Sposób formowania prózniowego i oprzyrzadowanie do formowania prózniowego Przedmiotem wynalazku jest sposób formowa¬ nia prózniowego i oprzyrzadowanie do formowa¬ nia prózniowego.W sposobie wykonywania form wedlug amery¬ kanskiego opisu patentowego nr 3 293 703, przez¬ naczonych do odlewania metalu w wilgotnej formie z masy formierskiej, do skrzynki formierskiej w postaci ramy wprowadzany jest najpierw mate¬ rial formierski, zawieraijacy spoiwo, po czym wspo¬ mniana skrzynka formierska umieszczana jest na plycie modelowej, a nastepnie na mase formier¬ ska wywierany jest nacisk dla jej zageszczenia, a jednoczesnie we wglebieniach miodelu uwarun- kowianych wymiajgianianii konsitakcyjnymi, wytwa¬ rza sie stan prózni, ulatwiajacy wypelnienie tych wglebien masa formierska. Nastepnie model usu¬ wany jest z formy, a powstala wneke formierska zalewa sie roztopionym metalem.W sposobie tym saima forma odlewnicza ma sta¬ le zageszczenie i zachowuje ksztalty dizieki zasto¬ sowaniu spoiwa w materiale formierskim. W spo¬ sobie tym istnieje koniecznosc wywierania znacz¬ nego nacisku na mase formierska w celu jej za¬ geszczenia a przy tym trudno jest spowodowac przemieszczanie masy formierskiej i jej Utwardze¬ nie, zwlasizcza gdy model posiada duze zaglebienia i skomplikowany ksztalt. Ponadto model styka sie bezposrednio z masa formierska, co wplywa na zmniejszenie jego zywotnosci i powoduje to cze¬ ste uszkadzanie formy odlewniazeij podczas usu- 10 15 20 25 30 wania modelu z formy. Przy odlewaniu w wilgo^ tnych formach, z masy formierskiej wydziela sie duza ilosc gazów ze spoiwa i pary z zawartej w masie wody. Po wykonaniu odlewu istnieja trud¬ nosci w usunieciu spieazonej masy ze skrzynki formierskiej.Sposób formowania prózniowego odlewów, w przynajmniej 'dwuczesciowej skrzynce formierskiej, zgodnie z wynalazkiem polega na tym, ze na mo¬ del naklada sie powloke z zywicy syntetycznej, osadza sie ten model wraz z powloka w szkrzynce formierskiej, wypelnia skrzynke sypkim materia¬ lem formierskim pozbawionym spoiwa, korzystnie piaskiem kwarcowym z równoczesnym jego pra¬ sowaniem i ewentualnie wibrowaniem i wytwarza sie w tym materiale podcisnienie. Nastepnie roz¬ suwa sie czesci skrzynki formierskiej i utrzymujac podcisnienie w zawartym w nich materiale, wyj¬ muje sie model pozostawiajac powloke, po czym dosuwa sie do siebie czesci skrzynki formierskiej.Na model naklada sie powloke przez powlekanie pedzlem jego powierzchni zywica syntetyczna w stanie cieklym, badz przez niatryskiwanie, a na¬ stepnie przez suszenie.Przewidziano takze nakladanie na model powloki z zywicy syntetycznej, przez umieszczenie w pobli¬ zu jego powierzchni arkuszy folii z zywicy syn¬ tetycznej, podgrzanych do stanu elastycznosci, i ich przyssanie do powierzchni modelu przez wy- 82152I 3 tworzenie stanu podcisnienia na tych powierz¬ chniach.Alternatywny sposób formowania prózniowego odlewów wedlug wynalazku polega na tym, ze kazda z czesci skrzynki formierskiej napelnia sie sypkim materialem formierskim pozbawionym spo¬ iwa,, korzystnie piaskiem Ikwarcowytm, naklada na powierzchnie materialu formierskiego arkusz folii z zywicy syntetycznej, podgrzany do stanu duzej elastycznosci, wytwarza sie w materiale formier¬ skim podcisnienie i jednoczesnie wywiera nacisk powierzchni ksztaltujacych modelu na arkusz fo¬ lii, do momentu zanurzenia sie w niej tego mo¬ delu na wymiagana glejbdkosc, po czym model od¬ suwa sie od folii i przy ciagle utirzymywianym podtcisnieniiu w materiale formiertskiim dosuwa sie czescd.Bitoffi^jn^^^^ do siebie.Sposófc ?idntxbwajiik ^prózniowego wedlug wyna¬ lazku umozliwia równiez! formowanie rdzeni odle¬ wniczych. Dla ich otrzypania postepuje sie na¬ stepujaco? !Dó sknnz&tofczt [rdzeniowej, pirzymajmniej dwuczesciowej, wklada sje woreczek foliowy % zy¬ wicy syntetycznej, podgrzany do stanu duzej ela¬ stycznosci, wytwarza sie w nim nadcisnienie o wartosci zapewniajacej jego przyleganie do we¬ wnetrznych powierzchni skrzynki rdzeniowej, wkla¬ da sie do wnetrza woreczka rure odpowietrzajaca, napelnia woreczek sypkim materialem formierskim pozbawionym spoiwa, korzystnie piaskiem kwar¬ cowym, po czym utrzymujac podcisnienie w mate¬ riale formierskim odsuwa sie czesci skrzynki rdze¬ niowej.Oprzyrzadowanie do formowania prózniowego sklada sie z modelu odwzorowujacego przedmiot odlewany i skrzynki formierskiej, przynajmniej dwuczesciowej, której kazda z czesci zaopatrzo¬ na jest w otwór odpowietrzajacy, oddzielony od wnetrza skrzynki filtrem siatkowym, przymoco¬ wanym do tej skrzynki.Rozwiazanie zagadnienia formowania prózniowego zgodnie z wynalazkiem, pozwala na znaczne upro¬ szczenie znanych procesów formowania odlewów i rdzeni odlewniczych, eliminujac koniecznosc utwardzania materialu formierskiego jakimkolwiek spoiwem, w celu zapewnienia stalosci ksztaltów formy.Zgodnie z wynalazkiem efekt stalosci ksztaltów formy uzyskuje sie przez wytworzenie podcisnie¬ nia w sypkim materiale formierskim pozbawionym spoiwa, wypelniajacym skrzynke formierska lub rdzeniowa, i ewentualne zastosowanie zabiegu za_ gejpzczaniia tego materialu przez pnasowainie ii/lub wibrowanie. Poniewaz podcisnienie to utrzymywa¬ ne jest takze po wyjeciu modelu, wówczas cis¬ nienie atmosferyczne stanowi czynnik oddzialywu¬ jacy na powloke, odwzorowujaca ksztalt modelu, i pozwalajacy na trwale zachowanie ksztaltów tej powloki do chwili zalania uzyskanej wneki for¬ mierskiej cieklym metalem.Material formierski pozbawiony spoiwa, daje sie w sposób bardzo prosty usuwac ze skrzynki for¬ mierskiej, nadajac sie bez jakiejkolwiek regene¬ racji do ponownego uzycia. Zatem rozwiazanie we¬ dlug wynalazku prowadzi bezposrednio do zwie- 4 kszenia wydajnosci procesów formowania odlewów i rdzeni odlewniczych.Uzyskane sposobem wedlug wynalazku odlewy i rdzenie odlewnicze charakteryzuja sie dobra do- 5 kladnoscia wymiarów, zachowaniem zadanych ksztaltów i wysoka gladkoscia powierzchni. Szcze¬ gólnie wysoka gladkosc powierzchni i dokladnosc wymiarów uzyskuje sie w przypadku zastosowania dodatkowego zageszczenia materialu formierskie- 10 go przez pracowanie lub wibrowanie.Praedimiot wynalazku zostal blizej omówiony w przykladach wykonania i uwidoczniony na rysun¬ kach, na których fig. 1 przedstawia odlany wy¬ rób w widoku perspektywicznym, fig. 2 — ten sam 15 wyrób w przekroju wzdluznym, fig. 3 — plyte modelowa stanowiaca jedna z czesci modelu w wi¬ doku perspektywicznym, fig. 4 — plyte modelowa stanowiaca druga czesc modelu w widoku perspe¬ ktywicznym, fig. 5 — powloke ksztaltujaca pierw- 20 szej czesci modelu, w wtiidoku perspektywicznym, fig. 6 — powloke ksztaltujaca drugiej czesci mo¬ delu, w widoku perspektywicznym, fig. 7 — zlo¬ zony model wraz z powlokami, w przekroju wzdlu¬ znym fig. 8 —' oprzyrzadowanie przygotowane do za- 25 formowania modelu, w przekroju wzdluznym, fig. 9 —. to samo oprzyrzadowanie z zaformowanytm mjoldelelm, w prz-ekroju wzdluznym, fig. 10 — za- fonmowana i rozlozona skrzynke po wyjeciu mo¬ delu, w przekroju wzdluznym, fig. 11 — zlozona 30 forme po zalaniu wneki metalem, w przekroju wzdluznym, fig. 12—16 — alternatywny sposób wykonania formy i modelu, w róznych fazach for¬ mowania, w przekrojach wzdluznych fiig. 17 — filtr siatkowy w widoku czolowym, fig. 18 — filtr 35 siatkowy i otwór odpowietrzajacy, w przekroju osiowym, fig. 19—22 — inny alternatywny sposób wykonania formy w róznych fazach formowania, w przekrojach wzdluznych, fig. 23—26 — sposób wytoonianfiia rdzenia odlewniczego w róznych fazach 4o formowania, w przekrojach wzdluznych, fig. 27 — fragment przekroju poprzecznego przez material formierski powloke ksztaltujaca i model. Jedno z wykonan niniejszego wynalazku zostanie opisane z powolaniem sie na fig. 1—11. 45 Na fig. 1 i 2 odlew 1 posiada czesc cylindryczna 2 integralnie zwiazana z kolnierzem 3. Na fig. 3 i 4 przedstawiona jest para plyt modelowych, wy¬ konanych z metalu.Uwidoczniona na fig. 3, plyta modelowa 4 ma 50 na powierzchni 5 wystajaca czesc 6 modelu, od¬ powiadajaca ksztaltowi odlewu 1 z polówka ukla¬ du wlewowego 7. Na fig. 4, plyta modelowa 8 na pbwienzichni 9 mia czesc modelu dlo odwzoro¬ wania ksztaltów odlewu 1 z polówka ukladu wle- 55 wowego 11.Na fig. 5 uwidoczniono powloke ksztaltujaca 12 formy, o grubosci ok. 0,02 mm, wykonana z zy¬ wicy syntetycznej natryskiwanej w stanie cieklym na powierzchnie 5 plyty modelowej 4, uwidocznio- 60 nej ma fig. 3. Wypuklosc 13 powloM ksztaltujacej 12 odpowiada ksztaltowi odlewu 1.Na fig. 6 uwidoczniono powloke ksztaltujaca 14 formy, o grubosci ok. 0,02 mm, wykonana z zywicy syntetycznej natryskiwanej w stanie cieklym na «5 powierzchnie 9 plyty modelowej 8, uwidocznionej82152 6 na fiig. 4. Wypuklosc 15 powloki 14 odpowiada ksztaltowo, odlewu 1.Jak pokazano na fig. 7, plyty modelowe 4 i 8 sa zestawione ze soba, tak ze ich tyflme powierzch¬ nie stykaja sie ze soba, a ich polozenie wzgledem siebie ustalone jest za pomoca wystepów ustala¬ jacych 16 wsunietych w otwory 17. Do powierzch- mi 5 plyty modelowej 4 przylega powloka 12, zas do powierzchni 9 plyty modelowej 8 przylega po¬ wloka 14. Powloki 12 i 14 wraz z plytami mode¬ lowymi 4 i 8, osadzone sa w dwuczesciowej skrzyn¬ ce formierskiej 18 i 19. ¦ Skrzynka 18 i 19 posiada na swych górnych sciankach 22 i 23 otwory 20 i 21, przewtiidziane do wprowadzania materialu formierskiego. Do scianek 22 i 28 skrzynki przyimocowane sa tuleje cylindrycz¬ ne 24 i 25, w których osadzone sa przesuwnie tloki prasujace 26 i 27. Czolo tloka 26 stanowia dwie sztywne plyty 30 4 38 zaopatrzone w otwory 28 i 36, pomiedzy którymi umieszczone sa dwie war¬ stwy siatki 32 i 34 o stosunkowo malych rozmia¬ rach oczek. Czolo tloka 27 stanowia dwie sztywne plyty 31 i 39, zaopatrzone w otwory 29 i 37, po- miedizy którymi umieszczone sa -dwie warstwy siat¬ ki 33 i 35 o stosunkowo malych rozmiarach oczek.Tloki prasujace 26 i 27 polaczone sa odpowied¬ nio z tloczyskami 40 i 41, oraz zaopatrzone sa w krócce 42 i 43, których otwory polaczone sa z ko¬ morami .pod .plytami tych tloków li które to 'króc¬ ce maja nakretki 44 i 45. Krócce Ite lacza komory tloków prasujacych z 'pompa ssaca. Kolejnosc wy¬ konywanych czynnosci przy formowaniu próznio¬ wym jest nastepujaca. Najpierw przygotowuje sie powloki ksztaltujace 12, 14, przez natryskiwanie zyiwicy syntetycznej w stanie cieklym na po¬ wierzchnie 5 i 9 plyt modelowych 4 i 8.Warstwy zywicy rozprowadzonej w ten sposób maja grubosc ok. 0,02 mm. Nastepnie powloki z zywicy syntetycznej wraz z plytami 'modelowymi umieszcza sie w suszarce, celem odparowania cie¬ klych rozpuszczalników z zywicy i przez to nada¬ nie im odpowiedniej sztywnosci. PO wysuszeniu powloki przyjmuja ksztalt pokazany na fig. 5 i 6.Nastepnie osadza sie plyty modelowe, wraz z powlokami ksztaltujacymi pomiedzy dwiema cze- scdatmi skrzynki formierskiej 18 i 19, zgodnie z fig. 8, po czym skrzynke wypelnia sie piaskiem kwarcowym 46 i 47.W celu zageszczenia piasku kwarcowego i szczel¬ nego wypelnienia przez niego objetosci skrzynki formierskiej, nadaje sie ruch posuwisty tloczyskom 40, 41 a tym samym dokonuje sie przesuniecia tlo¬ ków 26 i 27 tak, ze odleglosc miedzy nimi ulega zmniejszeniu.Jednoczesnie z tym przesuwaniem w komorze tloków wytwarza sie podcisnienie, a tym samym podcisnienie to powstaje równiez w calej objeto¬ sci skrzynki formierskiej 18 i 19, a wiec i w pia¬ sku 'kwarcowym. Spadek cisnienia w przestrzeni skrzynki formierskiej doprowadza sie do warto¬ sci 4O0 mm Hg mniejszej od cisnienia atmosferycz¬ nego, tak ze powloki 12 i 14 ulegaja przyssaniu do piasku kwarcowego.Po doprowaicLzeniu do zageszczenia piasku 'kwar¬ cowego, plyty modelowe, zgodnie z fig. 10, usuwa sie z przestrzeni pomiedzy powlokami 12 i 14, w wyniku odsuniecia od siebie obu czesci skrzynki formierskiej, przy czym podczas tego odsuwania utrzymywany jest stan podcisnienia w piasku 5 kwarcowym. Nastepnie obie czesci skrzynki for¬ mierskiej dosuwa^sie do siebie i imocuje ze soba, tak jak to przedstawiono na fig. 11, dzieki czemu tworzy sie wneke formierska 48 o ksztalcie od¬ lewu 1. Tak utworzona wneke formy zalewa sie 10 metalem. Podczas zalewania wneki cieklym meta¬ lem, w piasku kwarcowym utrzymuje sie nadal podcisnienie.Skrzynka formierska moze byc równiez zaopatrzo¬ na w wibratory 49, 50, przymocowane do niej, 15 które uruchamiane sa podczas napelnienia piaskiem skrzynki.W przypadku wytworzenia znacznych sil wibra¬ cyjnych, moga byc wyeliminowane tloki 26 i 27, prasujace piasek kwarcowy. Alternatywny sposób 20 formowania wedlug niniejszego wynalazku omó¬ wiono z powolaniem sie na fig. 12—18.Na fiig. 12 model drewniany 51 ma ksztalt o powierzchni 52, odpowiaidajacy ksztaltowi 53 od¬ lewu, który ma byc otrzymany. W modelu 51 osa- 25 dzona jest centrycznie rura odpowietrzajaca 54, która polaczona jest za pomoca nie pokazanych otworków z powierzchnia 52 tego modelu. Na po¬ wierzchni 52 modelu 51 utworzona jest powloka z zywicy syntetycznej w postaci Monki. Przez wy- 30 wolanie podcisnienia w rurze odpowietrzajacej 54, a tym samym na powierzchni modelu powoduje sie, iz podgrzane arkusze folii z zywicy syntetycz¬ nej przylegaja do powierzchni modelu 51, tworzac wspomniana powloke 55. Nastepnie w dwuczescio- 35 wej skrzynce formierskiej 56 osadza sie model 51 z powloka 55.Kazda z czesci skrzynki formierskiej zaopatrzo¬ na jest w swej górnej sciance w otwory 57 dla wprowadzenia piasku kwarcowego, zas na swych 40 ibocznych sciankach posiada otwory odpowietrza¬ jace 58 z filtrami siatkowymi 59. Od strony we¬ wnetrznej skrzynki formierskiej otwory 58 lacza sie z promieniowymi kanalami 60, przyslonietymi filtrem siatkowym 59, tak jak to uwidoczniono na 45 fig. 17 i 18.Piasek kwarcowy 61 wsypywany jest przez otwo¬ ry 57 do wnetrza skrzynki formierskiej. Po napel¬ nieniu skrzynki otwory sa zamykane pokrywami 62, po czym z jej wnetrza usuwane jest powie- 50 trze przez otwory 58, tak aby wytworzyc stan pod¬ cisnienia.Po zaformowaniu modelu 51 w skrzynce for¬ mierskiej, powoduje sie rozsuniecie obu czesci skrzynki formierskiej i wyjecie z niej modelu. 55 Po ponownym zsunieciu czesci skrzynki formier¬ skiej uzyskuje sie wneke formierska 63, oslonieta powloka 55, gotowa do wypelnienia cieklym me¬ talem. Jeszcze inne rozwiazanie alternatywne spo¬ sobu wedlug wynalazku przedstawione zostalo z 60 powolaniem sie na fig. 19—22.Jedna z dwóch czesci skrzynki formierskiej 71, zaopatrzona w otwór odpowietrzajacy 72 w króccu i filtr siatkowy 73, napelnia sie piaskiem kwarco¬ wym 74, na którego powierzchnie 75 naklada sie os arkusz folii 76 z zywicy syntetycznej. Nastepnie w82152 -piasku kwarcowym wytwarza sie podcisnienie, la¬ czac otwór odpowietrzajacy 72 z pomipa ssaca i podgrzewajac jednoczesnie folie do stanu duzej elastycznosci.Na podgrzana folie wywiera sie z kolei nacisk powienzchni ksztaltujacych 79 modelu 77, przy czym powierzchnie te sa odwzorowaniem czesci powierz¬ chni 78 przedmiotu odlewanego. Przez wywieranie tego nacisku otrzymuje sie odwzorowanie po¬ wierzchni 79 «modelu w folii 76 i piasku kwarco¬ wym.W podobny sposób przygotowuje sie druga czesc formy, po czyim utrzymujac w piasku 'kwarcowym wypelniajacym obie czesci skrzynki stan podci¬ snienia, sklada sie je i mocuje ze soba, uzyskujac wneke formierska 80. Nastepne rozwiazanie alter¬ natywne sposobu wedlug wynalazku przedstawia¬ ja fig. 23—26.Dwuczesciowa skrzynka rdzeniowa 91 ma we¬ wnetrzna powierzchnie 92 scisle odpowiadajaca ksztaltowi wewnetrznemu 93 odlewu. Do wnetrza skrzynki rdzeniowej wklada sie woreczek z zywi¬ cy syntetycznej i dociska sie go ido wewnetrznej powierzchni skrzynki rdzeniowej, przy równocze¬ snym jego podgrzewaniu. Dociskania tego dokonu¬ je sie badz przez wytworzenie podcisnienia po¬ miedzy wewnetrzna powierzchnia skrzynki rdze¬ niowej a zewnetrzna powierzchnia wymienionego woreczka, badz przez wytworzenie nadcisnienia we¬ wnatrz tego woreczka. W ten sposób uzyskuje sie powloke 94, do wnetrza której Wklada sie rure od/powietrzajaca 95, majaca wzdluz swej dlugosci szereg otworków 96 i oslonieta filtrem siatkowym 97. Nastepnie do powloki wsypuje sie piasek kwar¬ cowy 98 i wytwarza w nim podcisnienie za po¬ moca rury odpowietrzajacej 95. W wyniku tego ostatniego, wymusza sie przyleganie powloki 94 do piasku kwarcowego.W powyzej opisanych róznych wykonaniach wy¬ nalazku, skrzynki formierskie moga miec ten sam ksztalt co ksztalt wyrobu, który 'ma byc odlewany.Powoduje to zmniejszenie przestrzeni, która jest wypelniana piaskiem kwarcowym, a tym samym pozwala na oszczednosci ilosci materialu formier¬ skiego wypelniajacego skrzynke.Warstwa 103 piasku kwarcowego, jak to uwi¬ doczniono na fig. 27, przylegajaca do powloki ksztaltujacej 102, która równiez scisle przylega do powierzchni modelu 101, wnika w te powloke, zwiekszajac dokladnosc odlewanego wyrobu. PL PL