Способ получения камнелитых изделий с поверхностным рисунком Советский патент 1983 года по МПК B28B1/54 

, Изобретение огносится к камнелитейному произвоцству, в частноеги к изготовлению плоских камнелитых изцелий, имеющих на одной из рабочих повервшос- тей рисунок. Известно изготовление камнелитых изцеяий с поверхностным рисунком путем залирки петрургического расплава в разовые песчаные или керамические формы с последующей кристаллизацией и огжйг гом, как правило, вместе с формой 13. При литье в разовые песчаные или керамические формы не удается обеспечить точность геометрических размеров изделий и рисунка, так как формы в процессе термической обработки отливок осыпаются, а рисунок сминается, Известен также способ изготовления плоских камнелитьк изделий, имеюших поверхностный рисунок, путем заливки расплава в металлическую форму, поцпрессовки С образованием рисунка на поверхности пугем опускания на лицевую поверхность отливки пуансона, выцержки и извлечения отливки из формы. При этом поцпрессовку расплава ведут сверху вниз t23 . Недостатком этого способа являет X- ся нарушение геометрических размеров .отливки и четкости, рисунка, наносимого на поверхность, в результате различной г работы отцельньЬс-частей металлической формы, в которой получаю г отливку. Так как наибольшее количество тепла затвер деюший расплав отдает поддону и рамке V формы, то эти части, нагреваясь, расширяются в большей степени чем пуансон, что приводит к образованию зазора между рамой и пуансоном порядка-2-3 мм. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ изготовления рифленых камнелитых изделий, заключающийся в том, что с целью улучшения качества образуемой на изделиях рифленой поверхности за счет повьшхения точности геометрических размеров и снн-

жония количества включений и порисгооти, после заливки расплава в форму ее накрывают крь.лкой и поапрессовку вецуг снизу вверх рифленой поверхностью днища формы, а после выдержки форму с отливкой переворачивают рифлениями вверх и извлекают затвердевшую отливку из фор мы .ЗЦ .

Недостатком данного способа является нестабильность получения качествен- ного поверхностного рисунка и необходимость значительного (на 20О-300 град.) перегрева расплава для повышения его жидкотекучести с пелью обеспечения заполнения всей поверхности формы. Пере- грев укудшает кристаллизационную способность петрургического расплава.При этом затвердевание огливки сопровожаается значительным остеклованием ее поверхностных частей, образованием резкой зональной структуры, межфазных напряжений и ухудшением прочностных свойств литого материала, а слецовагельно и качества изделия. Кроме того, повышенное остеклование отливки в период ее формирования требует существенного увеличения цикла термообработки во избежание деформации изделия. .

Целью изобретения является обеспечение стабильности технологического про- цесса получения поверхностного рисунка и улучшения качества изделий.

Указанная цель достигается тем, чго согласно способу получения камнелитых изделий с поверхностным рисунком, вклю- чающему заливку расплава в металлическую форму, подпрессовку его снизу вверх выдер жку и извлечение отливки из формы в период заливки расплав подвергают вибрации с амплитудой 0,5-2 мм и часто той 2-7 Гц.

Петрургический расплав заливают в металлическую форму, поддон которой имеет возможность перемещаться в вертикальном направлении. На рабочей поверх ности поддона нанесен рисунок, который следует получить на поверхности камнелитого изделия.

В процессе заливки расплава форме сообщают вибрацию. При этом расплав получает дополнительный импульс движения и хорошо заполняет рисунок на поддоне формы. Например, при толщине отливки 18-20 мм и весе 1-4 кг форме сообщают вибрацию с амплитудой 0,5 мм и частотой 2 Гц, при толщине 25-35 мм и весе отливки 5-10 кг - сообщают вибрацию с амплитудой 1 мм и частотой

4-5 Гц, при толщине 4О-6О мм и весе отливки 15 кг и более - вибрацию с амплитудой 1,5-2 мм и частотой до 7 Гц.

В процессе вибрации за счет переме- щивания расплава уменьщается перепад температур по сечению огливки, происходит дополнительная дегазация расплава, создаются благоприятные условия для преимущественно объемного затвердевания отливки. При этом уменьшается зональность строения отливки и улучшаются свойства литого материала и качество изделия.

После подпрессовки расплава и необходимрй выдержки в форме, огливку вы- талкивают и передают на термическую обработку.

Амплитуда колебаний в пределах 0,5- 2 мм обусловлена необходимостью сообщения частицам расплава импульса перемщения. Экспериментально установлено, что амплитуда колебаний менее 0,5 мм не оказывает заметного влияния на перемещение расплава в форме. Амплитуда колебаний более 2 мм снижает интенсивность затвердевания огливки за счет образования значительного зазора между отливкой и формой.

-iacroTa колебаний в пределах 2-7 Гц необходима для придания частицам расплава необходимой кинетической энергии.

При частоте менее 2 Гц из-за высо- кой вязкости петрургического расплава подвижность его частиц мала, чго не способствует дегазации расплава и увеличению его жидкотекучести (подвижности).

Частота-колебаний более 7 Гц неблагоприятно сказывается на конструктивной прочности формы.

Пример. Опробование способа получения камнелитых изделий прюводят при отли:же камнелитых плит размером 200Х2рОх,ЗО мм и 400Х4ООХ5О мм, имеющих рисунок на рабочей поверхности

Расплав при 123О-1250С заливают в металлическую форму. В процессе заливки расплава форме сообщают вибрацию с амплитудой 0,5 мм и частотой 2 Гц при огливке изделия размером 2ООч2ООА хЗО мм, и амплитудой 2 мм и частотой 7 Гц при отливке изделия размером 400x400x50 мм.

Подпрессовку расплава производят через 0,5 мин (для отливки 2ООл200х хЗО мм) после заливки расплава в форм и через 1,5 мин - для отливки 4ОО х х4ООх5О мм.

Весь цикл формования алится для отливки 20Ох2ООхЗО мм 2 мин цля отливки 4ООх4ООх.50 - 4 мин.

Отформованные отливки помещак;Г в печь цля термообработки.5

Полученные камнелитые изцелия имеют точньле геометрические размеры и форму, четкий рисунок на рабочей поверхности.

Строение литого материала по сечению изаелия равномерное, кристаллическое. Прочностные свойства литого материала, полученного из традиционного базальто вого расплава, слеауюшие: прецел прочноо ти при сжатии 3500-4ООО кгс/см ; при изгибе - 8ОО-9ОО кгс/см, уаартая вязкость 5-6 кгм/см .

Формула изобретения

Способ получения камнелитых изцелий 2 - поверхностным рисунком, включающий

заливку расплава в металличес сую форму, поцпрессовку снизу вверх, выдержку и извлечение отливки из формы, отличающийся тем, что, с цллью обеспечения стабильности технологического процесса получения поверхностного рисунка и улучщения качества изделий, в.период заливки расплав подвергают вибрации с амплитудой 0,5-2 мм и частотой 27 Гц.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Липовский И. Е. и Дорофеев В. А. Основы петрургии, М., Машиностроение, 1972, с. 150-152.

2.Проблемы каменного литья, .вып. 3, Киев, Наукова Думка, 1975, с. 146149.

3.Авторское свидетельство СССР № 652133, кл. В 28 В 1/54, 1979 (прототип).