CZ668688A3 - Způsob výroby vícedílného slévárenského jádra - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby vícedílného slévárenského jádra, například jádra používaného pro výrobu bloků motorů a jiných strojů, a jeho účelem je vytvořit optimální spojení mezi. jednotlivými . díly jádra bez ,nebezpečí změny rozměrů, přičemž způsob je rychlý, jednoduchý a velice výkonný.

Dosavadní stav techniky

K výrobě odlitků se používá slévárenských jader, vyrobených ve směsi písku a aglomeruj ící ho materiálu. V řadě případů se z praktických důvodů, vyvolaných požadovaným tvarem jádra, musí jádro rozdělit do několika· dílů, jež se vyrábějí odděleně a potom se spojují v jediné jádro pro výrobu odlitku.

V praxi se jednotlivé díly jádra spolu slepují lepidlem, které se nanáší na jejich styčné plochy. Španělská přihláška patentu 87 01 720 popisuje automatickou linku pro výrobu složených jader, která mimo jiné obsahuje manipulátor, jenž ukládá jednotlivé díly jádra na spojovací stůl. Tam na ně působí stroj k nanášení lepidla, který sestává z vozíku, jenž se pohybuje do oblasti působení spojovacího stolu a je opatřen soustavou trysek, které nanášejí lepidlo.

S tímto řešením je spojena řada problémů, zejména pokud jde o nanášení lepidla. Vyžaduje totiž dokonale regulovatelné nanášení a dávkování lepidla, protože při přebytku vyteče lepidlo na vnější plochy jádra, kde ztuhne a rozdrobí se, když přijde do styku s roztaveným kovem při odlévání, takže

Γ Γ f t • · e r λ r

Ág v odlitku mohou vzniknout póry. Lepidlo se musí nanášet rychle a v dostatečném množství, aby spojování jednotlivých dílů ay^aclr<JČ>£y 1 o dostatečně rychlé. Příliš silná vrstva lepidla může zvětšit rozměry jednotlivých dílů a tedy celého jádra, které pak nemá požadované tolerance.

Ke spojování dílů d/y^jádroL—se rovněž používá jiných způsobů, například se díly k sobě spojují kovovými_:pásy nebo závitovými sponami. Je samozřejmé, že takové spojování představuje značnou ztrátu času a přitom je nepohodlné a složité.

Podstata vynálezu ř

- —Výše-=· uvedené-“·«-nedostatky ^odstraňuje»^·-^způsob ^výroby >.

vícedílného slévárenského jádra,; při němž se foukáním formovací směsi do formy vyformují jednotlivé díly jádra a spojí se spojovací směsí v konečné slévárenské jádro, podle vynálezu, jehož podstatou je,'že v každém dílu jádra se při formování vytvoří kanál, procházející od jedné ke druhé boční * ► straně dílu, jednotlivé díly se přitisknou bočními protilehlými stranami k sobě v osově vyrovnanou řadu, v níž jsou všechny kanály propojeny v jeden průběžný souvislý kanál a tento průběžný kanál se foukáním vyplní výplňovým materiálem, podobným materiálu jader, který se nechá ztuhnout v průběžné spojovací těleso dílů na konečné slévárenské jádro.

Průběžný kanál se s výhodou vyplní formovací směsí s obsahem pojivá.

Kanál se vytvoří s výhodou s otevřeným ústím.

Kanál se s výhodou vytvoří v neaktivní části jádra.

Průběžný kanál se s výhodou vytvoří s příčným průřezem ve /

r r r * r r • frf ř

V f tt < r • * r • · • · r « * r ♦ · * r f tvaru lichoběžníku, přičemž otevřené ústí leží na jeho užší základně.

Po ztuhnutí výplně otvoru nebo materiál jako spojovací prvek všech takže dodává jádru optimální tuhost snadnou manipulaci.

kanálu působí tento dílů tvořících jádro, a pevnost a umožňuje

Je samozřejmé, že k dosažení optimálního účinku se díly jádra před vyplněním otvoru nebo kanálu spolu pevně přechodně spojí,, například svěracím elementem a.podobně, na odlitku nevznikly švy, které by se musely po jeho ochlazení odstraňovat drahým ručním obráběním.

Podle výhodného provedení vynálezu nemají otvory nebo drážky konstantní průřez, nýbrž jejich ústí a dna -jsou například širší než střední části, takže samotné spojené jádro tvoří formu pro výplň těchto otvorů nebo kanálů. Výplňový materiál vytvoří po ztuhnutí spoj na drážku a pero s každým z dílů jádra, čímž se zvýší pevnost a účinnost výplňového materiálu jako spojovacího elementu těchto dílů a zajistí se větší pevnost a snadnější manipulace s jádrem jako celkem.Jádra lze vyrábět ve dvou foukacích operacích a dvěma různými stroji v jednom zařízení na výrobu jader. Díly jádra se vyrábějí pomocí prvního foukacího stroje, přičemž se v každém dílu vytvoří drážka nebo otvor, takže při sestavení dílů v celistvé jádro tvoří tyto otvory nebo drážky spojitý kanál.

l·Výroba jádra se pak dokončí po spojení jednotlivých dílů například ve druhém foukacím stroji, který může být samozřejmě podstatně jednodušší než první stroj. V tomto druhém stroji se písek fouká přímo do spojitého kanálu nebo spojitého otvoru, tvořeného vedle sebe ležícími drážkami nebo otvory f f rr re r * r r r t » ΐ t r r * ♦ t řr • ř » • * frrr jednotlivých dílů. Směs písku a aglomerujícího materiálu vyplní spojitý kanál, čímž se dokončí výroba jádra, sestávajícího z jednotlivých spojených dílu.

Složení písku a aglomerujícího materiálu použitého pro výrobu dílů jádra v prvním foukacím stroji, musí mít vlastnosti vhodné pro vyráběné jádro. Složení písku a aglomeračního činidla ve druhém foukacím stroji, přičemž tento písek slouží k vyplnění kanálu a spojení dílů v jedno jádro, může mít, ale nemusí mít, stejné složení jako písek v prvním stroji, spoj mezi jednotlivými dílý jádra je totiž vytvořen v místě, které má pouze opěrnou funkci a nepřichází do styku s roztaveným kovem.

. ^Forma které - se používá^k^vytvoření*~í.spoje«jádra.,~je* tvořena přímo spojeným jádrem, takže druhý foukací stroj nemusí pracovat s jaderníkem, protože fouká písek přímo do kanálu jádra.

jPřehled obrázků na výkresech

Vynález bude vysvětlen v souvislosti s příklady provedení znázorněnými na výkresech, na nichž obr. 1 znázorňuje axonometrický pohled na jeden díl jádra, určeného k odlití motorového bloku, přičemž jednotlivé díly jádra se k sobě spojují slepováním, obr. 2 jádro podle obr. 1, obměněné však podle vynálezu, obr. 3 složené jádro z dílů podle obr. 2, které tvoří průběžný kanál, obr. 4 blok podle obr. 3 po vyplnění kanálu výplňovým materiálem, který po ztuhnutí vytvoří spoj jednotlivých dílů, obr. 5 jádro pro odlití motorového bloku s šesti řadovými válci, zatímco motorový blok podle obr. 4 sestává z osmi válců do V, obr. 6 axonometrický pohled na několikadílné jádro, odpovídající dvěma motorovým blokům po čtyřech válcích, přičemž místo průběžného kanálů z předchozích provedení je jádro opatřeno průběžným otvorem vyplněným výplňovým materiálem, obr. 7 další aplikaci vynálezu ke spojení dílů jádra, sloužícího k výrobě válců motoru a chladicího pláště, a obr. 8 bokorys pomocného zařízení, sloužícího ke vkládání výplňového materiálu do kanálů nebo otvorů v jádru.

Je samozřejmé, je pouze příkladný protože závisí na pomocí tohoto jádra že znázorněný tvar součástí na výkresech a že se může měnit v širokých mezích, požadovaném tvaru odlitku, jenž má být vyroben.

Příklady provedeni vynálezu

Na obr. 1 je znázorněn díl jádra pro určitý typ motoru, kde prizmatické těleso 1 je opatřeno dvěma válci 2, tvořícími V. Těleso 1 má rovnou horní stranu a spojuje se jako díl jádra s analogickými díly v jedno jádro slepením.

Ze základního tvaru podle obr. 1 vychází i vynález, kde však podle obr. 2 je na horní straně tělesa 1 vytvořen široký kanál 3_, který bude sloužit k vytvoření spoje všech na sebe navazujících dílů, tvořících jádro.

Z dílů opatřených kanály 2 se sestaví podle obr. 3 jádro, kde jednotlivé kanály 2 tvoří spojitý kanál. Na rozdíl od obvyklého spojování jednotlivých dílů jádra se styčné plochy 4 všech dílů přímo dotýkají a jednotlivé kanály 3 tvoří spojitý kanál. Takto vytvořené jádro, sestávající z jednotlivých dílů, které na sebe těsně’ dosedají, tvoří formu, jejíž protáhlý společný kanál se vyplní směsí vody a aglomerujícího materiálu 5, jak znázorňuje obr. 4. Výplňový materiál je podobný jako slévárenský písek, užitý pro výrobu jádra, a zavádí se do spojitého kanálu rovněž foukacím strojem.

'V; \

Po ztuhnutí výplňového materiálu 5. vymizí protáhlý společný kanál, takže vnější tvar jádra je stejný jako v případě slepování jednotlivých dílů. Přitom výplňový materiál 5 dodává jádru pevnost, tuhost a celistvost a usnadňuje manipulaci s ním.

Jak bylo uvedeno, je kanál 2 každého dílu jádra opatřen nepatrným zúžením 6 nebo jinou nepravidelností, uspořádanou ve střední části, aby souvislý spojitý kanál v celém jádru neměl konstantní průřez. Kromě toho má každý kanál 2 ^u úna 7 širší průřez než u ústí 8, takže mezi výplňovým materiálem 5 a jednotlivými díly jádra se vytvoří v podélném i příčném směru, spoj . na.pero a drážku, který zajištuje vysokou pevnost a tuhost jádra.

Obr. 5 znázorňuje jádro odlišného tvaru pro šestiválcový řadový motor, opatřené rovněž dvojitým kanálem, který je vyplněn výplňovým materiálem ke spojení jednotlivých dílů.

Obr. 6 znázorňuje další jádro, které je jednak odlišného tvaru a jednak má za účelem spojení jednotlivých dílů v těchto dílech otvory 9. V konkrétním případě mají otvory 2 tvar kříže, mohou však být jakékoholiv jiného tvaru. Jednotlivé otvory 9 tvoří průchozí otvor ve složeném jádru, vyplněný výplňovým materiálem 5*7 Kromě toho, že výplňový materiál 5^ spojuje spolehlivě jednotlivé díly v celistvé jádro, vytváří v něm jakousi tyč, která zvyšuje jeho pevnost.

Styčné plochy 4 dílů jádra mohou mít běžné výstupky ,10 a příslušné otvory, které zajišťují dokonalou vzájemnou polohu při spojování dílů v jádro před definitivním vyplněním výplňovým materiálem 5*.

Obr. 7 znázorňuje rovněž kanály 12, které spojují jádro 11 a jádro 12. Do kanálů 13 zasahují výstupky jádra 12. Kanály

jsou rovněž vyplněné směsí písku a výplňového materiálu 5_ř< jako v předchozích případech.

Konkrétní provedení, znázorněná na výkresech, představují pouze příklady a odpovídají jen několika z řady možností, které mohou přicházet v úvahu v praxi. Všechny tyto příklady mají podstatné znaky vynálezu, totiž vytvoření kanálů nebo otvorů v dílech jádra; tyto kanály nebo otvory leží při spojení dílů v jádro vedle sebe a postupně se vyplní výplňovým materiálem 5, který po ztuhnutí spojí jednotlivé díly v celistvé jádro. Tím se odstraní nutnost používání lepidla pro spojování několikadílného jádra.

I

Ϊ

Po výrobě jednotlivých dílů jádra, opatřených kanály 3 nebo otvory 9, jsou jádra přenesena manipulačním ústrojím 14 do spojovacího zařízení, které je postaví vedle sebe do tvaru hotového jádra. Toto jádro se pak přemístí do pracovní oblasti jednoduchého foukacího stroje 15, například podle obr. 8, f který vyplní kanály 3. nebo otvory 9, tvořící průběžný spoj, výplňovým materiálem 5. Tím vznikne doplňkové jádro, které tvoří spojovací element mezi jednotlivými díly a spojí je v jediné jádro s dostatečnou pevností a tuhostí.

PATENTOVÉ λ; ,γ < τ r r r * e f

Claims (7)

1. NÁROKY

   1. Způsob výroby vícedílného slévárenského jádra, při němž se foukáním formovací směsi do formy vyformují jednotlivé díly jádra a spojí se spojovací směsí v konečné slévárenské jádro, vyznačující se tí m, že v každém dílu jádra se při formování vytvoří kanál, procházející od jedné ke druhé boční straně dílu, jednotlivé díly se přitisknou bočními protilehlými stranami k sobě v osově vyrovnanou řadu, v níž jsou všechny kanály propojeny v jeden průběžný souvislý kanál a tento průběžný kanál se foukáním vyplní výplňovým materiálem, podobným materiálu jader, který se nechá ztuhnout v průběžné spojovací těleso dílů na konečné slévárenské jádro..,.........

   *
2. 2. “žpusob podle' 'nároků* 1*“ v y^rz t í «, že průběžný kanál se vyplní formovací směsí s obsahem pojivá.

   . · >
3. 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že kanál se vytvoří s otevřeným ústím.
4. 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že kanál se vytvoří v neaktivní části dílu jádra.
5. 5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že průběžný kanál se vytvoří s příčným průřezem ve tvaru..lichoběžníku, přičemž otevřené ústí leží na jeho užší základně. ,
6. 6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že průběžný kanál je konfigurován tak, že dno a otevřené ústí jeho příčného průřezu má větší šířku než střední část uvedeného průřezu.

   * '· -^p :

   ·· *.-- r.·.£>'*·· 1 :.-,- .-··'.

   _u / ., > . Ζ;·~' •X ss‘· .A:, ., '? r ýs.-.

   ' -í '

   FIG.-2

   FIG .-3 ~ ··£*·><··,. .X,: 'k'· ··...> .^*V;·.; ,'

   g. .· Λ ..Λ Á =gg í_ . „Ji-Wk·» . ··’ ··FIG.-4

   I \
7. 7Ϊ Γ — η

   >

   UJ >· I _ > 1 < -* ω J <ζ ³ □ { *=» 3. ο ο ** ΐ 4 Τ· ϋ

   i r v™T7v

   Γ \