Способ уплотнения формовочного материала и устройство для осуществления этого способа

 

СО1О3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК у у В 22 С 1 /22

jf

) ° .Ъ .) м

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

И

° °

° а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ (2i) 3215949/22-02 (PcT/ñí80/îîî41) (22) 03.12.80 (02.04.80) (31) 3124/79 (32) 04.04.79 (33) Швейцария

- (46) 23 05.83. Бюл. и 19 (72) Ханс Таннер и Курт Фишер (Швейцария)

171) Георг Фишер АГ (Швейцария) (53) 621.744,362(088. 8} (56) 1. Патент США и 3170202, кл. 22"40, опублик. 1965, (54) СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ ФОРИОВОЧНОГО

МАТЕРИАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.

7,Я0„„1019994 А (57) 1. Способ уплотнения формовочного материала, включающий дозирование формовочной смеси, уплотнение ее давлением взрыва газа в замкнутом объеме и снижение давления газа,. отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности уплотнения и получения гладкой поверхности на верхней стороне формы, снижение давления газа от максимального до давления, обеспечивающего условия неразрыхления уплотненной смеси, осуществляют по гиперболическому закону, а далее до достижения атмосферного давления - по линейному, У- р PQ

1019994

2. Способ по и, 1, о т л и ч аю шийся тем, что процесс снижения давления от давления, обеспечивающего условие неразрыхления уплотненной смеси, до атмосферного ведут в течение 0,5-1,5 с.

3. Устройство для уплотнения формовочного материала, содержащее модельно-опочную оснастку, установленную на ней камеру с системой подачи и воспламенения газа и выхлопным отверстием, о т л и ч а ю щ е е с я, тем, что, с целью повышения равномер. ности уплотнения и получения гладкой поверхности на верхней стороне формы, оно снабжено установленным в

Изобретение относится к литейному производству, в частности к мето дам изготовления разовых литейных . форм.

Наиболее близким к изобретению .по технической сущности и достигаемому эффекту являются способ уплотнения литейных форм, включающий дозирование формовочной смеси, уплотнение ее давлением взрыва газа в 10 замкнутом объеме и снижение давления газа, и устройство для его осуществления, содержащее модельно-опочную оснастку, установленную на ней камеру с системой подачи и воспламенения газа и выхлопным отверстием1.11.

Известное техническое решение не позволяет получить одинаковую плотность в поперечном сечении формы, а также гладкую ее верхнюю поверхность 20 ввиду того, что процесс истечения отработанного газа не регулируется, Цель изобретения - повышение равномерности уплотнения и получение гладкой поверхности на верхней сто" роне формы, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему дозирование формовочной смеси, уплотнение ее давлением взрыва газа в замкнутом объеме и снижение давления, снижение давления газа от максимального до давления, обеспечивающего условия неразрыхления уплотненной смеси, осуществляют по гиперболичесвыхлопном отверстии средством для регулирования давления.

4. Устройство по и. 3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что средство для регулирования давления выполнено в виде полой втулки и заслонки с центральным отверстием, связанными . между собой через упругий элемент, 5. Устройство по и. 3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что средство для регулирования давления выполнев виде дроссельной заслонки, 6. Устройство по и. 3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что средство для регулироавния давления выполнено в виде ударного клапана. кому закону, а далее до достижения атмосферного давления - по линейному.

При этом процесс снижения давления от давления, обеспечивающего условие неразрыхления уплотненной смеси, до атмосферного ведут в течение 0,5-1,5 с, Устройство для уплотнения формовочного материала, содержащее модельно"опочную оснастку, установленную на ней камеру с системой подачи и воспламенения газа и "выхлопным отверстием, снабжено установленным в выхлопном отверстии средством для регулирования давления, Средство для регулирования давления может быть выполнено в виде полой втулки и заслонки с центральным отверстием, связанными между собой через упругий элемент, в виде дроссельной заслонки и в виде ударного клапана, На фиг, 1 показано устройство для уплотнения формовочного материала, вертикальный разрез; на фиг. 2регулирующее устройство; на фиг. 3то же, в виде дроссельной заслонки; на фиг. 4 - то же, в виде клапана с толкателем; на фиг. 5 - график зависимости между давлением и временем.

Устройство для реализации способа уплотнения формовочного матери3 10 ала состоит из модельной плиты 1 с моделью 2, На модельную плиту 1 установлены опока 3 с наполиительной рамкой 4, на которую, в свою очередь, установлена колпакообразная крышка 5. Все эти элементы образуют камеру 6. В крышке 5 размещены трубопровод 7 для подвода топлива и дополнительный трубопровод 8 для.под" вода окислителя. Между трубопроводами установлена свеча 9 зажигания.

В отверстии боковой стенки крышки

5 расположено устройство 10 для регулирования давления, сопряженное с выпускным трубопроводом 11;

Саморегулирующее устройство для управления давлением в камере 5 (фиг. 2) состоит иэ диска 12 с отверстием 13, подпружиненного относительно втулки 14 с отверстием 15, причем диск 12 имеет возможность опираться на уступ 16.

Устройство работает следующим образом.

В полость опоки 3 и накопительной рамки 4 са отеком подают дозированное количество формовочного материала 17 и устанавливают сверху крышку 5, После взрывообразного сгорания топлива возникает волна давления, достаточная для уплотнения формовочного материала.

Давление взрыва, преодолевая действие пружины 18, прижимает диск 12 к уступу 16, обеспечивая герметизацию камеры 6. Следовательно, газ может выходить только через отверстие

13, После падения давления в камере

6 до заданной величины пружина 18 отжимает диск 12 в камеру, увеличи- вая размер выпускного отверстия и обеспечивая возможность более быстрого снижения давления, Кривая с1ЪС (фиг, 5) показывает распределение давления.без регулирующего устройства.

Начиная с пика б давления, составляющего около 6 бар, давление падает по кривой, подобной гиперболе, систематически приближаясь к горизонтали, При резком падении давления по кривой 01зс сопротивление сжатию формовочного материала в некоторых

50 заслонки 19 (фиг. 3 ) или в виде клапана 20 с толкателем, приводимым зубчатой рейкой 21 (фиг. 4). Скорость перемещенин клапанов можно регулиро" вать с помощью центрального регулятора 22.

1.9994

4 зонах ниже, чем при медленном расширении, так как оставшийся в формовочном материале газ расширяется слишком быстро, приводя к его раз-. рыхлению, Существенное улучшение качества форм получают, когда заданный период времени расширения газа до атмосферного составляет не менее 0,5 с. Падение давления при не10 прерывном расширении газа происхо" дит по кривой Qbc.. этом случае необходимо при заданном уровне давления .производить дальнейшее расширение быстрее, чем при обычном вы15 хлопе газа.

Показанные пунктирными линиями участки 4C и CO дают два уровня О и С давления, На участке Сбв точке образуется неустойчивость профиля

20 распределения давления, что приводит к турбулентному истечению газа и резкому увеличению скорости снижения давления и, как следствие, сниже

we качества форм. Выбрав в качестве 5 уровня давления для открытия клапана 10 точку а,. можно обеспечить постоянный переход от кривой ОЬ (первая фаза) к кривой ЬЕ (вторая фаза), и избежать излома на кривой и слишком быстрого расширения.

В точке Ь графика начинает действовать пружина 18, перемещая диск

12 так, что площадь поперечного сечения отверстия для выпуска газа увеличивается постепенно, благодаря чему образование излома на кривой становится невозможным. Период времени целесообразно вйбирать в пределах

0,5-1,5 с, Расширение до атмосферного давления идет по кривой QSe > причем участок Ь6 кривой имеет продолжительность во времени около 1,5 с ,и представляет собой прямую линию, Этот участок рб можно считать касательной к участку аЬВ.

Регулирующее устройство может быть выполнено в виде дроссельной

1019994

ВНИИПИ Заказ 3734/56

Тираж 813 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîð0ä, ул,Проектная,4