PL220397B1

PL220397B1 - Method for spheroidizing iron castings in the manufacture of sand casting molds with a vertical parting plane and sand casting mold with a vertical parting plane for the implementation of the method

Info

Publication number: PL220397B1
Application number: PL400432A
Authority: PL
Inventors: Jerzy Ulatowski; Wiesław Pryczak
Original assignee: Leszczyńska Fabryka Pomp Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością
Priority date: 2012-08-17
Filing date: 2012-08-17
Publication date: 2015-10-30
Also published as: PL400432A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób sferoidyzacji żeliwa przy wytwarzaniu odlewów w formach odlewniczych piaskowych o pionowej płaszczyźnie podziału przeznaczony do stosowania na automatycznych bezskrzynkowych liniach formierskich oraz forma odlewnicza piaskowa o pionowej płaszczyźnie podziału do realizacji tego sposobu.The subject of the invention is a method of spheroidization of cast iron for the production of castings in sand casting molds with a vertical parting plane intended for use on automatic flaskless molding lines and a sand casting mold with a vertical parting plane for the implementation of this method.

Znana jest z polskiego opisu patentowego PL 205834 forma odlewnicza do wytwarzania odlewów z zastosowaniem materiału formierskiego składająca się przynajmniej z dwóch połówek formy i wyposażona w metalowy korpus przynajmniej częściowo pokryty wewnątrz warstwą materiału formierskiego, tworzący wnękę formy odlewniczej. Forma wyposażona jest także w dwie płyty montażowe, przy czym do każdej z tych płyt montażowych tworzących rodzaj podstawy jest przymocowana połówka formy, zaopatrzona w przymocowany do niej i umieszczony między tymi płytami montażowymi korpus formy, którego powierzchnia wewnętrzna tworzy formę wstępną, pokrytą naniesioną na nią warstwą materiału formierskiego.A casting mold for producing castings with the use of a molding material is known from the Polish patent specification PL 205834, consisting of at least two mold halves and equipped with a metal body at least partially covered inside with a layer of molding material, forming a cavity of the mold. The mold is also equipped with two mounting plates, whereby a half of the mold is attached to each of these mounting plates forming a kind of base, provided with a mold body attached to it and placed between these mounting plates, the inner surface of which forms a preform covered with applied to it. a layer of molding material.

Znana i stosowana jest forma odlewnicza piaskowa o poziomej płaszczyźnie podziału utworzona z dwuczęściowego korpusu, w którym przy płaszczyźnie styku obu jej części ukształtowane są zawierające przelewy gniazda odlewów, w których korzystnie umieszczone są rdzenie odlewów, zawierający filtr kanał zalewowy, zbiornik zalewowy oraz łączące gniazda odlewów z kanałem zalewowym kanały rozprowadzające. W części dolnej korpusu utworzona jest przedzielająca kanał zalewowy komora reakcyjna do której wsypywana jest zaprawa magnezowa. Ukształtowanie we wnętrzu formy na drodze przepływu żeliwa komory reakcyjnej zasypywanej zaprawą magnezową pozwala na przeprowadzenie procesu sferoidyzacji żeliwa bezpośrednio w formie odlewniczej. Zastosowanie zaprezentowanej konstrukcji likwiduje konieczność rozlania metalu po sferoidyzacji w ściśle określonym czasie, przekłada się także na najwyższy uzysk magnezu oraz znikome zanieczyszczenie środowiska wśród znanych i stosowanych technologii.A sand casting mold with a horizontal parting plane is known and used, made of a two-part body, in which, at the contact plane of both its parts, there are molded sockets containing overflows, in which the casting cores are preferably placed, including a filter, a flood channel, a flood tank and connecting cast sockets. with a flood channel distribution channels. In the lower part of the body, there is a reaction chamber that divides the flood channel into which the magnesium mortar is poured. Shaping the reaction chamber inside the mold by the flow of cast iron, which is filled with magnesium mortar, allows the cast iron spheroidization process to be carried out directly in the casting mold. The use of the presented structure eliminates the need to spill the metal after spheroidization in a strictly defined time, it also translates into the highest magnesium yield and negligible environmental pollution among the known and used technologies.

Znana jest także z literatury przedmiotu forma odlewnicza piaskowa o pionowej płaszczyźnie podziału utworzona z dwuczęściowego korpusu, w którym przy płaszczyźnie styku obu jej części ukształtowane jest zawierające przelew gniazdo odlewu, zawierający filtr ceramiczny kanał zalewowy, zbiornik zalewowy oraz łączący gniazdo odlewu z kanałem zalewowym kanał rozprowadzający. Forma ta wyposażona jest także w zamykaną zatyczką komorę reakcyjną ukształtowaną przy płaszczyźnie podziału, do której, po jej złożeniu przed zalaniem dozownikiem wprowadzana jest zaprawa magnezowa. Konieczność stosowania dozownika oraz ograniczenia dotyczące umiejscowienia komory powodują, iż forma ta nie znajduje szerszego zastosowania przy wytwarzaniu odlewów na liniach formierskich.It is also known from the literature on the subject of a sand casting mold with a vertical parting plane, made of a two-part body, in which, at the contact plane of both its parts, a casting socket containing an overflow, containing a ceramic filter, a flood channel, a flood tank and a distribution channel connecting the casting seat with the flood channel is formed. . This mold is also equipped with a reaction chamber closed with a stopper, shaped at the parting plane, into which, after its folding, a magnesium mortar is introduced before pouring the dispenser. Due to the necessity to use a dispenser and restrictions on the location of the chamber, this form is not widely used in the production of castings on molding lines.

Sposób sferoidyzacji żeliwa przy wytwarzaniu odlewów w formach odlewniczych piaskowych o pionowej płaszczyźnie podziału w którym proces sferoidyzacji żeliwa prowadzi się w przechodzącej przez kanał zalewowy gniazda odlewu komorze reakcyjnej ukształtowanej w korpusie formy odlewniczej piaskowej przy płaszczyźnie styku obu jej części według wynalazku charakteryzuje się tym, iż zaprawa magnezowa potrzebna do procesu sferoidyzacji wsypywana jest do wykonanego z masy rdzeniowej zasobnika który to zasobnik następnie wprowadzany jest do komory reakcyjnej przed złączeniem dwuczęściowego korpusu formy i zalaniem formy żeliwem.The method of cast iron spheroidization in the production of castings in sand casting molds with a vertical parting plane in which the cast iron spheroidization process is carried out in the reaction chamber, shaped in the body of the sand casting mold at the contact plane of both its parts, according to the invention, that the mortar is Magnesium needed for the spheroidization process is poured into a container made of core mass, which container is then introduced into the reaction chamber before joining the two-piece mold body and pouring the mold with cast iron.

Korzystnie włożenie napełnionego zaprawą magnezową zasobnika do korpusu formy odlewniczej piaskowej realizowane jest w sposób zautomatyzowany.Preferably, the insertion of the container filled with magnesium mortar into the body of the sand casting mold is carried out in an automated manner.

Korzystnie przed złączeniem dwuczęściowego korpusu do gniazda odlewu wprowadza się rdzeń odlewniczy.Preferably, the casting core is inserted into the casting cavity prior to coupling the two-piece body.

Forma odlewnicza piaskowa o pionowej płaszczyźnie podziału utworzona z dwuczęściowego korpusu, w którym przy płaszczyźnie styku obu jego części ukształtowane jest wyposażone w przelew gniazdo odlewu, wyposażony w filtr kanał zalewowy, zbiornik zalewowy kanału zalewowego, łączący gniazdo odlewu z kanałem zalewowym kanał rozprowadzający oraz przecinająca kanał zalewowy komora reakcyjna według wynalazku charakteryzuje się tym, że w komorze reakcyjnej umieszczony jest wytworzony z masy rdzeniowej zasobnik na zaprawę magnezową.A sand casting mold with a vertical parting plane made of a two-part body, in which, at the contact plane of both its parts, it is shaped with an overflow casting socket, equipped with a filter flood channel, flooding tank of the flood channel, connecting the casting seat with the flood channel, the distribution channel and crossing the channel the flood reaction chamber according to the invention is characterized in that a magnesium mortar reservoir made of the core mass is placed in the reaction chamber.

Korzystnie w gnieździe odlewu umieszczony jest rdzeń odlewniczy.Preferably, a casting core is placed in the casting seat.

Korzystnie w korpusie formy piaskowej odlewniczej ukształtowanych jest kilka gniazd odlewu.Preferably, several casting cavities are formed in the body of the sand casting mold.

Dzięki zastosowaniu zasobnika na zaprawę magnezową z masy rdzeniowej jako dodatkowego elementu formy odlewniczej piaskowej możliwa jest produkcja odlewów z żeliwa sferoidalnego metodą sferoidyzacji w formie na automatycznych bezskrzynkowych liniach formierskich z pionowym podziałemThanks to the use of a magnesium mortar container from the core mass as an additional element of the sand casting mold, it is possible to produce ductile iron castings by spheroidization in a mold on automatic flaskless molding lines with vertical division

PL 220 397 B1 formy bez konieczności instalowania dodatkowych urządzeń dozujących zaprawę do formy przed zalaniem. Do umieszczenia w formie odlewniczej zasobnika napełnionego zaprawą magnezową wykorzystuje się standardowe urządzenie wkładające rdzenie odlewnicze do formy.The mold without the need to install additional devices for dispensing the mortar into the mold before pouring. A standard device for inserting the casting cores into the mold is used to place a container filled with magnesium mortar in the casting mold.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w widoku aksonometrycznym wnętrze jednej części korpusu formy odlewniczej piaskowej, fig. 2 wnętrze złożonej formy odlewniczej piaskowej, fig. 3 wnętrze złożonej formy odlewniczej piaskowej z osadzonym w gnieździe odlewu rdzeniem, a fig. 4 wnętrze złożonej formy odlewniczej piaskowej z dwoma gniazdami odlewu.The subject of the invention is shown in the drawing, in which Fig. 1 shows an axonometric view of the interior of one part of the body of a sand casting mold, Fig. 2 the interior of a composite sand casting mold, Fig. 3 the interior of a composite sand casting mold with a core embedded in its socket, and Fig. .4 interior of a composite sand casting mold with two casting cavities.

Sposób sferoidyzacji żeliwa przy wytwarzaniu odlewów w formach odlewniczych piaskowych o pionowej płaszczyźnie podziału w przykładzie wykonania według wynalazku przebiega w następującej kolejności. Przed złączeniem obu części 1a, 1b korpusu 1 formy odlewniczej piaskowej do ukształtowanej przy płaszczyźnie styku obu jego części 1a, 1b komory reakcyjnej 6 przechodzącej przez kanał zalewowy 4 wprowadza się napełniony zaprawą magnezową zasobnik 7. Korzystnie w gnieździe odlewu 2 korpusu 1 formy piaskowej odlewniczej umieszcza się także rdzeń odlewniczy 10 (fig. 3). Następnie, po złączeniu obu części 1a, 1b korpusu 1 formy odlewniczej piaskowej ukształtowany w górnej części na styku sąsiadujących części korpusu 1 formy odlewniczej piaskowej zbiornik zalewowy 3 zalewa się żeliwem o temperaturze 1400°C. Wprowadzone do zbiornika zalewowego 3 żeliwo przepływa kanałem zalewowym 4 do komory reakcyjnej 6, do której przed zamknięciem wprowadzony został otwarty od góry zasobnik 7 napełniony zaprawą magnezową. Przepływające przez komorę reakcyjną 6 żeliwo nasyca się parami magnezu a następnie przepływa do filtra 8 usytuowanego w części kanału zalewowego 4 wychodzącego z komory reakcyjnej 6. Po oczyszczeniu w filtrze 8 żeliwo poprzez przyłączony do kanału zalewowego 4 kanał rozprowadzający 5 przepływa do gniazda odlewu 2. Po całkowitym wypełnieniu gniazda odlewu 2 żeliwem następuje zakończenie procesu zalewania formy. Po ostygnięciu formy poniżej 700°C odlany wytwór usuwany jest z formy. Zbiornik na zaprawę magnezową wytwarza się z masy rdzeniowej. Masa formierska pozostała po zniszczonych formach wraz ze szczątkami zastosowanego korzystnie rdzenia odlewniczego oraz zasobnika zaprawy magnezowej po odświeżeniu i regeneracji ponownie jest kierowana do wytwarzania form odlewniczych, rdzeni odlewniczych i zasobników na zaprawę magnezową. Korzystnie włożenie zasobnika 7 zaprawy magnezowej do korpusu 1 formy odlewniczej piaskowej realizowane jest w sposób zautomatyzowany. Zasobnik 7, filtr 8 oraz korzystnie rdzeń odlewniczy 10 wprowadza się formy odlewniczej piaskowej przy pomocy maskownicy stanowiącej element wyposażenia automatycznej bezskrzyniowej linii formierskiej.The method of cast iron spheroidization in the production of castings in sand casting molds with a vertical parting plane in an embodiment according to the invention proceeds in the following sequence. Before joining the two parts 1a, 1b of the body 1 of the sand casting mold, the reaction chamber 6, which passes through the flood channel 4, is formed at the contact plane of its two parts 1a, 1b. a casting core 10 is also obtained (Fig. 3). Then, after joining the two parts 1a, 1b of the body 1 of the sand casting mold, the flood tank 3, formed in the upper part at the contact point of the adjacent parts of the body 1 of the sand casting mold, is flooded with cast iron at a temperature of 1400 ° C. The cast iron introduced into the flooding tank 3 flows through the flooding channel 4 into the reaction chamber 6, into which, before closing, a container 7 open from above, filled with magnesium mortar, has been introduced. The cast iron flowing through the reaction chamber 6 is saturated with magnesium vapors and then flows to the filter 8 situated in the part of the flood channel 4 leading from the reaction chamber 6. After cleaning in the filter 8, cast iron through the distribution channel 5 connected to the flood channel 4 flows to the casting seat 2. After complete filling of the casting cavity 2 with cast iron, the process of pouring the mold is completed. After the mold has cooled down below 700 ° C, the cast product is removed from the mold. The container for the magnesium mortar is made of the core mass. After refreshing and regeneration, the molding sand left after the damaged molds, along with the remains of the preferably used casting core and the magnesium mortar bunker, is again directed to the production of foundry molds, foundry cores and magnesium mortar bunkers. Preferably, the insertion of the magnesium mortar cartridge 7 into the body 1 of the sand casting mold is carried out in an automated manner. The hopper 7, filter 8 and, preferably, the casting core 10 are introduced into the sand casting mold by means of a mask provided as part of the automatic boxless molding line.

Forma odlewnicza piaskowa o pionowej płaszczyźnie podziału w pierwszym przykładzie wykonania według wynalazku zbudowana jest z podzielonego w płaszczyźnie pionowej dwuczęściowego korpusu 1, w którym przy płaszczyźnie styku obu jego części 1a, 1b ukształtowane jest gniazdo odlewu 2, zbiornik zalewowy 3, przyłączony do zbiornika zalewowego 3 kanał zalewowy 4 oraz kanał rozprowadzający 5 poprzez który gniazdo odlewu 2 połączone jest z kanałem zalewowym 4. Kanał zalewowy 4 przedzielony jest ukształtowaną w korpusie 1 komorą reakcyjną 6, do której wprowadzony jest otwarty od góry zasobnik 7 na zaprawę magnezową. Ponadto do kanału zalewowego 4 wbudowany jest filtr 8. Gniazdo odlewu 2 wyposażone jest w ukształtowany w korpusie 1 przelew 9 zapewniający odprowadzenie z gniazda odlewu 2 gazów oraz ich prawidłowe zapełnienie ciekłym żeliwem. Korzystnie w gnieździe odlewu 2 umieszczony jest rdzeń odlewniczy 10 odwzorowujący wewnętrzny kształt odlewanego wytworu. Filtr 8 stanowi jednorazowy filtr ceramiczny, którego celem jest zatrzymanie zanieczyszczeń niemetalicznych powodujących powstawanie wtrąceń w wytwarzanych odlewach. Zasobnik 7 na zaprawę magnezową, podobnie jak rdzeń odlewniczy 10 wykonany jest ze stosowanej w odlewnictwie masy rdzeniowej. Korpus 1 formy odlewniczej piaskowej wykonany jest ze stosowanej w odlewnictwie masy formierskiej. W drugim przykładzie wykonania w korpusie 1 formy odlewniczej piaskowej utworzone są dwa wyposażone w przelewy 9 gniazda odlewu 2 połączone z kanałem zalewowym 4 kanałami rozprowadzającymi 5 (fig. 4). W formie odlewniczej piaskowej możliwe jest ukształtowanie również większej ilości gniazd odlewów 2 aniżeli zostało to przedstawione w przykładach wykonania.The sand casting mold with a vertical parting plane in the first embodiment according to the invention consists of a two-part body 1 divided in a vertical plane, in which, at the contact plane of its two parts 1a, 1b, a casting seat 2 is formed, a flood tank 3 connected to the flood tank 3 the flood channel 4 and the distribution channel 5 through which the casting seat 2 is connected to the flood channel 4. The flood channel 4 is separated by a reaction chamber 6 shaped in the body 1, into which a magnesium mortar reservoir 7 is open at the top. Moreover, a filter 8 is built into the flood channel 4. The casting seat 2 is equipped with an overflow 9 formed in the body 1, ensuring the discharge of gases 2 from the casting seat and their correct filling with liquid cast iron. Preferably, in the casting seat 2, a casting core 10 is placed, reflecting the internal shape of the product to be cast. Filter 8 is a disposable ceramic filter, the purpose of which is to retain non-metallic impurities causing inclusions in the castings produced. The container 7 for magnesium mortar, similarly to the casting core 10, is made of a core mass used in foundry. The body 1 of the sand casting mold is made of sand used in foundry. In the second exemplary embodiment, the body 1 of the sand casting mold is comprised of two casting seats 2 with overflows 9 connected to the flood channel 4 by distribution channels 5 (Fig. 4). In a sand casting mold, it is also possible to form more castings 2 than is shown in the exemplary embodiments.

Claims

Patent claims

The method of cast iron spheroidization in the production of castings in sand casting molds with a vertical parting plane, in which the cast iron spheroidization process is carried out in a reaction chamber passing through the flood channel, shaped in the body of the sand casting mold at the contact plane of both its parts, characterized by placing the mortar magnesium required for the spheroidization process in the reaction chamber (6) is carried out by pouring magnesium mortar into the container (7) made of core mass, and then introducing this container (7) into the reaction chamber (6) before joining the two-piece body (1) and pouring the mold Cast iron sand casting.

2. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that the insertion of the magnesium mortar cartridge (7) into the body (1) of the sand casting mold is carried out in an automated manner.

3. The method according to p. The method as claimed in claim 1 or 2, characterized in that a casting core (10) is inserted into the casting seat (2) before the coupling of the two-piece body (1).

4. A sand casting mold with a vertical parting plane made of a two-part body, in which, at the contact plane of both its parts, it is shaped with an overflow, a casting socket, equipped with a filter, a flood channel, a flooding tank connecting the casting seat with the flooding channel, the distribution channel and a reaction chamber, which cuts across the flood channel, characterized in that the reaction chamber (6) houses a container (7) made of the core mass for the magnesium mortar.

5. The form according to claim 1 4. The machine as claimed in claim 4, characterized in that a plurality of cast seats (2) are formed in the body (1).

6. The mold according to claim 1 The method of claim 4 or 5, characterized in that a casting core (10) is placed in the casting seat (2).