CS196242B2 - Licí forma ze žárovzdorného formovacího materiálu prostého pojivá a způsob její výroby - Google Patents

Abstract

Vynález se týká licí formy ze žárovzdorného formovacího materiálu prostého pojivá a způsobu její výroby.

Description

Vynález se týká licí formy ze žárovzdorného formovacího materiálu prostého pojivá a způsobu její výroby.

Jsou známé licí formy k odlévání kovů, kde dutina formy je tvořena fólií z plastické hmoty, za kterou je v rámu žárovzdorná formovací směs prostá pojivá. Aby byla fólie pevnější a odolávala tlaku, kterým na ní působí formovací směs, je vyztužena skleněnými vlákny. Přes toto vyztužení nemá forma dostatečnou tuhost a v praxi se neosvědčila.

Licí forma z žárovzdorného formovacího materiálu prostého pojivá, s ochrannou vložkou z plastické fólie překrývající dutinu formy podle vynálezu, odstraňuje tento nedostatek. Podstata vynálezu je v tom, že prostor licí formy obsahující žárovzdorný formovací materiál je připojen ke zdroji podtlaku.

V důsledku toho působí na plastickou fólii ze strany přivrácené k žárovzdorné formovací směsi podtlak a ze strany obrácené k dutině licí formy tlak vzduchu, takže žárovzdorná formovací směs si zachovává bez jakýchkoliv přídavných opatření tvar daný modelem a vyrobený odlitek přesně reprodukuje tvar modelu.

Při výrobě licí formy podle vynálezu se mezi trvalý model a žárovzdorný formovací materiál ve formovacím rámu vloží plastická fólie; podstata vynálezu spočívá v tom, že se formovací rám vzduchotěsně spojí s plastickou fólií, prostor mezi nimi, naplněný žárovzdorným, formovacím materiálem, se spojí se zdrojem podtlaku a model se při zachování podtlaku v tomto prostorů vyjme z plastické fólie a z licí formy.

L⁴cí formu podle vynálezu není třeba·vyrábět z formovacího materiálu s pojivém á přesto si zachovává svůj původní tvar Odlitek se dá snadno z licí formy vyjmout, poněvadž zrna žárovzdorného formovacího materiálu se opět rozdrobí na kusy, protože nejsou spojena pojivém. Použití licí formy podle vynálezu vede ke zrychlení formovacího postupu.

Žárovzdorný formovací materiál je ve formovacím rámu těsně upěchován, takže v něm nemohou vzniknout mezery a ochranná vložka se ani po snížení tlaku ve formovacím rámu nemůže prohnout směrem k formovacímu materiálu, takže při odlévání lze vyrobit odlitky přesných rozměrů.

Licí forma a postup její výroby podle vynálezu bodou vysvětleny v souvislosti s příklady provedení znázorněnými na výkrese, kde obr. 1 ukazuje odlitek vyrobený v licí formě podle vynálezu, na obr. 2 je svislý řez tímto odlitkem, obr. 3 ukazuje v axonomet196242 rickém, pohledu jeden ze? d^OTpodelíj pr<3j výrobu.;llcí.,forrny, na obr,' 4 ‘je $|uhy lilpdgl^ obr. 5 ukazuje -jedriu ochťánriSu 'vlóžku *ď obr. 6 druhou ochrannou vložku pro překrytí modelů při výrobě licí formy, na £1$. 3% je svislý řez sestavenými.JHQdeíy_a.ochrannými vložkami z obr. 3 až 6, na obr. 8 je svislý řez modely· z obr. 7, uloženými mezi dvěma formovacími rámy, na obr. 9 je svislý řez odpovídající obr. 8, kde formovací rámy jsou naplněny žárovzdorným formovacím materiálem, na obr. 10 je svislý řez licí formou z obr. 9 po vynětí modelů, na obr. 11 je svislý řez sestavenou licí formou 6 dutinou pro lití kovu, na obr. 12 až 16 jsou řezy znázorňující postup výroby licí formy podle jiné varianty vynálezu, obr. 17 ukazuje ve zvětšeném měřítku odvzdušňovací soustavu formovacího rámu této varianty, na obr. 18 je řez odvzdušňovacím kanálem a filtrem z obr. 17, obr. 19 až 22 znázorňují řezy licí formou podle dalšího provedení vynálezu v jednotlivých fázích výroby, obr. 23 až 26 ukazují v jednotlivých fázích řezy licí formou, kde ochranná vložka je uvnitř modelu a na obr. 27 je ve zvětšeném měřítku řez částí formy.

Licí forma podle vynálezu slouží k výrobě odlitku 1 (obr. 1 a 2), jehož miskovitá část 2 je na obvodu opatřena přírubou 3.

Na obr. 3 je znázorněn jeden z dvojice modelů 4 vyrobený ze dřeva, sádry, syntetické pryskyřice nebo kovu a opatřený na rovné straně 5 tvarující plochou 6, která odpovídá ploše příruby 3 odlitku 1, a žebrem 7 spojeným s tvarující plochou 6 a sloužícím k vytvoření licího kanálku.·

Obr. 4 znázorňuje druhý model 8 ze dřeva, sádry, syntetické pryskyřice nebo kovu a opatřený na rovné straně 9 tvarující plochou 10, která odpovídá tvaru druhé strany cdlitku 1 a.žebrem 11 pro vytvoření licího kanálku.

\Ochranná vložka 12 (obr. 5j, tvořená například filmem nebo fólií ze syntetické pryskyřice;-tloušťky asi 0,02 mm, slouží k ochraně modelů. Ochranná vložka 12 je vyrobena předem, například vakuovým litím, a má plochu 13, která odpovídá tvarující ploše 6 modelu 4. Obr. ,6 ukazuje druhou ochrannou vložku 14, vyrobenou rovněž z filmu nebo fólie syntetické pryskyřice tloušťky asi 0,02 mm. Ochranná vložka 14 je rovněž vyrobena předem, například vakuovým litím, a má plochu 15 odpovídající 'tvarující ploše 10 druhého modelu 8.

Při výrobě licí formy se (obr. 7) oba modely 4, 8 položí na sebe a jejich zadní strany se spojí vodícími kolíky 16, zasunutými do vodicích otvorů 17 tak, aby modely 4, 8 měly správnou vzájeninou polohu. Potom se na tvarující plochu 6 modelu 4 přitiskne ochranná vložka 12 a druhá ochranná vložka 14 se přitiskne na tvarující plochu 10 druhého modelu 8. Potom se (obr. 8] z každé strany přitiskne na spojené modely 4, 8 formovací >‘Tám 18, 19, který těsně přiléhá k y ótíhranňé vložce 12, 14. ^íť Ochranné vložký 12,' 14 z filmu z měkké... ,,ho syntetického pryskyřičného materiálu moj ^: hhu^; být ·; alternativně vytvořeny přímo na

Jfeár ují cích plochách 6, 10 modelů 4, 8 vakuovým tvářením _;a nemusejí být vyrobeny předem. .

V horní čásii formovacích rámů 18,19 jsou plnicí, otvory 20, 21. Postranní stěny 22, 23 formovacích rámů 18, 19 jsou z boku otevřené a. jsou spojeny s vodícími válci 24, 25, v nichž jsou uloženy vratně pohyblivé formovací písty 26, 27. K vnitřní straně formovacího pístu 28 je připevněna přídržná deska 30, opatřená soustavou odsávacích otvorů '' 28, a.k vnitřní straně formovacího pístu 27 je připevněna přídržná deska 31 se soustavou odsávacích otŤorů 29. K vnitřní straně přídržné desky 30 je připevněn sítový filtr 32 s velkými- otvory, sítový filtr 34 s poměrně malými otvory a lisovací deska 38, opat, řená velkým počtem odsávacích otvorů 38; k vnitřní straně protilehlé přídržné desky 31 je připevněn sítový filtr 33 s velkými otvory , sítový filtr 35 s malými otvory a lisovací deska 39 s velkým počtem odsávacích otvorů 37.

K formovacím pístům 26, 27 jsou z vějšku připojeny pístnice 40, 41 neznázorněných, například hydraulických válců. Na vnější straně formovacích pístů 26, 27 jsou vzduchové odsávací otvory 42, 43, které jsou spojeny potrubím 44, 45 s neznázorněným zdrojem podtlaku.

Ve fázi, znázorněné na obr. 8 se do formovacích rámů 18, 19 vsype plnicími otvory 20, 21 žárovzdorný formovací materiál 46, 47, takže formovací rámy 18, 19 jsou jím lupině naplněny, jak ukazuje obr. 9.

Potom se pístnice 40, 41 začnou posouvat k sobě a lisovací desky 38, 39 přitlačují formovací materiál 46, 47 ve formovacích rámech 18, 19 k modelům 4, 8 přes ochranné vložky 12, 14.

V této fázi se vnitřek formovacích pístů 26, 27 vyčerpá přes potrubí 44, 45, přičemž plnicí otvory 20, 21 formovacích rámů 18, 19 jsou uzavřené. Následkem toho se vyčerpají přes odsávací otvory 28, 29 v přídržných deskách 30, 31 i formovací rámy 18, 19 a v jejich vnitřku vznikne podtlak, takže ochranné vložky 12, 14 se přisaji a těsně přilehnou na žárovzdorný formovací materiál 46,47.

Po oddálení obou formovacích rámů 18, 19 od sebe je žárovzdorný formovací materiál 46, 47 v jejich vnitřku stlačován přes ochranné vložky 12, 14 vnějším tlakem vzduchu, takžs. jeho jednotlivé částice se nemohou vzájemně pohybovat. V této fázi so z li-, cí formy vyjmou modely 4, 8. Ochranné vložky 12, 14 jsou udržovány, jak ukazuje obr. 10, ve svém původním tvaru podtlakem v žárovzdorném formovacím materiálu .46, 47 po vyjmutí modelů'4, 8.

S

Potom se formovací rámy 18, 19 přisunou těsně k sobě a vzájemně spojí (obr. lij, takže mezi ochrannými vložkami 12, 14 vznikne dutina 48; Odpovídající tvarem odlitku 1, a licí kanálek k nalévání roztaveného-kovu.

, Když se roztavený kov naleje do dutiny 48, ochranné vložky 12, 14 se roztaví. Poněvadž však jsbu ochranné vložky 12, 14 přitlačovány k žárovzdornému -formovacímu materiálu 46, 47 ve formovacích rámech 18, 19 tlakem okolního vzduchu, ulpívají na něm a udržují jej ve stavu, kdy nemá spojení Š vnější atmosférou. Roztavený kov, vlitý do dutiny 48, udržuje vnitřek formy rovněž mimo styk s okolní atmosférou, takže znemožňuje zvýšení tlaku uvnitř formovacích rámů 18, 19. Následkem toho je vyloučen relativní pohyb jednotlivých částic žáfovzdorného formovacího materiálu 46, 47, takže obrysy licí formy si zachovávají svůj tvar a odlitek 1 má přesné a ostré rozměry.

Když roztavený kov zůstane v dutině 48 po několik minut,’ ochladí se a ztuhne. Potom, se tlak ve formovacích' rámech 18, 19 vyrovná s atmosférickým tlakem tím, že se do formy přivede vzduch a formovací rámy 18, 19 se od sebe oddálí. Odlitek 1 z dutiny 48 se pak můžě vyjmout. Současně se žárovzdorný formovací materiál 46, 47 ve formovacích rámech 18, 19 rozdrobí na kusy.

Jak ukazuje obr. 8 až 11, mohou být na formovacích rámech 18, 19 uloženy vibrátory 49, 50, které se uvádějí v činnost, jakmile se formovací rámy naplní žárovzdorným materiálem 46, 47, který se působením vibrátorů 49, 50 silně upěchuje. Při použití vibrátorů 49, 50 lze vynechat válcové formovací písty 26, 27.

Další provedení licí formy podle vynálezu znázorňují obr. 12 až 18. Na obr. 12 je znázorněn model 51 ze dřeva, sádry, syntetické pryskyřice nebo kovu, který má tvarující plochu 53 odpovídající tvaru ,52 vyráběného odlitku. V modelu 51 je uložena odsávací trubka 54, která je spojena s tvarující plochou 53 přes neznázorněné spojovací otvory·

Na tvarující ploše 53 modelu 51 se potom vytvoří povlak ze syntetické pryskyřice, s výhodou vakuovým 'napařováním, který vytvoří na povrchu modelu 51 ochrannou vložku 55 stejného tvaru jako má vyráběný odlitek. Potom se ke tvarující ploše 53 modelu 51 přitisknou formoivací rámy 56, které jsou uloženy proti sobě. Horní část každého formovacího rámu 56 je opatřena plnicím otvorem 57 pro žáróvzdorný formovací materiál a na zadní straně je odsávací otvor 58 opatřený sítovým filtrem 59.

Jak ukazuje obr. 17 a 18, jsou na formovacích rámech 56 kolem odsávacích otvorů 58 vytvořeny radiální drážky 60, které zvětšují plochu odsávacího otvoru 58 a znemožňují deformaci sítového filtru 59.

Formovací rámy 56 se naplní žárovzdorným formovacím materiálem 61, například

B křemičitým pískem, přes plnioí iotvory 57; které se potom uzavřou zátkami: 582;: Eořjmoš vací rámy 56 se pak ekvákuují přešdJdsávací otvory 58 tak, že uvnitř vznikne podtlak. Následkem toho se ochránná vložka 55 působením atmosférického tlaku vzduchu přitiskne na formovací rám 56-a žárovzdorný formovací materiál 61.

Ochranná vložka 55 může mít na. horním' konci prodloužení, které slouží k zakrytí plnicího otvoru 57; v tomto případě lze vynechat zátku 62.

Na žárovzdorný formovací materiál 61 působí přes ochrannou vložku 55 okolní atmosférický tlak, takže jednotlivá zrna se nemohou vzájemně pohybovat a lochrannů vložka 55 si udržuje stejný tvar, jaký měla formovací plocha 53 modelu 51, i když se formovací rámy 56 od sebe oddálí a model 51 se vyjme (obr. 15).

Po odstranění modelu 51 se přitisknou oba formovací 'rámy 56 k sobě (obr. 16) a vytvoří dutinu 53 omezenou ochrannými vložkami 55. Db této dutiny 63 se pák vlije roztavený· kov, ze kterého se výrobí odlitek.

Další provedení licí formy podle vynálezu je znázorněno na obr. 19 až 22. Formovací rám 7Γ je-nahoře otevřený a na dolní části opatřen odsávacím otvorem 72, který je zakryt sítovým filtrem 73. Plnicím otvorem-75 se formovací rám 71 naplní žárovzdorným formovacím materiálem 74, například křemičitým pískem, a plnicí otvor 75 se potom zakryje měkkou fólií ze syntetické pryskyřice, která vytváří ochrannou, vložku 76. Model 77 má tvarující plochu 79, která odpovídá tvaru 78 vyráběného· odlitku.

Při přípravě licí formy se formovací rám 71 a model 77 umístí vzájemně tak, že tvarující plocha 79 modelu 77 leží proti plnicímu otvoru 75 formovacího rámu 71 (obr. 19} a model 77 se přitlačí na tenkou fólii, kterou vytvaruje, do ochranné vložky 76 stejného tvaru, jaký má tvarující plocha 79 modelu 77. Potom se ve formovacím rámu 71 vytvoří podtlak.

Po vytažení modelu 77 z formovacího rámu 71 zůstává ochranná vložka 76 přitlačena působením atmosférického tlaku na žárovzdorný materiál 74, přičemž relativní pohyb zrn formovacího materiálu 74 je znemožněn. Ochranná vložka 76 přiléhá tedy k žárovzdornému formovacímu materiálu 74 a zachovává si stejný tvar jako tvarující plocha 79 modelu 77 nebo tvar '78 vyráběného odlitku.

Dva formovací rámy 71, z nichž každý je opatřen ochrannou vložkou 76 lnoucí k žárovzdornému formovacímu materiálu 74 a udržující si původní tvar, se pak položí na sebe (obr. 22), takže vznikne dutina 80 omezená oběma ochrannými vložkami 76. Do této dutiny 80 se pak vlije roztavený kov.

Další provedení licí formy podle vynálezu je znázorněno na obr. 23 až 26, kde ochranná vložka je uložena uvnitř modelu a nikoli na něm, jako tomu bylo v předcho198242 žíčh případech. Vnitřní tvarovací plocha 93 dvojice modelů 91 [obr. 23) odpovídá tvaru 92 vyráběného předmětu.

Do dutiny mezi oběma modely 91 se vloží tenký film nebo fólie ze syntetické pryskyřice ve tvaru vaku, který se zahřívá a pod tlakem přitiskne na modely 91 tak, že vytvoří ochrannou vložku 94, jejíž tvar odpovídá tvaru 92 vyráběného odlitku. Potom se do vnitřního modelu 91 vloží odsávací trubka 95, jejíž stěna má velký počet otvorů 96 a která je shora zakryta sítovým filtrem 97.

Ochranná vložka 94 se naplní žárovzdorným formovacím materiálem 98, například křemičitým pískem prostým pojivá, a vnitřek ochranné vložky 94 se odsávací trubkou 95 spojí se zdrojem podtlaku. Následkem toho se ochranná vložka 94 přitiskne na žárovzdorný formovací materiál 98. Tvar ani objem ochranné vložky 94 se nezmění, poněvadž je vyplněna žárovzdorným formovacím materiálem 98, na který působí po oddálení modelů 91 přes ochrannou vložku 94 atmosférický tlak, takže jednotlivá zrna se nemohou vzájemně pohybovat. Ochranná vložka 94 přiléhá tedy na žárovzdorný formovací materiál 98 a zachovává si stejný tvar, jako vnitřní tvarující plocha 93 modelu 91 nebo tvar 92 vyráběného odlitku.

V popsaných příkladech provedení licí formy může být ochranná vložka vyrobena ze syntetické pryskyřice, která může být buď měkká nebo může mít určitou tuhost, což závisí na typu vyráběného předmětu. Obecně lze říci, že použití ochranné vložky s minimální tloušťkou zvyšuje přesnost a zlepsuje rozměry vyráběného odlitku.

V,popsaných příkladech provedení licí formy mohou být formovací rámy stejného tvaru jako vyráběný odlitek. Tím se zmenší prostor naplněný žárovzdorným formovacím materiálem a tak se sníží spotřeba tohoto materiálu. Když se formovací rámy nebo ochranné vložky naplní horkým žárovzdorným formovacím materiálem, například pískem, část 103 žárovzdorného formovacího materiálu (obr. 27), ležící v těsné blízkosti ochranné vložky 102 přiléhající na model 101, se „zakousne“ do ochranné vložky 102, čímž se zvýší přesnost a zlepší ostrost rozměrů vyráběného předmětu.

Na tvarující plochy 6, 10 modelů 4, 8 z obr. 7 lze položit předběžně vytvarované tužší fólie z plastické hmoty a vytvarovat je na místě do tvaru ochranných vložek 12, 14 podle obr. 5 a 6. Fólie nemusí mít velkou tuhost a může být tenká.

Dříve, než se na tvarujících plochách.6, 10 vytvarují ochranné vložky 12, 14 mohou být tyto tvarující plochy 0, 10 modelu 4, 8 podle obr. 7 potřeny silikonovým lakem nebo jiným prostředkem usnadňujícím vyjímání modelu z licí formy. Při tomto postupu se ochranné vložky 12, 14 snadno přizpůsobí tvaru tvarujících ploch B, 10 modelu 4, 8.

Na plochách ochranných vložek, které přijdou do styku s odlévaným kovem, se může vytvořit povlak ze žárovzdorného materiálu, například z grafitu, zirkonia nebo hliníku v práškové formě. Tím se zlepší povrch odlitku.

Claims (2)

1. Licí forma ze žárovzdorného formovacího materiálu prostého pojivá, s ochrannou vložkou z plastické fólie překrývající dutinu formy, vyznačující se tím, že prostor formy obsahující žárovzdorný materiál je připojen ke zdroji podtlaku.

2. Způsob výroby licí formy podle bodu 1, při kterém se mezi trvalý model a žárovzdorný formovací materiál ve formovacím rámu

VYNALEZU vloží ochranná vložka z plastické fólie, vyznačující se tím, že formovací rám se vzduchotěsně spojí s ochrannou vložkou z plastické fólie, prostor mezi nimi, naplněný žárovzdorným formovacím materiálem, se spojí se zdrojem podtlaku a model se při zachování podtlaku v tomto prostoru vyjme z ochranné vložky z plastické fólie a licí formy.