Управление структурой и свойствами пористых комбинированных удаляемых моделей

• Автор: Жилин, Сергей Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 233 с.

1.1. Основные задачи повышения качества отливок, получаемых

по выплавляемым моделям.

1.2. Технологии получения моделей и оболочковых форм

в литье по выплавляемым моделям.

1.3. Выводы

ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Постановка экспериментов и объекты исследований

2.2. Исходные материалы для изготовления пористых комбинированных удаляемых моделей и оболочковых форм

2.3. Приготовление модельных составов и суспензий

для оболочковых форм

2.4. Контроль свойств и качества порошкообразных модельных составов и суспензий.

2.5. Методики исследований свойств пористых комбинированных удаляемых моделей, оболочковых форм и отливок
2.5.1. Методики исследования свойств пористых комбинированных удаляемых моделей
2.5.2. Методики исследования свойств оболочковых форм
2.5.3. Методика исследования процесса удаления пористых комбинированных удаляемых моделей из оболочковых
2.5.4. Методики исследований свойств отливки.
2.6. Выводы
ГЛАВА 3. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МОДЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ
УДАЛЯЕМЫХ МОДЕЛЕЙ
3.1. Обоснование выбора технологического процесса изготовления пористых комбинированных удаляемых моделей
и оболочек.
3.1.1. Предпосылки выбора метода изготовления пористых комбинированных удаляемых моделей.
3.1.2. Исследование физикомеханических свойств комбинированных удаляемых моделей при одностороннем прессовании
3.2. Обоснование выбора видов применяемых модельных материалов
3.3. Выводы.
ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И СВОЙСТВА ПОРИСТЫХ КОМБИНИРОВАННЫХ УДАЛЯЕМЫХ МОДЕЛЕЙ.
4.1. Технологические свойства исходных формовочных материалов.
4.1.1 .Исследование насыпной плотности порошкообразных
модельных составов.
4.1.2.Исследование угла естественного скоса порошкообразных модельных составов
4.1.3.Исследование влияния слеживаемости порошкообразных модельных составов на их технологические свойства
4.1.4.Исследование формуемости порошков модельных составов.
4.2. Технологические особенности получения пористых комбинированных удаляемых моделей и их свойства
4.2.1. Исследование влияния давления прессования на плотность моделей.
4.2.2. Исследование физикомеханических свойств пористых комбинированных удаляемых моделей.
4.2.3. Стойкость к деформациям образцов моделей на изгиб
4.3. Исследование процесса удаления пористых комбинированных удаляемых моделей из оболочковых форм.
4.4. Влияние пористых комбинированных удаляемых моделей
на прочностные свойства оболочковых форм
4.5. Выводы
ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ
РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Сравнительный анализ качества и свойств пористых комбинированных удаляемых моделей и отливок.
5.1.1.Качество и свойства пористых комбинированных удаляемых моделей 6.
5.1.2.Качество и свойства отливок, полученных по разработанным моделям.
5.2 Возможности реализации разработанной технологии изготовления комбинированных удаляемых моделей
в условиях производства.
5.3. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ
ЛВМ литье по выплавляемым моделям
ВМ выплавляемые модели
УМ удаляемые модели
МК модельная композиция
КМ комбинированные модели
ПКУМ пористые комбинированные удаляемые модели
КТР коэффициент термического расширения
ЭТС этилсиликат
ПМС порошкообразный модельный состав
ОН огнеупорный наполнитель
ОФ оболочковая форма
ОМ обсыпочный материал
УЕС угол естественного скоса ед. единицы твердости т масса засыпки
V объем засыпки
С Слеживаемость порошков р плотность порошка
М масса нанесенного покрытия
Б площадь пластины
Д отклонения размеров модели оизг предел прочности на изгиб
С навеска порошка.
ВВЕДЕНИЕ


Доля дефектов сопровождающих технологическую операцию изготовления ВМ в некоторых случаях может превышать половину общего процента брака в ЛВМ. Недоливы и поверхностные газовые раковины рис. Предупреждения части этих дефектов можно достичь за счет тщательного соблюдения технологических и температурных режимов приготовления и заливки модельного состава, очистки или увеличения количества вентиляционных каналов в прессформе, что увеличивает число технологических операций и приводит к увеличению себестоимости литья. Слоистость, неудовлетворительная шероховатость, наличие волнистости и складок на поверхности модели рис. Тщательное соблюдение температурного режима, подогрев прессформы до С, доводка литниковой системы в прессформу и непрерывное шприцевание до ее полного заполнения позволяют снизить эти дефекты моделей, но не способны упразднить их полностью, а в ряде случаев применение таких методов устранения брака моделей представляется затруднительным 2, , , . Брак по усадочным раковинам и утяжинам рис. Рис. Поверхностные газовые дефекты модели
Рис. Слоистость, повышенная шероховатость а, наличие волнистости и складок б на поверхности модели. Нарушение температурного режима модельной массы, износ прессформы, нарушение режима заполнения прессформы в т. В результате необходимой зачистки моделей происходит искажение ее геометрии 1, , . Частичное снижение брака по данному дефекту достигается исправлением прессформы и более аккуратной зачисткой моделей, что увеличивает производственный цикл по времени и требует дополнительных расходов. Вследствие неверного выбора времени отстоя модельного состава в отстойнике и применения загрязненных исходных материалов имеет место брак по засорам моделей , , , . Появление на поверхности моделей различных засоров приводите засору ОФ, что влечет снижение качества поверхности отливки. Применение отстаивания и фильтрования расплава модельного состава позволяет снизить брак по засору моделей, но требует дальнейшей регенерации состава и приводит к повышению себестоимости изделий. Нарушение геометрической и размерной точности т. ЛВМ обусловлено, главным образом, нарушением температурного режима хранения моделей и нарушением температурного режима модельной массы. Причинами таких дефектов являются релаксации усадочных напряженийматериала модели и в отсутствии возможности обеспечения постоянной определенной температуры в помещениях для хранения моделей. Необходимость устранения дефектов прессформы при слишком большом шприцовочном отверстии, приводящем к выкрашиванию торца звена также приводит к дополнительным затратам 2, . Послойное нанесение и последующая сушка огнеупорных слоев при изготовлении ОФ в ряде случаев сопровождается растрескиванием и отслаиванием последних 2, , , . Причиной растрескивания и отслаивания слоев особенно первого рис. Осуществлением контроля качества приготовления гидролизованного раствора этилсиликата и составлением суспензии позволяет частично снизить брак моделей на этой стадии, в то время как негативное влияние температурного режима при сушке огнеупорных слоев, приводящее к короблению моделей не упраздняется и длительность процесса сушки слоев ОФ существенно не снижаются. Замена песка для присыпания первого слоя суспензии с крупной фракцией зерен на более мелкий песок позволяет снизить шероховатость поверхности отливки только при условии осуществления контроля приготовления суспензии 6, 7, , , , , . При нарушении режимов работы технологического оборудования, избыточном содержании воздуха в модели концентрации воздушного пузыря в месте излома, нарушении температурного режима модельной массы возникновение высоких напряжений и трещин в месте излома модели на стадии изготовления моделей наблюдается их обламывание под тяжестью собственной массы и массы нанесенной оболочки , 8. На стадии изготовления ОФ брак имеет место по причине различия температур технологических сред, таких как суспензия С и среда сушки слоев С, следствием чего являются температурные деформации МК коробление моделей , воздействующие на ОФ. Рис. Отслоение первого слоя суспензии на модели.