RU66251U1 - Система для изготовления форм отливок с применением самотвердеющих смесей - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к литейному производству и может быть использована при получении опочных форм отливок с применением самотвердеющих смесей. Техническим результатом полезной модели является простота системы, возможность ее использования на любом производстве и в полевых условиях. Заявляемый технический результат достигается за счет того, что в системе изготовления форм отливок, выполненной с возможностью последовательного заполнения оснастки наполнительной смесью, которая содержит увлажняющее вещество, модель отливки установлена на опоку, которая установлена на подмодельную плиту, причем модель отливки выполнена с возможностью ее облицовки самотвердеющей смесью по всей поверхности и последующим заполнением формы наполнительной смесью, представляющим собой увлажненную оборотную смесь, причем в состав системы входит пескомет или трамбовки и/или пневматические трамбовки, и/или прессы, функцией которых является уплотнение наполнительной смеси и доуплотнение самотвердеющей смеси.

Description

Область применения

Полезная модель относится к литейному производству и может быть использована при получении опочных форм отливок с применением самотвердеющих смесей.

Уровень техники

Известен СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК ИЗ ЧЕРНЫХ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ [патент RU 2048955] и сплавов на их основе, включающий изготовление формы путем заливки жидкоподвижной самотвердеющей смеси в технологическую оснастку, в которую предварительно устанавливают модель, ее удаление, прокалку формы, заливку формы металлом и его затвердевание, отличающийся тем, что прокалку формы осуществляют до температуры не выше 572°С, а заливают расплав металла под давлением методом выжимания с кристаллизацией его под давлением.

Перед заливкой жидкоподвижной самотвердеющей смеси на модель наносят 1-2 слоя огнеупорного материала, сушат, а затем пропитывают водой.

Недостатком способа является сложность процесса, необходимость его осуществления в специальных производственных помещениях и на специальном оборудовании, осуществляющим нагрев до высоких температур.

Наиболее близким аналогом системы является способ изготовления отливки, включающий последовательное заполнение оснастки облицовочной и наполнительной смесями, содержащими увлажняющее вещество, уплотнение смеси, замораживание облицовочного слоя, извлечение модели, сборку формы и заливку жидкого металла в собранную форму [авт. св. СССР №428843].

Недостатки такого способа изготовления отливки высокая трудоемкость получения формы, недостаточная скорость охлаждения отливки в связи с применением формовочных материалов с высокими теплоизоляционными свойствами, загрязнение окружающей среды при выбивке формы.

Наиболее близким из уровня техники также является способ изготовления отливок [патент RU 2291026] из металлического расплава, преимущественно легкого металлического расплава, включающий изготовление литейного формовочного изделия из формовочного материала, смешанного из инертной к металлическому расплаву, сыпучей, содержащей долю синтетического муллита формовочной основы, состоящей из частиц, имеющих, по существу, шарообразную форму, и неорганического связующего, причем характер теплового расширения формовочной основы и связующего согласован между

собой таким образом, что коэффициент теплового расширения металлического расплава выше коэффициента теплового расширения изготовленного из формовочного материала литейного формовочного изделия, компоновку литейной формы с использованием литейного формовочного изделия, заливку металлического расплава в литейную форму и получение отливки, охлаждение отливки в течение времени затвердевания и охлаждения, при котором литейное формовочное изделие самопроизвольно распадается на куски, удаление кусков литейного формовочного изделия с или из отливки, переработку кусков формовочного материала в сыпучую формовочную основу.

Недостатком способа является большое число этапов реализации и сложность процесса, высокие требования к форме частиц формовочной основы, что способствует его дороговизне. Способ требует изготовление литейного формовочного изделия из формовочного материала, смешанного из инертной к металлическому расплаву, сыпучей, содержащей долю синтетического муллита формовочной основы. Причем способ требует также того, чтобы характер теплового расширения формовочной основы и связующего были согласованы между собой таким образом, что коэффициент теплового расширения металлического расплава выше коэффициента теплового расширения изготовленного из формовочного материала литейного формовочного изделия. Это требование выполнимо в особых производственных условиях при специальном контрольно-измерительном оборудовании. Способ требует компоновку литейной формы с использованием литейного формовочного изделия, заливку металлического расплава в литейную форму и получение отливки, охлаждение отливки в течение времени затвердевания и охлаждения.

Цель данной полезной модели - реализация системы, в которой процесс производства форм с опокой осуществим без использования сложного оборудования, специальных производственных помещений и воздействия высоких температур.

Техническим результатом полезной модели является простота системы, возможность ее использования на любом производстве и в полевых условиях.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 показана форма отливки, где 1 - модель, 2 - подмодельная плита, 3 - самотвердеющая облицовочная смесь, 4 - опока, 5 - наполнительная смесь (состав), 6 - направление подачи наполнительного состава от пескомета или направление уплотнения наполнительного состава вручную;

На Фиг.2 показана форма отливки с использованием отбортовки, где 7 - отбортовка;

На Фиг.3 показан отпечаток формы, где 8 - отпечаток модели, 9 - отпечаток отбортовки.

Сущность изобретения

Заявляемый технический результат достигается за счет того, что (см. Фиг.1) в системе изготовления форм отливок, выполненной с возможностью последовательного заполнения оснастки наполнительной смесью, которая содержит увлажняющее вещество, модель отливки (1) установлена на опоку (4), которая установлена на подмодельную плиту (2), причем модель отливки (1) выполнена с возможностью ее облицовки самотвердеющей смесью (3) по всей поверхности и последующим заполнением формы наполнительной смесью (5), представляющим собой увлажненную оборотную смесь, причем в состав системы входит пескомет или трамбовки и/или пневматические трамбовки, и/или прессы, функцией которых является уплотнение наполнительной смеси (5) и доуплотнение самотвердеющей смеси (3). На расстоянии, обеспечивающим просыпание самотвердеющей смеси, выполнена отбортовка высотой не менее 2/3 высоты модели и имеющая литейный уклон.

Система отличается также тем, что она выполнена с возможностью после затвердевания самотвердеющей смеси и удаления модели из полости формы, последующей заливки формы металлом и/или сплавом металлов, или другими сплавами не вступающими в химическую реакцию с самотвердеющей смесью.

К подмодельным плитам, использующимся под опоку, применяют требования согласно ОСТ 23.5.696-68.

Наполнительная смесь (5) (см. Фиг.1), вылетая из пескометной головки с большой скоростью, оказывает давление (в направлении 6) на ранее засыпанную модель (1) на самотвердеющую облицовочную смесь (3), которая еще не подверглась затвердеванию, в результате происходит уплотнение наполнительной смеси и доуплотнение самотвердеющей смеси.

Наполнительная смесь (5) ручного уплотнения оказывает давление (в направлении 6) на ранее засыпанную модель на самотвердеющую смесь (3), которая еще не подверглась затвердеванию, в результате происходит уплотнение наполнительной смеси и доуплотнение самотвердеющей смеси.

После затвердевания самотвердеющей смеси модель (1) удаляется из полости формы, а на поверхности отпечатка формы образуется прочная поверхностная корка. Удаление модели из полости формы становится возможным благодаря тому, что модель имеет формовочные уклоны, а поверхностная корка образованная самотвердеющей смесью имеет достаточную прочность.

Модель (1) отливки с установленной на подмодельную плиту опокой (4) облицовывается самотвердеющей смесью по всей поверхности для получения отпечатка поверхности модели. Облицовывание может быть произведено, например, с помощью ленточного транспортера, смесителя непрерывного действия для приготовления самотвердеющей

смеси, в ручную - методом насыпания.

На поверхности отпечатка формы в тех местах, где образуется прочная поверхностная корка, наносят противопригарное покрытие, затем осуществляют сборку и заливку формы металлом и/или сплавом металлов, или другими сплавами не вступающими в химическую реакцию с самотвердеющей смесью.

Уплотнение наполнительным составом посредством пескомета осуществляется для более точного повторения отпечатком конфигурации модели и получения прочной и равномерно уплотненной поверхностной корки. Пескометная головка представляет собой устройство, бросающее пакеты состава на поверхность формы. Наполнительная смесь (5) представляет собой увлажненную оборотную смесь, т.е. после выбивки отливки из формы смесь применяемая для ее изготовления идет снова в процесс изготовления форм.

Уплотнение наполнительного состава вручную выполняет ту же функцию, что и уплотнение пескометом, только уплотнение происходит в ручную трамбовками (например, Трамбовка ручная ИП 4503) и/или пневматическими трамбовками (например, Трамбовка ИП-4503, Трамбовка ТПВ-3А-М), и/или встряхиванием прессами, которое осуществимо, например, при помощи гидравлического пресса двойного действия A300-С1, и/или прессованием с использованием известных гидравлических прессов.

Применение всех этих устройств имеет одну цель - уплотнение формовочного состава, т.е получение отпечатка модели на форме.

Нанесение противопригарного покрытия на поверхность формы имеет цель - исключение пригара, получение чистой поверхности отливки. Противопригарное покрытие может быть нанесено, например, с помощью кисти или пульверизатора.

Для снижения расхода самотвердеющей смеси по контуру модели (см. Фиг.2) на расстоянии, обеспечивающим просыпание самотвердеющей смеси, выполняют отбортовку (7) высотой от 2/3 высоты модели и имеющей литейный уклон.

Под отбортовкой понимается выполненный из металла, дерева, пластмассы и др. материала борт, установленный на подмодельной плите, имеющий литейные уклоны, и расположенный по периметру вокруг модели на расстоянии обеспечивающим просыпание самотвердеющей смеси.

Полученный отпечаток отбортовки (9) (см. Фиг.3) в форме выполняет роль колодца для увеличения податливости формы при затвердевании металла и снижения возможности трещинообразования при затвердевании отливки, а также для отвода газов из полости формы.

Claims (3)

1. Система для изготовления форм отливок с применением самотвердеющих смесей, выполненной с возможностью последовательного заполнения оснастки наполнительной смесью, которая содержит увлажняющее вещество, отличающаяся тем, что модель отливки установлена на опоку, которая установлена на подмодельную плиту, причем модель отливки выполнена с возможностью ее облицовки самотвердеющей смесью по всей поверхности и последующим заполнением формы наполнительной смесью, представляющим собой увлажненную оборотную смесь, причем в состав системы входит пескомет или трамбовки и/или пневматические трамбовки, и/или прессы, функцией которых является уплотнение наполнительной смеси и доуплотнение самотвердеющей смеси.

2. Система для изготовления форм отливок с применением самотвердеющих смесей по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью после затвердевания самотвердеющей смеси и удаления модели из полости формы, последующей заливки формы металлом и/или сплавом металлов, или другими сплавами не вступающими в химическую реакцию с самотвердеющей смесью.

3. Система для изготовления форм отливок с применением самотвердеющих смесей по п.1 или 2, отличающаяся тем, что на расстоянии, обеспечивающим просыпание самотвердеющей смеси, выполнена отбортовка высотой не менее 2/3 высоты модели и имеющая литейный уклон.