Способ получения литейных форм и стержней

Способ получения литейных форм и стержней

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

о и Фсжнмк

ИЗОБРЕТЕНИЯ («)685413 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заввлено 17.0478 (21) 2604829/22-02 с п эисоедииеиием Зеваки №(23) Ориоритет— (51) М. Кл.2

В 22 С 9/12

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 150979. Бюллетень Мо 34

Дата опубликования Онисвиил 2009,79 (53) УДК 621. 744. .58(088.8) 3 ° Я. Иткис, Ю.П. Васин, B.H. Севостьянов, В.Х. Каршенштейн и Ю.И. Дедюхин.т11 3 „ Челябинский политехнический институт им. Ленинского (аявители

Комсомола и Челябинский тракторный завод им. B.И. Ленина (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ CI0PN И СТЕРЖНЕЙ

Изобретение относится к литейному производству, В частнОсти к метОдам получения форм и стержней.

Известен способ изготовления стерж- g ней для литейных форм, который предусматривает следующие операции: предварительное последовательное перемешивание исходных ингредиентов (ОгнеупорнОГО напОлнителя, МИОГОкомпонентного связующего); подачу: готовой смеси в формообразующее устройство; формообразование; продувку формы или стержня в oc l5 настке аэрозольных отвердителей до момента набора необходимой прочности; съем и извлечение отвержденных форм и стержней (1 j .

Недостаток этого способа состоит в необходимости вторичной продувки аммиаком для нейтрализации паров отвердителя, что наряду с увеличением цикла иэГОтОВления ухудщаc. T санитар но-гигиенические условия работы в литейном цехе. Кроме того, невозможна продувка крупных форм и сòåðæíåé.

Вместе с тем законы фильтрации газов через капиллярнО пористые тела ПОказывают, что концентрация отвердителя

Всегда выше у. поверхности вдува и, следОВательнО, пРОисхОдит нераВнОмерное отверждение стержня. Укаэанный способ реализуется с помощью сложных герметизирующих устройств .

Наиболее близким к Описываемому изобретению по технической сущности является способ получения литейных форм и стержней, предусматривающий предварительное приготовление холоднотвердею.=ей смеси.: песок + полистирол + растворитель, подачу готовой смеси В формообразующее устройство, формообразование, продувку формы или стержня в оснастке нетоксичным газом или воздухом до момен-а набора необходимой прочности, съем и извлечение отвержденных форм и стержней (2).

Недостаток данного способа — низ-. кая конечная проччость форм и стержней, что Обусловлено образованием релаксационных напряжений и микропористости в пленках, мостиках-связях, связующего между зернами напалнителя в результате операции продувки, т.е. испарения растворителя. При этом 1п.тенсивная продувка, обеспечиВающая быстрый съем форм и стержней., ,резко снижает их конечную прочность, 685413 же образованием беспористых. сплошных пленок .

Пример 1. На смеси следующего состава, вес.%: кварцевый песок

93; вспенивающийся полистирол марки

ПСВ-Б 3; бенэол 4, предлагаемый способ реализуется следующим способом.

Составляющие смеси в указанной последовательности загружают в катковые бегуны и смешивают в течение 1 мин

Затем готовую смесь засыпают в резервуар пескострельной машины и изготовляют образцы - восьмерки. После этого образцы продувают холодным воздухом до полного отверждения по двум вариантам.

Вариант Е предусматривает продувку в течение 1,5,10,20 и 25 мин и нагрев с охлаждением после каждой из продувок (см. табл. 1) . Температура нагрева образцов 230 С;. выдержка 10 мин.

Вариант ХХ предусматривает продув» ку только в течение 1 мин с дальнейшим провяливанием на воздухе в течение 1,2,4,24 ч и нагрев с охлаждением после каждого нз указанных режимов (см. табл. 2) . Температура нагрева образцов 230 С; выдержка 10 мин;

П р и м. е р 2. На смеси следующего состава, вес. Ъ: кварцевый песок

93; эмульсионный полистирол марки

ПС3-2 3; толуол 4;предлагаемый способ реализуется аналогично примеру 1, Данные опытов приведены в табл.

1 и 2 (A - известный способ; Б предлагаеМый способ) .

Таблица 1

2,3

2,0

13., 84

11,51

6 55

5,8

4 6

4,0

12 83

10,9

5 95

5 85

0,5

1 1,8 11 28 13,02

2 1,2 10,81 11,68

1 5,6 6,0 6,2

2 5,1 5,6 6,0

После продувки нагрев с

5,0

15,0

19., 55

18,7

18 3

17,72

15 9

15,85

19,2

18,88

18,5

17, 81

16,6

16,0

19 7

19 1

18 3

17,75

18,92

18,8

18 4

17,65

16., 0

15,7

18,9

18,82

18,6

17,6

0 5

5,0

16г 3

15) 8

15,5

15,2

15,0 которая при их выдерживании на Во3духе практически не возрастает ° В то же время неинтенсивная продувка снижает производительность формовочного оборудования по причине задолжности оснастки. 5

Целью изобретения является увеличение конечной прочности форм и стержней и повышение производительности формовочного оборудования.

Цель достигается тем, что в способе получения форм и стержней, включающем приготовление смеси огнеупорного наполнителя со связующим в виде полистирола и с растворителем,,уплотнение этой смеси в оснастке, продувку нетоксичным газом осуществляют до момента достижения формой или стержнем начальной прочности 0,3-6,0 кг/см

2 на разрыв, которая обеспечивает съем стержня или формы без поломок, а затем производят нагрев форм и стержней вне 20 оснастки в интервале температур на о

5-10 С вьпае температуры стеклования до температуры на 5-10 С ниже темпео ратуры деструкции термопластичного полимера с последующим охлаждением 25 до комнатной температуры.

Нагрев формы или стержня в указанном интервале температур с последующим охлаждением до комнатной температуры обеспечивает гарантированное Щ повышение прочности форм и стержней в 1,5-2,5 раза, что объясняется снятием релаксационных напряжений в отвердевших пленках связующего, а так1 0,4 0.,8 1 9

2 0,3 0,6 1,5 последующим охлаждением

685413

Таблица 2

l 0,4 12.,88 0,5

2 0,3 ll 0

1 1,8

2 1,2

5,0

4.,0 10,08

3,2 8,5

11 18 13Ф3

10,75 11,7

13,2

l1t03

13.,5

ll 3

5кб 5 9 бкЗ . 6 6 5г85

2 5,1 5,5 6,0 5,9 5,8

После продувки нагрев с последующим охлаждением

19,8

19,0

18 41

17,85

16 25

15 95

1 18,91 18,93

2 18 8 18 8

1 18.,5 18.,3

2 17,6 17,61

1 15,5 16,0

2 15 1 15 8

19,5

18, 61

18 28

17,8

l5,98

15 91

19,0

18,9

18„55

17,8

0 5

5,0

16., 5

16 01

15,0

1. Патент США 9 3556195, кл. В 22 С 9/12, 1971.

2. Патент Ctrl 9 3943089, кл. В 22 С 1/22, 1976.

Составитель Г. Борисов

Редактор Н. Корченко Техред M .Келемеш Корректор E..Лукач

Заказ 5359/14 Тираж 9 45 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета СССР по.делам изобретений и открытий

11 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Анализируя данные табл. 1 и 2 и учитывая, что, например, для условий массового производства продувка не должна длиться более 1 мин, ви- 30 дим, что увеличение расхода воэдуi ха, например, от 0,5 до 15 м /ч увеличивает прочность от О, 3 до

5,6 кгс/см Однако применение интенсивной продувки, а- следовательно, и повышение производительности формообразующего оборудования требует обя,зательного применения операции нагрева. Например, при расходе воздуха

15 м /ч формы и стержня не могут быть использованы в производстве по при- 40 чине их низкой сухой конечной прочности. Кроме того, сравнивая сухие прочности в известном и предлагаемом способах, видим, что прочность увеличивается в 1,5-2,5 раза, а при 45 сокращении продолжительности продувки.за счет увеличения расхоца воздуха например с 0,5 до 15 м > увеличивается производительность формообразующего оборудования в 2-3 раза, Формула изобретения

Способ нолучения литейных форм и стержней, включающий предварительное смешение огнеупорного наполнителя и термопластичного полимера с растворителем формообразование и продувку в оснастке нетоксичным газом при комнатной температуре., о т л ичающий с я тем, что, с целью повышения производительности формовочного оборудования и увеличения конечной прочности форм и стержней, продувку производят до достижения формой или стержнем начальной прочности 0,3-6,0 кгс/".мя на разрыв, а затем производят нагрев форм и стержней вне оснастки в интервале температур на 5-10 С выше температуры стеклования до температуры на 5-10 С

9 ниже температуры деструкции термопластичного полимера с последующим охлаждением до комнатной температуры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе