FI92294B

FI92294B - Method for the manufacture of mould bodies from moulding sand

Info

Publication number: FI92294B
Application number: FI902823A
Authority: FI
Inventors: Heinz Duester
Original assignee: Fischer Ag Georg
Priority date: 1990-06-06
Filing date: 1990-06-06
Publication date: 1994-07-15
Also published as: FI902823A; FI902823A0; FI92294C

Description

9229492294

Menetelmä muotokappaleiden valmistamiseksi muottihiekastaA method of making moldings from mold sand

Keksintö koskee menetelmää valamiseen tarkoitettujen keernojen tai vastaavanlaisten muotokappaleiden val-5 niistämiseksi muottihiekasta puristusmuotissa, joka muodostuu ensimmäisestä ja toisesta vastakkaisesta muottityöka-lusta, joista ainakin toinen työkalun pinnassa on monimutkaisia muottisyvennyksiä.The invention relates to a method for manufacturing casting cores or similar moldings from mold sand in a compression mold consisting of first and second opposing mold tools, at least one of which has complex mold recesses on the surface of the tool.

Valamiseen tarkoitettujen valusydämien valmistami-10 seksi muottihiekasta tunnetaan erilaisia menetelmiä, nimittäin toisaalta käytetystä muottihiekasta riippuvaisia ja toisaalta puristustyökalujen rakenteesta riippuvaisia. Niinpä tunnettua on, että tavanomaisen muottihiekan ja yksinkertaisten puristustyökalujen kanssa käytetään mekaa-15 nisesti toimivia puristimia. Sitävastoin monimutkaiset pu-ristustyökalut, joissa on muottisyvennyksiä ja ontelora-kenteita työkalujen pinnoissa, vaativat toisaalta kvartsi-hiekkaa ja hartsisideaineen mukaansekoittamista, toisaalta tärykaavauskoneiden ja ampumakoneiden käyttämistä. Kvart-20 sihiekka on kuitenkin kallista ja tärykaavauskoneiden ja ampumakoneiden käyttö koneteknisessä mielessä monimutkaista. Tähän tuo keksintö avun.Various methods are known for making casting cores for casting from mold sand, namely depending on the mold sand used on the one hand and depending on the structure of the pressing tools on the other hand. Thus, it is known to use mechanically operated presses with conventional mold sand and simple pressing tools. In contrast, complex compression tools with mold recesses and hollow structures on tool surfaces require quartz sand and resin binder mixing on the one hand, and vibratory molding machines and firing machines on the other. However, Kvart-20 sieve sand is expensive and the use of vibratory forming machines and shooting machines is technically complex. The invention helps with this.

Keksinnön tehtävänä on antaa käyttöön menetelmä, jolla voidaan valmistaa tuorehiekasta koneellisesti moit-25 teettomasti ja rationaalisesti.It is an object of the invention to provide a method by which fresh sand can be produced mechanically and rationally.

Tämän tehtävän ratkaisemiseksi keksinnön mukainen menetelmä käsittää seuraavat vaiheet: a) puristusmuotin täyttämisen tuorehiekalla; b) tuorehiekan vetämisen muottisyvennyksiin ennen 30 tuorehiekan esitiivistystä tyhjiövälineillä; c) tuorehiekan esitiivistyksen liikuttamalla ensimmäistä vastakkaista muottityökalua toista vastakkaista muottityökalua kohti; d) tuorehiekan lopputiivistyksen esitiivistyksen 35 jälkeen liikuttamalla ensimmäistä ja toista vastakkaista 2 92294 muottityökalua toisiaan kohti muotokappaleen tuottamiseksi, ja e) muotokappaleen poistaminen puristusmuotista paineilman avulla.To solve this task, the method according to the invention comprises the following steps: a) filling the compression mold with fresh sand; (b) drawing fresh sand into mold cavities before pre-compacting 30 fresh sand with vacuum means; c) pre-compacting the fresh sand by moving the first opposite mold tool towards the second opposite mold tool; d) after pre-sealing the final seal of the fresh sand 35 by moving the first and second opposing 2,229,294 mold tools toward each other to produce a mold body, and e) removing the mold body from the compression mold by means of compressed air.

5 Keksintö lähtee siitä tietämyksestä, että yllättäen toisaalta tuorehiekkaa - erittäin huokeaa muottihiekkaa -ja toisaalta hydraulipuristinta voidaan käyttää sellaisten keernojen valmistukseen, joissa on monimutkaisia ja hienoja pintamuotoja silloin, kun tuorehiekka ensin esi-10 tiivistetään puristusmuotissa ja sen jälkeen tiivistetään lopullisesti, koska varsinaisen esitiivistyksen aikana pu-ristustyökalujen pinnassa olevat monimutkaiset muottisy-vennykset täyttyvät moitteettomasti. Tällaisessa tapauksessa kiinnittyy tuorehiekka monimutkaisiin muottisyven-15 nyksiin riittävässä määrin, koska hydraulipuristin mahdollistaa puristustyökalujen täsmällisen säädön toisaalta esitiivistystä ja toisaalta lopullista tiivistystä varten. Tuloksena on peruslujuudeltaan kovia valusydämiä ja monimutkaisissa pinnoissa on moitteeton rakenne. Tämän vuoksi 20 on keksinnön mukaisella menetelmällä mahdollista valmistaa keernoja jopa monimutkaisia valukappaleita varten halvasta tuorehiekasta yksinkertaisesti ja taloudellisesti. Tässä ovat nähtävissä keksinnöllä saavutettavat olennaiset edut.The invention is based on the knowledge that, surprisingly, fresh sand - very cheap mold sand - on the one hand and hydraulic press on the other can be used to produce cores with complex and fine surface shapes when fresh sand is first pre-compacted in a compression mold and then finally compacted, the intricate mold recesses on the surface of the crimping tools are properly filled. In such a case, the fresh sand adheres to the complex mold recesses to a sufficient extent, since the hydraulic press allows precise adjustment of the pressing tools for pre-sealing on the one hand and final sealing on the other. The result is hard casting cores with a basic strength and an impeccable structure in complex surfaces. Therefore, with the method according to the invention, it is possible to make cores even for complex castings from cheap fresh sand simply and economically. Here, the essential advantages achieved by the invention can be seen.

Imemällä tuorehiekka puristustyökalun tai -kalujen 25 sisään muottisyvennyksiin ennen esitiivistystä optimoidaan monimutkaisten muottisyvennysten täyttyminen tuore-hiekalla. Edelleen järjestetään keksinnössä siten, että tuorehiekan esitiivistämiseksi alempi puristustyökalu, jossa on kohollaan olevia työkalupintoja tai muottisyven-30 nyksiä, painetaan päin ylempää puristustyökalua, jossa on muottisyvennyksiä tai koholla olevia työkalupintoja, ja että sitten lopullista tiivistämistä varten molemmat pu-ristustyökalut samanaikaisesti viedään päin toisiaan. Tosin voi periaatteessa myös alemmassa puristustyökalussa 35 olla monimutkaisia muottisyvennyksiä, mutta yllättäen on 1By sucking fresh sand into the mold recesses 25 prior to pre-compaction, the filling of complex mold recesses with fresh sand is optimized. Furthermore, in the invention, in order to pre-compact the fresh sand, a lower pressing tool with raised tool surfaces or mold recesses is pressed towards an upper pressing tool with mold recesses or raised tool surfaces, and then both press tools are simultaneously introduced for final compaction. Although, in principle, the lower crimping tool 35 can also have complex mold recesses, but surprisingly there is 1

IIII

· 92294 3 käynyt ilmi, että tuorehiekasta tehtyjen puristetuotteiden helppo muotista irrottaminen on silloin mahdollista, kun ylemmässä puristustyökalussa on monimutkaisia muottisyven-nyksiä, ja sekä tuorehiekan sisäänimeminen että myös esi-5 tiivistyminen tapahtuu tavallaan alhaalta ylöspäin. Kulloisenkin puristetuotteen ulostyöntäminen voi tapahtua paineilmalla tai käyttäen paineilmaa apuna monimutkaisten muottisyvennysten alueella. Näin helpottuu myös tuorehiek-kaisten puristekappaleiden irrottaminen muotista ja moni-10 mutkaisten ja hienojen pintarakenteiden vahingoittuminen estyy.· 92294 3 It has been found that easy removal of extrudates made from fresh sand from the mold is possible when the upper compression tool has complex mold recesses, and both the suction of fresh sand and the pre-5 compaction take place in a way from the bottom up. The extrusion of the respective extruded product can take place with compressed air or with the aid of compressed air in the area of complex mold recesses. This also facilitates the removal of fresh sand extrudates from the mold and prevents damage to multi-curved and fine surface structures.

Keksinnön mukaista menetelmää voidaan toteuttaa puristimella, jossa on puristinmuottiin vietävä puristus-työkalu, jossa on muottisyvennyksiä, ja muottipöytä. Pu-15 ristimessa, joka soveltuu erittäin hyvin vaaditun menetelmän suorittamiseen on hydraulipuristin ja puristustyökalussa on muottisyvennyksiin johtavia samoinkuin vuorotellen alipaineeseen tai ylipaineeseen yhdistettäviä kanavia. Nämä kanavat toimivat siis toisaalta imuputkina tuorehie-20 kan imemiseksi monimutkaisiin muottisyvennyksiin, ja toisaalta paineilmaputkina kyseisten puristettujen kappaleiden työntämiseksi ulos käyttäen apuna paineilmaa monimutkaisten muottisyvennysten alueella. Tällöin on keksinnön oppien mukaisesti ylemmässä työkalussa monimutkaisia muot-•25 tisyvennyksiä ja kanavia, jotka avautuvat muottisyvennyksiin. Myös alemmassa puristustyökalussa voi olla muottisyvennyksiä ja kanavia. Mieluiten on muottisyvennykset järjestetty kyseisen puristustyökalun reuna-alueelle, koska juuri työkalun reuna-alueella tuorehiekan sisään imeminen 30 ja monimutkaisiin muottisyvennyksiin esitiivistäminen voi tapahtua hyvin säädetyllä tavalla ja lopuksi huolehtii tasainen ja molemminpuolinen lopullinen tiivistäminen puristetuotteiden tai valusydämien täsmällisestä mittapysy-vyydestä. Näin saadaan valusydämen poikkipinnan yli ulot-35 tuva, tasainen huokoisuus niin, että valuprosessin aikana 1 ·« 4 92/94 varmistuu moitteeton kaasun poistuminen ja lopuksi sileä pinta valukappaleelle.The method according to the invention can be carried out with a press with a pressing tool to be inserted into a press mold with mold recesses and a mold table. The Pu-15 crossover, which is very well suited to perform the required method, has a hydraulic press and the pressing tool has channels leading to the mold recesses as well as alternating underpressure or overpressure. These ducts thus act, on the one hand, as suction pipes for sucking fresh hay into 20 complicated mold recesses and, on the other hand, as compressed air pipes for pushing out these compressed pieces with the aid of compressed air in the area of the complex mold recesses. In this case, according to the teachings of the invention, the upper tool has complex mold recesses and channels which open into the mold recesses. The lower crimping tool may also have mold recesses and channels. Preferably, the mold recesses are arranged on the edge area of the pressing tool in question, because it is in the edge area of the tool that the suction of fresh sand 30 and the pre-sealing into complex mold recesses can take place in a well-controlled manner and finally the smooth and reciprocal final sealing This results in a uniform porosity extending over the cross-sectional area of the casting core, so that during the casting process 1 · «4 92/94 ensures the correct removal of gas and finally a smooth surface on the casting.

Seuraavassa selvitetään keksintöä lähemmin ainoastaan yhden toteutusesimerkin esittävän piirustuksen avul-5 la. Piirustuksessa esittää kuvio 1 vaaditun menetelmän suorittamiseen tarkoitetun hydraulipuristimen kaaviomaisena pystyleikkauksena, kuvio 2 suurennetun osan kuvion 1 kohteesta puris-tustyökalujen reuna-alueelta.In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawing showing only one embodiment. In the drawing, Fig. 1 shows a schematic vertical section of a hydraulic press for carrying out the required method, Fig. 2 shows an enlarged part of the object of Fig. 1 from the edge area of the pressing tools.

10 Kuvioissa on esitetty hydraulipuristin 1, alapoik- kipalkki 2, yläpoikkipalkki 3, sylinteri-mäntälaite 4 ja ohjauskappaleet 5 puristusmuottiin 6 siirrettäviä, muotti-syvennyksiä 9 käsittäviä puristustyökaluja 7, 8 varten.The figures show a hydraulic press 1, a lower cross member 2, an upper cross member 3, a cylinder-piston device 4 and guide pieces 5 for pressing tools 7, 8 comprising mold recesses 9 which can be moved into a press mold 6.

Puristusmuotti 6 sijaitsee muottipöydän 10 alueella. Pu-15 ristustyökalu 8, jossa on monimutkaisia muottisyvennyksiä 9 työkappaleen pinnalla, käsittää muottisyvennyksiin 9 johtavia kanavia 11, joihin vuorotellen aikaansaadaan alipaine tai ylipaine. Toteutusesimerkissä monimutkaiset muottisyvennykset 9 ja kanavat 11, jotka myös avautuvat 20 muottisyvennyksiin, ovat ylemmässä puristustyökalussa 8. Muottisyvennykset 9 on järjestetty puristustyökalun 8 reuna-alueelle. Tällaista hydraulipuristinta 1 käytettäessä voidaan muottihiekkana käyttää tuorehiekkaa 12. Tuorehiek-ka esitiivistetään ensin puristusmuotissa 6 ja esitiivis- "25 tyksen jälkeen se tiivistetään lopullisesti. Jo näin pääs-. · tään monimutkaisten muottisyvennysten 9 moitteettomaan täyttymiseen tuorehiekalla 12. Tämä vaikutus optimoituu siten, että tuorehiekka 12 ennen esitiivistämistä imetään sisään monimutkaisiin muottisyvennyksiin 9 kanavien 11 30 kautta, joihin puristuksen jälkeen syötetään paineilmaa ja siten autetaan puristustuotteiden tai kulloistenkin keer-nojen muotista irrottamista.The compression mold 6 is located in the region of the mold table 10. The Pu-15 crossing tool 8, which has complex mold recesses 9 on the surface of the workpiece, comprises channels 11 leading to the mold recesses 9, which are alternately provided with vacuum or overpressure. In the embodiment, the complex mold recesses 9 and the channels 11, which also open into the mold recesses 20, are in the upper pressing tool 8. The mold recesses 9 are arranged in the edge area of the pressing tool 8. When using such a hydraulic press 1, fresh sand 12 can be used as the mold sand. The fresh sand is first pre-compacted in the compression mold 6 and, after pre-compaction, is finally compacted. This already ensures that the complex mold recesses 9 are properly filled with fresh sand 12. This effect is optimized by 12, prior to pre-sealing, are sucked into the complex mold recesses 9 through ducts 11 30, to which compressed air is supplied after pressing and thus help to remove the press products or the respective Keers from the mold.

* ·* ·

Claims

A method for making mold bodies of mold sand in a mold comprising of first and second oppositely shaped molds, at least one of which exhibits complicated mold depressions on its surface, characterized in that the method comprises the following steps: a) filling the mold with fresh sand ; B) incorporation of the fresh sand into the mold depressions prior to pre-compression of the fresh sand by means of vacuum; c) precompressing the fresh sand by displacing the first opposite mold tool in the direction of the second opposite mold tool; d) final compression of the fresh sand after it has been pre-compressed, by displacing the first and second molding tools in a direction towards each other to form a molding body; and e) removing the mold body from the mold by means of compressive force.

2. A method according to claim 1, characterized in that the fresh sand is compressed by a hydraulic press. \ 25

3. A method according to claim 1, characterized in that the retraction and removal stages are carried out by the first molding tool. «<Li