Разработка способа изготовления керамических форм и стержней замораживанием для литья ответственных деталей центробежных насосов

• Автор: Глебов, Сергей Михайлович
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 103 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. Обзор технологических процессов. Выбор перспективного метода формовки. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ОТВЕРЖДЕНИЯ ВОДНЫХ ВЯЖУЩИХ СУСПЕНЗИЙ ЗАМОРАЖИВАНИЕМ. Обезвоживание и концентрирование. Агрегация частиц. ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ ЗАМЕРЗАНИЯ ВОДНЫХ СУСПЕНЗИЙ. ИССЛЕДОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ ФОЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ. Прочность керамических форм. Технологические свойства литейных форм. ВЫБОР ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ПРОМЫШЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ. Приготовление суспензии. Подготовка модельной оснастки. Заполнение оснастки суспензией и замораживание. Термическая обработка. ОПРОБОВАНИЕ В ОПЫТНОЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ПРИЗВОДСТВЕ. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ЛИТЫХ ЗАГОТОВОК. ВЫВОДЫ. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. ВВЕДЕНИЕ. Качество и надежность центробежных насосов в значительной степени определяются геометрической точностью и качеством поверхности проточной необрабатываемой части рабочих колес и направляющих аппаратов.


Технологические особенности литья по газифицируемым моделям позволяют применять удобную для транспортирования опоку, упростить отдельные операции, например подготовку модельных и формовочных материалов, изготовление форм, облегчить контроль и управление. Качество отливок характеризуется высокой размерной точностью, но склонность моделей к деформации снижает точность геометрическую. Хуже, чем при литье по выплавляемым моделям и качество поверхности отливок. Но главным недостатком является токсичность продуктов деструкции материала моделей, что создает проблемы с обеспечением экологической безопасности производства. При литье заготовок рабочих колес и направляющих аппаратов центробежных насосов, особенно широко за рубежом, применяют разъемные керамические формы СО стержнями, изготовленные ПО ПОСТОЯННЫМ моделям. Существует несколько разновидностей способа, включающих приготовление суспензии смешиванием пылевидного огнеупорного материала, жидкого связующего и голеобразующей добавки катализатора, заполнение модельной оснастки и отверждение суспензии с получением полуформы или стержня. В качестве связующего применяют в основном гидролизованный алкоксиполисилоксан. Катализаторами служат амины, основные карбонаты магния, кислый карбонат натрия и т. Гелеобразоватсли вводят в суспензию непосредственно перед заполнением модельной оснастки. Заполнение оснастки производят свободной заливкой или впрыскивают суспензию под давлением. После затвердевания смсси, формы отделяют от модельной оснастки. Выделяющиеся пары растворителя чаще спирта поджигают. Поверхность формы быстро нагревается, происходит окончательное отверждение. Наиболее распространенной разновидностью является Шоупроцесс, позволяющий производить формы и стержни с высокой размерной точностью . По образование сетки трещин на поверхности форм, вследствие интенсивного их нагрева при выжигании растворителя, отрицательно сказывается на качестве поверхности 9,. Юникаст процесс отличается от Шоу более длительным процессом гелеобразования, скорость которого управляется химическим взаимодействием между связующим и раствором гелеобразователя. Общим недостатком процессов литья в разъемные керамические формы являются повышенный расход формовочных материалов, нестабильность временных параметров. Известно , что для большинства химических реакций изменение температуры на каждые К вызывает изменение скорости реакции в 2. Даже сезонные колебания температур в цехе могут влиять на качество продукции и стабильность технологических процессов во времени. Это характерный недостаток всех формовочных и стержневых процессов на основе химических реакций. Таким образом, применяемые в производстве литых заготовок ответственных деталей центробежных насосов формовочные и стержневые процессы, основные из которых рассмотрены выше, допустимо условно разделить по признаку возможности автоматизации и по материалу литой заготовки. В первом случае оцениваются преимущественно кинематическая сложность технологических движений, количество операций, обеспечение контроля и управления. Автоматизируемые процессы характеризуются небольшим числом кинетически несложных, легко контролируемых и управляемых технологических операций. Но, имеют ограничения в отношении качества и геометрической сложности литых заготовок. Не автоматизируемые процессы обеспечивают получение отливок со сложной геометрией, высокой размерной точностью и гладкой поверхностью. Во втором случае оцениваются термостойкость и физикохимические параметры форм и стержней. Среди известных сегодня в литейном производстве процессов сложно выделить один, удовлетворяющий сформулированной в настоящей работе цели. Выбор перспективного способа формообразования. О.Л. Беликов , с целью сокращения стихийного роста числа новых способов формовки, предложил осуществлять выбор вариантов на единой методической основе. Предложенный метод анализа и синтеза способов формовки основан на модели системы формовочная смесьоснастка. Структура системы описывается множеством вариантов действия уплотняющей силы и направлением е приложения.