SU908477A1 - Способ изготовлени литейных форм и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ I Изобретение относитс  к литейному произвопству, а именно к способам изготовлени  отливок с использованием по фывающих моцель защитных элементов нащзимер полимерных пленок. Известны способы изготовлени  отливок , включающие покрытие модели защш ным элементом, заполнение опоки огнеупорным наполнителем и его вакуумирование 1 . Наиболее близким по технической сущ ности и достигаемому эффекту к предлага емому  вл етс  способ, включающий нагрев защитного элемента, воздействие иа внутреншою поверхность защитнозто элемента давлением выще атмосферного с одновременным вводом защитнохч элемен та во внутреншою полость модельно-кон . тейнерной оснастки и засыпкой этой по лости зернистым огнеупорным наполнителем , вакуумирование зернистого огнеупорного наполнител , разделение формы и модально-контейнерной оснастки|2. ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И УСТРЮЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2 Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  устройство, включающее мерный бункер с системой подачи в него воздуха под избыточным давлением, под- . вижный запирающий элемент, рамку с прикрепленным к ней защитным элементом, модельно-контейнерную оснастку в составе вакуумного контейнера, модели и подмодельной плиты и механизма прижима контейнера к бункеру и энергоизлучатели дл  нагрева защитного элемента З. Цель изобретени  - повыщение производительности и улучщение качества поверхности форм. Поставленна  цель достигаетс  тем, . что в способе, включающем нагрев защитного элемента, воздействие на внутреншою поверхность защитного элемента давлением выше атмосферного с одновременным вводом эащитного элемента во внутреннюю полость модельно-контейнерной оснастки и засыпкой этой полости зернистым огнеупорным наполнителем, вакуумирование .

зернистого огнеупорного наполнител , разделение формы и модельно-контейнер юй оснастки, огнеупорный наполнитель засыпают ,во внутреннюю полость модельно-контейнерной оснастки под давлением 0,2-0,5 атм, а затем повышают давлени до 1,0-2,0 атм.

Одновременно с воздействием на внутреншою поверхность защитного элемента давлением выше атмосферного или после. него на наружную поверхность защитног элемента воздействуют вакуумом в пределах 1 5О-570 мм рт. ст.

В устройстве J включают ем мерный бункер с системой подачи в него воздуха под избыточным давлением, подвижный запирающий элемент, рамку с прикрепленным к ней защитным элементом модельно-контейнерную оснастку в составе вакуумного контейнера, модели и под- модельной П.ПИТЫ: и механизма прижима контейнера к бункеру, и энергоизлучатели дл  нагрева защитного элемента, подвижin ni запирающий элемент выполнен в виде полого корпуса, в котором располо- жены энергоизлучатели дл  нагрева защитного элемента.

На фиг. 1-4 представлено устройство дл  реализаш-ш предлагаемого способа.

Мерный резервуар 1 заполн ют огнеупорным наполнителем 2. Под ст орками 3 дшш.1а помещают рамку 4 с закреп- леншлм в ней защитным элементом 5, нащэтгмер полиэтиленовой пленкой. После нагрева последней за счет тепла нагрева- телой 6, вмонтированных в створках 3 днища через патрубок 7 и фильтры 8., огнеупорный напол1штель сообщаетс  с источником избыточного давлени . Перед этим мерный резервуар 1 с наполнителем 2 герметизтфуетс -, Мехаштзмом 9 моде пъно контейнерна  оснастка, содержаща контей 1ер 10, прижимаетс  к резервуару 1 и створки 3 а№1Ща раскрываютс  (фиг. 2) спепиальиым меха(шзмом.

Огнеупорный наполнитель 2 заполн ет контейнер 1О, а защитный элемент 5 плотно облегает модель 11, и контейнер 10 (его внутреннюю полость), так как воздух удал етс  через фильтры 12 и патрубок 13, отверсти  14 в модели, подмодельную плиту 1 5, а также патрубок 16. Затем через патрубок 13 полость 17 ко 1тейнера 10 сообщают с иоточником ваккума. Давление в мерном резервуаре 1 снижают до атмосферного. С помощью механизма 9 модель вместе с контейнером 10 опускают, рамку 4

освобождают от защитного элемента 5 (пленки). При этомпленка 5 плотно облегает контейнер 10 за счет отсоса воздуха через-фильтры 12 и 18.

На контейнер 10 устанавливаетс  поддон 19 (фиг. 3). Перед этим (при необходимости ) излишки огнеупорного наполнител  очищаютс  скребком с поверхности контейнера 10. Огнеупорный наполнитель 2 вакуумируют через фильтры 20, полость 21, патрубок 22, а полость 17 контейнера 10 сообщают с атмосферой и извлекают из контейнера 10 фэрму (фиг. 4), которую подают под заливку. ПРИ необходимости литниковую систему и другие элементы располагают в стержне 23, выполненном любым из известных способов (из песчано-глинистой и других смесей, металла и т. д.) Если форма состоит из нескольких частей, то каж.дую из последних изготавливают самосто тельно ПОописанному способу, а затем выполн ют сборку с последующей заливкой металла. Установлено, что наиболе пелесообразно огнеупорный наполнитель подавать в модельно-контейнерную оснастку , состо щую из контейнера 10, модели 11, сначала под низким давлением 0,20 ,5 атм, а затем с цепью доуппотЯени  огнеупорного наполнител  и плотного прижима защитного экрана к поверхности модели повыщать давление до 1,0-2,0 атм.

Таким образом имеет место первоначальное заполнение модельно-контейнерной оснастки огнеупорным наполнителем, а затем нанесение защитного элемента на поверхность модели.

При этом предотвращаютс  разрывы защитного элемента (полимерной пленки) так как основна  его деформаци  происходит при пониженном давлении, а плотны прижим к поверхности модели (остаточна  деформаци ) по д высоким.

Однако при выполнении формы по описанному способу все же не удаетс  обеспечить плотное облегание защитным элементом радиусов модели менее 5 мм, так как огнеупорный наполшгтель не успеваетзапопнить узкость между стенками модели до того момента, когда пленка охладитс  и её пластические свойства сниз тс . Это приводит к тому, что на отливках, получаемых в указанных формах , радиусы менее 5 мм выполн ть не удаетс . ,

Claims (3)

1. Указанный недостаток устран етс  при приме не |пш операции вакуумировани  подмодельной плиты 15 через патрубок 16 59084 одновременно с заполнением контейнера 1О огнеупорным наполнителем 2. Такое решение расшир ет возможности предлагаемого способа. Пример. Параметры предлагаемой 5 технопогии отрабатывают в процессе изготовлени  опытных отливок на экпериментальной установке. Примен ют экспериментальную оснастку в соответствии с фиг. 1-4.10 В качестве огнеупорного наполнител  используют кварцевый сухой песок КО16Б. Избыточное давление в момент начала заполнени  контейнера измен ют от 5 0,1 до 2.,2. атм через каждые ОД атм и после опыта анализируют качество нанесени  на модель примен емой в виде защитного элемента полиэтиленовой пленки тотциной 0,1 мм.20 Качество нанесени  на модель полиэтиленовой ппенки в зависимости от давлени  в момент заполнени  контейнера огнеупорным наполнителем приведено в табл. 1.25 Таблица Давление в мо- Качество нанесени  мент начала зана модель полиэтилено вой ппенки толщиной полнени  кон- 0,1 мм . тейнера огнеупорным наполнителем , атм В углах и переходах формы образуютс  ра диусы свыше 20 мм независимо от радиус модели (менее 20 мм В углах и переходах формы образуютс  ра диусы до 5 мм незав симо от радиуса модели (в пределах 15 мм) Продолжение габл. I ачество нанесени  на модель полиэтиленоой пленки толщиной %0,1 мм рорыв пленки в райне отверстий в моели дл  выхода оздуха. В соответствии с представленными в табл. 1 данными установлено, что при давлении в контейнере 1О менее 0,2 атм не обеспечиваетс  достаточного облегани  полиэтиленовой пленкой поверхности модели и в углах и переходах формы образуютс  радиусы свыще 20 мм, что практически не позвол ет получать годные отливки. При давлении свыше 2,О атм имеет место прюрьт пленки, преимушественно в местах расположени  отверстий 14 (фиг. 2) в модели, что в дальнейшем приводит к разрушению формы и получению некачественных отливок. На этом основании оптимальное давление, при котором начинают заполн ть контейнер 10 огнеупорным наполнителем, выбрано в пределах 0,2-2,0 атм. С целью обеспечени  плотного прилегани  полиэтиленовой пленки к поверхности модели в местах расположени  радиусов и переходов величиной менее 5 мм определ ют оптимальную величину разр жени , создаваемого в полости подмодель ной плиты 15, мен   его величину от опыта к опыту через каждые 30 мм рт. ст. Качество нанесени  на модель полиэтиленовой пленки в зависимости от . личины разр жени , создаваемого в полооти подмодельной плиты, приведено в табл. 2. Велишна разр Качество нанесени  н жени , создава модель полиэтилена пленки тошциной 0,1 емого в полости подмодепьной ппиты, мм рт.ст. В углах и переходах формы (в отдельных случа х) образуютс  диусы свыше 5 мм н зависимо от радиуса модели в пределах 1 5 мм В углах и переходах дели радиус формы с ответствует радиусу дели более 1 мм Прорыв пленки в рай отверстий в модели дл  выхода воздуха Примечание: Во всех опытах диаметр отверстий в модегш составл е 0,8 мм. Давление в момент начала за полнени  контейнера огнеупорным напо нителем 0,2 атм в одной из серий опы тов и 2,0 атм в . В соответствии с аан№1ми, приведе ными в табл. 2, установлено, что при вакууме в полости подмодельной плиты менее 150 мм имеет место неплотное прилегание ллешси и поверхности моде Б углах и переходах, имеющих радиус нее 5 мм. 78 При вакууме свыше 57О мм рт, ст. имеет место прорыв пленки в районе отверстий в модели дл  выхода воздуха. На основании изложенного, оптимальный вакуум в полости подмодельной плиты 15 выбран в пределах 150-57О мм рт. ст. Предлагаемое техническое решение повышает производительность пропесса изготовлени  литейных форм в св зи с совмещением операций нанесени  защитного элемента и заполнени  контейнера огнеупорным наполнителем и уменьшает габариты оборудовани . Кроме того, от падает необходимость в вьшолнении вибрации в св зи с частичной фильтрацией воздуха через огнеупорный наполнитель , например сухой кварцевый песок, так как при заполнении контейнера последним имеет место .расширение объема и перетекание воздуха в разъемах. Совмещение нескольких операций (нагрев полимерной пленки, заполнение контейнера огнеупорным наполнителем, исключение вибрации) приводит к снижению трудоемкости изготовлени  литейных форм, а замена опок формой из пленки на поддоне облегчает операции выбивки отливок и повышает долговечность оснастки. Предлагаемый способ изготовлени  литейных форм может найти широкое применение при создании комплексно-механизированных линий и участков дл  производства точного лить  с чистой поверхностью из чугуна, стали и цветнъ1х сплавов. Формула изобретени  1.Способ изготовлени  литейных форм, включающий нагрев защитного элемента, воздействие на внутреннюю поверхность защитного элемента давлением выше атмосферного с одновременным вводом защитного элемента во внутреннюю полость модельно-контейнерной оснастки и засыпкой этой полости зернистым огнеупорньп д наполнителем, вакуумирование зернистого огнеупорного наполнгггел , разделение формы и модельно-контейнерной оснастки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности и улучшени  качества поверхности формы, огнеупорнь1й наполнитель засыпают во внутре№щою полость модельно-контейнерной оснастки под давлением 0,2-0,5 атм, а затем повышают давление до 1,0-2,0 атм. 2.Способ по п. 1, отличающий с   тем, что одновременно с воздействием на внутреншою поверхность защитного элемента давлением выше атмосферного шга после него на наружную по верхность защитного элемента воздействуют вакуумом в пределах 1 50570 мм рт. ст. 3. Устройство дл  изготовлени  литейных форм вакуумной формовкой, включающее мерный бучкер с системой подачи в него воздуха под избыточным давлением подвижный запирающий элемент , рамку с прикрепленным к ней защитным элементом , модельно-контейнерную оснастку в составе вакуумного контейнера, модели и подмодельной плиты, и механизма прижи- ма контейнера к бункеру, и энергоизлуча- тели дл  нагрева защитного элемента. отличающеес  тем, что, с целью повьпиени  провзводительвости и улучшени  качества поверхности формы, подвижный запираюищй элеметг выполнен в виде полого корпуса, в котором расположены энергоизпучатепи дл  нагрева защитного алетлента. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Обзор, технологи  и оборудовани  дл  вакуумно-пленочного процесса. М., НИИМАШ, 1978, с. 7-19.
2. 2.Патент США № 3964534, кл. 164-7, 1976.
3. 3.За вка Японии № 54-1О6027, кл. 11 232 (В 22 С 9/О2), за вл, 7,02.78, № 53-12677, опублик. 20.О8.79.

   . /

   (риг.З

   Id