Способ получения литейных форм и стержней

Способ получения литейных форм и стержней

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

3. Я. Иткис, Ю. П. Васин, Г. Г. Цайзер, В. К. Метик и B. X. К аршенштейн (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ

И СТЕРЖНЕЙ

Изобретение относится к литейному производству, в частности к методам получения форм и стержней.

Известен способ получения форм и стержней в горячей оснастке, в котором используется смесь на синтетических связующих, отверждаемых при нагреве в присутствии катализаторов или без них. Указанный способ предусматривает следующую последовательность операций: предварительное последовательное перемешивание исходных ингредиентов: огнеупорного наполнителя, катализатора и связующего; подачу готовой смеси в формообразующее устройство; уплотнение и формообразование с выдержкой форм и стержней до набора манипуляторной прочности; раскрытие оснастки; извлечение отвержденных форм и стержней (1).

Недостаток данного способа — образование на поверхности огнеупорного наполнителя необратимых резольных пленок связующего и продуктов катализатора-отвердителя, что вызывает необходимость трудоемкой операции очистки (регенерации) зерен наполнителя перед его повторным использованием. Кроме того, формы и стержни имеют недостаточные противопригарные свойства, что вызывает необходимость применейия противопригарных покрытий и увеличение трудоемкости. Применяемые синтетические связующие имеют ограниченные сроки хранения — от нескольких дней (раствор ПВС) до 6 месяцев. Необходимость частых транспортных йеревозок для доставки свежих смол ведет к удорожанию процессов.

Наиболее близким па технической сущности является способ получения форм и стержней в горячей оснастке, в котором связующим является синтетический полимер — поливиниловый спирт (ПВС), включающий предварительное последовательное

15 приготовление смеси при смешении огнеупорного наполнителя с готовым водным раствором ПВС; подачу готовой смеси в формообразующее устройство, уплотнение и формообразование с выдержкой форм и

20 стержней до манипуляторной прочности, раскрытие оснастки и извлечение отвержденных форм и стержней (2).

Недостаток этого способа состоит в необходимости предварительного приготов71

3 ления водного раствора ПВС (трудоемкого процесса), который отличается высокой нестабильностью свойств при его использовании и хранении. Стержни и формы имеют ограниченный срок хранения по причине их гигроскопичности. При отверждении стержней, изготовленных из смесей на ПВС, до

160 С получаются низкие конечные прочности. Повышение прочностных свойств стержней наблюдается в интервале температур 240 †2 С при введении специальных добавок, которые образуют неплавкие и нерастворимые пленки на зернах наполнителя и затрудняют процесс регенерации песка. Кроме того, значительная продолжительность отверждения в оснастке, снижает производительность труда.

Цель изобретения — разработка способа получения форм и стержней, обеспечивающего повышение их конечной прочнос- ти, снижение трудоемкости, улучшения противопригарных свойств и регенерируемости смесей и повышение производительности труда.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения форм и стержней, включающем предварительное приготов ление смеси огнеупорного наполнителя с раствором связующего, уплотнение и формообразование в горячей оснастке, выдержку в оснастке до набора манипуляторной прочности, раскрытие оснастки, извлечение форм и стержней, предварительное приготовление смеси осуществляют путем совместного перемешивания наполнителя, термопластичного полимера и растворителя, а уплотнение и формообразование производят при температуре, не превышающей температуру стеклования полимера и не меньшей температуры кипения растворителя.

Получение литейных форм предлагаемым способом позволяет исключить операцию предварительного приготовления раствора связующего, в качестве связующего использовать термопластичный полимер (например, полистирол), предварительное приготовление смеси осуществлять при совместном перемешивании огнеупорного наполни- теля, термопластичного связующего- и растворителя, уменьшить продолжительность выдержки форм и стержней в оснастке, повысить производительность труда.

Пример 1. Состав смеси, вес.%:

Кварцевый песок 1КО2А 92,0

АБС-пластик 3,0

Ацетон 5,0

Температура стеклования

АБС-пластика 90 — 100 С

Температура кипения ацетона 56 С.

Составляющие смеси указанной последовательности загружают в катковые бегуны и смешивают в течение 1 мин, Готовую смесь засыпают в резервуар лабораторной пескострельной машины и настреливают образцы-восьмерки в стержневой ящик, нагретый до 90 — 95 С и выдерживают образцы в течение 0,5; 1,0; 1,5 и 2,0 мин.

Ниже приведены результаты испытаний.

Продолжительность Прочность на выдержки образцов разрыв, кг/см - в горячей оснастке, мин

0.,5 15,8

1,0 24,6

1,5 27,6

2,0 27,62

Пример 2. Состав смеси, вес.%:

Кварцевый песок 1К02А 93,0

Вспенивающийся полистирол марки ПС — Б 3,0

Бензол 4,0

Температура стеклования

ПСВ-Б 82 С

Температура кипения бензола 80 С

Последовательность проведения способа аналогична примеру 1. Температура нагрева осн а стки 80 С.

Ниже приведены результаты испытаний..

Продо.пжительность Прочность на выдержки образцов разрыв, кг/см в оснастке,мин

0,5 12,0

1,0 21,5

1,5 ° 24,0

2,0 24,02

Внедрение предлагаемого способа поззе воляет увеличить производительность труда„ улучшить регенерируемость смесей, устранить операцию покраски стержней или уменьшить расход краски, улучшить чистоту поверхности отливок.

Формула изобретекия

Способ получения литейных форм и стержней, вкл1очающий предварительное приготовление смеси огнеупорного наполнителя с раствором синтетического связующего, уплотнение и формообразование в горячей оснастке; выдержку в оснастке, раскрытие ñнастки и извлечение изделия, отличаюи4ийся тем, что, с целью повышения конечной прочности форм и стержней, снижения трудо. емкости приготовления смесей, улучшения противопригарных свойств и регенерируемости смесей и повышения производительности труда, предварительное приготовление смеси осуществляют путем совместного перемешивания наполнителя, термопластичного полимера и растворителя, а уплотнение и формообразование производят при температуре, не превышающей температуру стеклования полимера и не меньшей температуры кипения растворителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 1433014, кл. 316 1/00, 1 969.

2. Журнал «Литейное, производство», 1973, № 6, с. 1 — 4.