Способ изготовления оболочковых форм из песчано-смоляной смеси

(51) 22 1/22 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к литейному производству,а именно,к изготовлению оболочковых форм из песчано-смоляных смесей. Техническая сущность повышение равномерности плотности и увеличение прочности оболочковой формы как в плакированной, так в неплакированной смеси. Для равномерного распределения наполнителя(песка) разных фракций и повышения адгезионной способности связующего (смолы) предлагается использовать статическое давление 0,400,50 МПа на смесь, которое изменяется в процессе формообразования сначала понижается на 0,050,08 МПа спустя 10 с, затем повышается на величину 0,10-0,15 МПа спустя 20 с. А в конце формирования оболочки толщиной 10-15 мм давление снижается до нуля.(72) Исагулов Аристотель Зейнуллинович Куликов Виталий Юрьевич Шарая Ольга Александровна Юдакова Валерия Александровна Ковалва Татьяна Викторовна Оразалина Жанар Темиргалиевна Исагулова Диана Аристотелевна Щербакова Елена Петровна Кусжанова Алтынай Абылкасовна Уварова Нина Алексеевна Мирчева Надежда Петровна(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ ИЗ ПЕСЧАНОСМОЛЯНОЙ СМЕСИ Изобретение относится к литейному производству,а именно,к изготовлению оболочковых форм из песчано-смоляных смесей. Повышение прочности оболочковых форм позволит снизить расход дорогостоящего связующего. При этом следует обратить внимание,чтобы при этом не происходило снижение других механических и технологических показателей оболочковой формы. Сокращение расхода смолы для изготовления оболочковых форм приведет к сокращению затрат на производство форм. Известен способ бункерный способ формообразования. Бункерный способ заключается в свободной засыпке модельной оснастки смесью с помощью поворотного бункера. Бункер наполняют песчано-смоляной смесью и на его приемную рамку устанавливают нагретую модельную плиту. Затем бункер поворачивают в вертикальной плоскости на 180, вследствие чего формовочная смесь засыпает модельную плиту. Для формирования оболочки необходимой толщины плиту выдерживают под смесью в течение 20-60 с, по истечении которых,поворачивают бункер в исходное положение. Недостатками этого способа является неравномерная плотность и переменная толщина оболочки, ограничение толщины формуемой оболочки (Специальные способы литья Справочник под ред. Е. А. Ефимова - М. Машиностроение,1991-с.160). При пескодувном способе изготовления оболочковых форм смесь под давлением до 0,7 МПа в течение 3-5 с вдувают в зазор между контрплитой и моделью. Пескодувный метод изготовления оболочковых форм позволяет получать качественные оболочковые формы с заданной толщиной в определенных местах, но требует обязательного применения только плакированных смесей, то есть необходимы дополнительные материальные и энергетические затраты на плакирование смеси (там же, с.162). Известно также, что прессование позволяет увеличить скорость формирования и повысить качество оболочки (там же, с.162). Прессование повышает прочность как плакированной, так и неплакированной смеси. Для практических целей рекомендуется применять прессующее усилие до 0,2 МПа (Просяник Г.В., Лакедемонский А.В. Изготовление оболочковых форм. М., Профиздат,1963, с.163). Также известен способ изготовления оболочковых форм, при котором уплотнение смеси,осуществляется с помощью наложения на опоку рамки с мембраной, деформирующейся под давлением сжатого воздуха и сжимающей смесь(Способ изготовления оболочковых форм и машина для его осуществления.,,. Заявка 2575946, Франция. Заявл. 15.01.85,8500760, опубл. 18.07.86 МКИ В 22 С 13/08). Уплотнение песчано-смоляной смеси в период формирования оболочковых форм положительно сказывается на уменьшении брака форм и на 2 увеличение скорости формирования оболочек. То есть позволяет устранить вышеприведенные недостатки. Кроме того, прессование повышает прочность и применимо для плакированной и неплакированной смесей, что позволит снизить содержание связующего в смеси и, соответственно,себестоимость форм. Техническим результатом является повышение равномерности плотности и увеличение прочности оболочковой формы как в плакированной, так в неплакированной смеси. Известно, что на первой стадии прессования под воздействием внешней силы происходит структурное уплотнение шамотной массы в результате смещения частиц относительно друг друга и заполнения ими пустот в объеме слоя. На второй стадии прессования после укладки частиц,уплотнение слоя происходит в результате деформации частиц. При повышении нагрузки в точках контакта частиц возникают деформации,распространяющиеся по всему объему частиц. Соответствующие напряжения вначале не превышают предела упругости, а с увеличением усилия, достигают предела текучести. При этом имеет место относительное скольжение частиц друг по другу и по стенке формы. На этой стадии прессования упруго-пластическая деформация частиц определяет основные энергетические затраты процесса. Следовательно, на второй стадии прессования образуется прочная оболочка. Техническая сущность заключается в том, что при прессовании на песчано-смоляную смесь прилагают основное давление. Затем в процессе формообразования оболочковой формы производят регулирование давления, в частности, после подачи и выдержки при основном давлении на песчаносмоляную смесь сначала следует снижение давления, затем повышение давления и полное снятие давления после формирования оболочки толщиной 10-15 мм. Добиться большего повышения прочности оболочковой формы можно за счет регулирования давления от начального (то есть давление во времени формообразования оболочки меняется). Как правило, весь цикл формирования оболочковой формы на модельной плите длится 30-60 с (в зависимости от габаритов модели). Следует подать основное давление на смесь, составляющее 0,400,50 МПа, которое изменяется в процессе формообразования сначала понижается на 0,050,08 МПа спустя 10 с, затем повышается на величину 0,10- 0,15 МПа спустя 20 с. А в конце формирования оболочки толщиной 10-15 мм давление снижается до нуля. Давление на песчано-смоляную смесь может передаваться посредством гибкой диафрагмы или прессовой плиты. Уменьшая и повышая давление относительно базового в процессе формообразования, появляется возможность регулирования пористости оболочки за счет наиболее плотного перераспределения частиц и повышения числа контактов между частицами компонентов шамотной массы. Вследствие изменения давления повышаются плотность упаковки зерен наполнителя (песка) и адгезионные свойств смолы, из-за более равномерного и полного обволакивания зерен песка (плавящаяся смола более прочно связывает песчинки). При этом остальные технологические показатели формы оставляют стационарным в течение всего процесса формирования оболочковой формы, а изменяют в процессе формообразования сначала понижают на 0,05-0,08 МПа спустя 10 с, затем повышают на величину 0,10-0,15 МПа спустя 20 с, в конце формирования оболочки толщиной 10-15 мм давление снижают до нуля. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ изготовления оболочковых форм из песчано-смоляной смеси при одновременном статическом давлении и термическом воздействии,отличающийся тем, что давление на смесь не