SU865514A1 - Способ очистки отливок и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТЛИВОК И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1

Изобретение относитс  к электрогидравлической обработке материалов, преимущественно дл  очистки мелких отливок по выплавл емым модел м от керамики, пригара и остатков формовочной смеси.

Изрестны различные способы очистки отливок от стержней и остатков формовоч- 5 ных смесей: пневмоударный, виброударный, гидроструйный, дробеструйный, дробеметный 1.

Однако качество отделени  керамической формы при использовании этих способов невысокие, так как керамика удал етс  пре- 10 имущественно с наружной поверхности отливок . Поэтому их окончательна  онистка производитс , как правило, выщелачиванием. Но этот спосс б очистки (выщелачивание - химическое растворение керамической формы ) дорогосто щий, малопроизводительный 15 и дл ительный.

Наиболее .близким к предлагаемому  вл етс  электрогидравлический (ЭГ) способ очистки, включающий загрузку их в рабочий контейнер «навалом и очистку разр дами в жидкости. Он обеспечивает возможность 20 удалени  высокопрочных стержней из отливок точного лить  практически любой сложности 2.

Однако и в этом случае очистку отливок точного лить  осуществл ют разр дами в жидкости, энерги  которых в импульсе превышает 1,25-2 кДж, что  вл етс  недопустимым дл  очистки тонкостенных отливок так как они при этом разрушаютс .

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство ванного типа дл  очистки отливок, загружаемых «навалом в ванну с жидкостью, содержащее с жидкостью , рабочий контейнер, высоковольтный ввод с электродами 3.

Наличие в устройстве подвижных частей в зоне мощного ЭГ удара значительно усложн ет устройство в целом и снижает надежность и долговечность работы его конструктивных элементов.

Кроме того, использование мощных разр дов при очистке лить  приводит к деформированию деталей лить , что, следовательно , приводит либо к усложнению окончательной механической обработки, либо к браку.

Цель изобретени  - повышение надежности и долговечности работы устройства и повышение качества очистки.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что отливки загружают «навалом в контейнер так, чтобы толщина сло  отливок не превышала 0,5-0,6 величины рассто ни  от электрода до дна контейнера (величина установлена экспериментально) и погружают в емкость, заполненную жидкостью, очистку отливок осуществл ют чередующимис  и последовательно перемещающимис  по площади сло  отливок разр дами между электродами и отливками напр жением 35- 45 кВ, емкости конденсаторов 0,25-0,5 мкФ (т. е. при энергии разр да 0,3-0,6 кДж), и частоте следовани  Гц.

Устройст-во дл  осуществлени  способа очистки лить , состо щее из емкости, заполненной жидкостью, рабочего контейнера, высоковольтных вводов с электродами, содержит неподвижные электроды, расположенные в рабочем контейнере над отливками на высоте 50-60 мм на рассто нии между собой 250-300 мм и от стенок 120-150 мм. Диаметр и длина электрода, выступающего за торец изол ции ввода, равна соответственно 4-5 и 5-15 мм.

Линейные параметры предлагаемого устройства дл  очистки отливок выбраны экспериментально и наход тс  в пр мой зависимости от характеристик качества обработки деталей отливок. При уменьшении отношени  величины зазора между электродами к величине зазора от электродов до стенки рабочего контейнера (меньше, чем 2:1) ухудшаетс  качество обработки за счет снижени  степени воздействи  (ухудщени  услови  образовани  равномерного разр дного импульса). При увеличении (более 2,5:1) снижаетс  величина воздействующего ударного импульса (КПД установки).

При увеличении отношени  величины диаметра электрода к длине электрода, выступающего за торец изол ции ввода (более, чем 1:1), больша  величина диаметра электрода , также приводит к снижению КПД установки , а слишком малый диаметр электрода

преп тствует образованию достаточно мощного разр дного импульса.

Возможный механизм разрушени  разр дами в жидкости керамических стержней, имеющих высокую остаточную прочность

5 может быть представлен следующим образом . Выбивка стержней из отливок осуществл етс  в основном не только за счет пр мого механическо.го действи  ударных волн и потоков жидкости, а за счет возникновени  в отливках периодических сил раст жени  и сжати , заставл ющих вибрировать материал отливок и керамики. Так как их частоты собственных колебаний различны , на границе раздела происходит отслаивание керамики от металла.

Ударные волны, воздейству  на керамику создают в ней напр жени , превыщающие предел ее прочности, в результате чего керамика растрескиваетс , дробитс . Двигающийс  под действием расшир ющегос 

JJ канала разр да поток жидкости вымывает отколотые куски керамики и совместно с ними оказывает одновременно абразивное воздействие на литейный пригар, производ  окончательную очистку детали.

Следовательно, условием максимального

5 Эффекта очистки  вл етс  не повышение энергии разр да вообще, а соответствующий подбор соотношени  оптимальных параметров разр да, их чередовани  и конструктивных элементов устройства дл  очистки отливок разр дами в жидкости. Этим определ ютс , в основном, показатели повышени  качества и эффективности очистки, а также надежность и долговечность работы устройства в целом.

Пример. Очистка отливок на известной установке 67511 и установке высоковольтной

лаборатории Кировского политехническего института, что и представлено в таблице.

50

Известна 

35

0,25 Очистка полна  по

Предлагаема  Диапазон предлагаемых параметров обоснован следующими требовани ми к оптиНаружна  поверхность чиста , остатки керамики на внутренней поверхности

0,003 всей поверхности мальным услови м разр да и неразрущающему его действию по отношению к материалу отливок и элементов устройства: при напр жении и емкости соответственно менее 35 кВ и 0,25 мкФ энерги  разр да затрачиваетс  в основном на его формирование, т. е. ударный эффект, осуществл ющий очистку , будет отсутствовать. При напр жении и емкости более 45 кВ и 0,5 мкФ соответственно возрастает процент деформации, а также в св зи с увеличением мощности разр да снижаетс  долговечность и надежность устройства очистки.

На чертеже изображено устройство, общий вид.

Устройство дл  очистки отливок включает рассто ни  между высоковольтными вводами а до стенок б, до дна в, толщину сло  г отливок, воды д, диаметр е и длину ж рабочей части электродов, рабочий контейнер 1 с отливками 2, жидкость 3, высоковольтные вводы 4 с электродами диаметром е, отверсти  5 в дне и стенках рабочего контейнера 1, поддон б и дополнительную емкость 7.

Устройство работает следующим образом.

Отливки 2, освобожденные от сто ков, загружают «навалом в рабочий контейнер 1 с заданной толщиной сло  г и помещают в дополнительную емкость 7, заполненную жидкостью 3. Подключают вводы 4 к источнику импульсных разр дов через распределительное коммутирующее устройство и осуществл ют очистку отливок 2 разр дами в жидкости 3 между электродами и отливками 2,расположенными в заземленном рабочем контейнере 1. Разрушенна  керамика удал етс  через отверсти  5, расположенные в дне контейнера 1, в поддон 6.

Предлагаемое устройство испытывалось на Кировском заводе «Красный инструментальщик при минимальной энергии импульса 0,3 кДж при очистке стальных отливок массой от нескольких дес тков грамм до нескольких килограмм и единичной загрузкой в рабочий контейнер (всего 4 контейнера в установке), равной 25-30 кг. При этом отливки, изготовленные на основе формовочной жидко-стекольной смеси (ЖСС), очищались не только от керамики, но и от пригара без разрушени  отливок и стенок технологического блока. Толщина стальных стенок рабочего контейнера и дополнительной емкости равн лась 3 мм.

Таким образом, использование предлагаемого способа увеличит в два раза производительность очистки деталей при значительно меньщих энергетических затратах. Кроме того, использование в известном устройстве перемещени  над отливками высоковольтных вводов с электродами значительно усложн ет конструкцию устройства очистки отливок и снижает надежность длительной их безаварийной работы, поэтому в предлагаемом устройстве электроды выполнены неподвижными, а подвижным  вл етс  разр д, последовательно осуществл емый поочередно с каждого электрода. При такой конструкции устройства и частоте следовани  разр дов не менее 3-5 Гц обеспечиваетс  наибольшее приближение к поддерживанию незатухающих колебаний в материалах керамики и отливки, что еще

более повышает эффективность очистки отливок при минимальной энергии разр да.

Claims (3)

1.Способ очистки отливок, включающий загрузку их в рабочий контейнер «навалом и очистку разр дами в жидкости, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  надежности и долговечности работы устройства и качества очистки, очистку осуществл ют чередованием между собой и последовательным перемещением по отливкам разр дов

емкости 0,25-0,5 мкФ при напр жении 35- 45 кВ.

2.Устройство дл  осуществлени  способа по п. 1, содержащее емкость с жидкостью, рабочий контейнер, высоковольтный ввод с электродами, отличающеес  тем, что электроды установлены в рабочем контейнере таким образом, что величина зазора между электродами относитс  к величине зазора от электродов до стенки рабочего контейнера , как (2:1) - (2,5 : 1), а величина диаметра электрода относитс  к длине электрода , выступающего за торец изол ции ввода , как (1:1) - (1 :3).

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Новое в разр дно-импульсной технологии . Сборник научных трудов, Киев, «Наукова думка, 1979, с. 39.

2.Авторское свидетельство СССР № 121053, кл. В 22 D 29/00, 1961.

3.Электроразр дна  обработка материалов . Под ред. Попилова Л. Я., Л., 1971,

с. 225-226.