеси после выбивки.

Известен также способ изготовления облицованных кокилей, включающий заполнение зазора между моделью и кокилем увлажненным песком. Для снижения трудоемкости очистки кокиля от облицовки модель и кокиль перед заполнением зазора между ними оаждают от отрицательных температур 2.

Однако в серийном производстве при многократном использовании модели происходит резкое увеличение прилипаемости металлооболочковой формы к модели после второго, третьего съема. Это обуславливает необходимость использования мощного, громоздкого оборудования для разделения модели и формы, и приводит к разрушению поверхности облицовки.

Цель изобретения - уменьшение прилипаемости оболочки к модели.

Эта цель достигается тем , что в способе изготовления облицованных кокилей, включающем охлаждение модели и кокиля до отрицательных температур перед заполнением зазора между ними формовочной смесью, после каждого съема поверхность модели нагревают до удаления влаги.

Кокиль и модель охлаждают до -30°С. Затем в зазор между ними настреливают смесь песка с 4% воды. После выдержки в течение 30 с, когда смесь затвердеет, фqpмy снимают с модели. В связи с тем, чтс вода, находящаяся на зернах песка при контакте с охлажденной моделью, быстро кристаллизуется и не успевает растечься по модели (хорошо смочить iioBepxность модели), площадь контакта облицовки с поверхностью модели очень мала и соответственно усилия отрыва формы от мо дели незначительны (порядка 20 г/см). Однако за время замораживания с.меси в пространстве иежду моделью и кокилем в ней возникает градиент температур и соответствующий ему по направлению градиент плотности насыщенного пара. С понижением температуры упругость и плотность ненасыщенных паров воды уменьшается поэтому появляется поток молекул воды, содержащихся в воздухе, заполняющем прострайство между зернами по направлению к поверхностям модели и кокиля. Достигнув поверхности модели, водяной пар конденсируется и кристаллизуется в промежутках между контактами зерен с моделью. При изготовлении первой формы кристаллизация пара между контактами зерен с моделью не приводит к увеличению сил сцепления, так как количество конденсата незначительно и располагается он отдельными, несвязанными между собой, кристаллами. Выпавший конденсат хорощо различим уже визуально после первого съема - поверхность модели выглядит затуманенной. Но если конденсат не удалять, то с каждым последующим изготовлением форм он накапливается и зерна смеси попадают на участки, покрытые кристалликами, подплавляют их, увеличивая тем самым площадь контакта зерен с моделью. Соответственно увеличатся усилия отрыва и прилипаемость смеси, что приводит к разрушению поверхностного слоя формы. Поэтему поверхность модели, после первого съема обдувают сухим нагретым воздухом и одновременно облучают инфракрасным облучением до просветления поверхности модели, что свидетельствует о полном удалении конденсата. Для этой цели можно использовать установку инфракрасного нагрева. Время нагрева поверхности модели до заданной температуры определяется следующим выражением: где At (T3-TH) Тз - заданная температура; TH- начальная температура поверхности;в - коэффициент аккумуляции тепла материалом модели; Ja- удельный тепловой поток. При использовании на установке ламп КГ 220x1000 удельный тепловой поток в среднем составляет 17 Вт/см. Принимает д t 130°С. Нетрудно подсчитать, что время нагрева до заданной температуры составит менее 5 с, если коэффициент аккумуляции .материала модели будет менее Этому требованию удовлетворяют , изготовленные из эпоксидных смол. Такие модели в настоящее время нашли применение в мащинной формовке. После удаления конденсата поверхность модели охлаждают жидким азотом до -30°С, устанавливают на нее охлажденный до этой же температуры кокиль и производят настрел смеси. После выдержки форму снимают с модели, усилие отрыва превышает 22 г/см при многократном съеме с модели. Таким образом, предложенный способ изготовления облицованных кокилей позволяет более, чем в 10 раз, снизить усилия отрыва формы от модели при многркратном использовании ее, что позволяет применить более простые и менее мощные устройства для снятия формы с моделей и исключить разрушение поверхности формы при съеме. -Формула изобретения Способ изготовления облицованных кокилей, включающий охлаждение кокиля и модели до отрицательных температур перед заполнением зазора между моделью и кокилем формовочной смесью, отличающийся тем, что, с целью уменьшения прилипаемости облицовки к модели, поверхность модели после каждого съема нагревают до удаления влаги. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Вейник А. И. Кокиль. Минск, «Наука и техника, 1972, с. 53. 2.Авторское свидетельство СССР № 616052, кл. В 22 D 15/00, 1975.