Способ изготовления литейных форм вакуумной формовкой и оснастка для испытания формовочных материалов

 

Изобретение относится к литейному призводству, а именно к вакуумной формовке, и может быть использовано ,при изготовлении песчаньпс и литых образцов для исследования формовочных материалов и шероховатости поверхности отливок. Цель изобретения - получение песчаных образцов в полости литейной формы, ускорение испытаний , применение различных облицовочных синтетических пленок и расширение технологических возможностей. Модели 5 устанавливают на подложки из облицовочной синтетической пленки, .предварительно положенные на модель-- ную плиту 3, затем облицовьшают модели 5 и модельную плиту 3 синтетической пленкой с последующим заполнением опоки формовочным материалом 36 до BepxHef o уровня моделей 5 песчаных образцов, наложением пленки 35, вакуумированием полости опоки 13, удалением пленок с верхней торцовой поверхности .моделей 5 песчаных образцов, удалением моделей 5 образцов, заполнением полостей полуформы формовочным материалом 36 необходимой зернистости , уплотнением, автономным вакуумированием песчаных образцов посредством стаканов, соединенных с системой вакуумирования, заполняют опоки 13 формовочным материалом 36 до уровня контрлада, накладьтают пленки и вакуумируют полости опоки 13. Кроме того, верхнюю полуформу выполняют с полостями различной высоты, равными диа- : метру песчаных образцов и расположенными над ними, в полости заливают металл , 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 8 ил. 78 to (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (S1) 4 В 22 С 9/02, С 01 И 25/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4170892/23-02 (22) 17.11.86 (46) 30.09.88. Бюл. У 36 (72) В.В. Сытников, В.Г. Пучков, В.П. Кузнецов и А.Н. Голофаев (53) 621.744.06(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1186358, кл. В 22 С 9/02, 1984.

Авторское свидетельство СССР

У 1061909, кл. В 22 С 9/02, 1982. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ JIHTEAHbIX

ФОРМ ВАКУУМНОЙ ФОРМОВКОЙ И ОСНАСТКА

ДПЯ ИСПЫТАНИЯ ФОРМОВОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к литейному призводству, а именно к вакуумной формовке, и может быть использо" вано,при изготовлении песчаных и литых образцов для исследования формовочных материалов и шероховатости поверхности отливок. Цель изобретения — получение песчаных образцов в

- полости литейной формы, ускорение испытаний, применение различных облицо вочных синтетических пленок и расширение технологических возможностей.

Модели 5 устанавливают на подложки

„„SU„„1426692 . А 1 из облицовочной синтетической пленки, предварительно положенные на модель-. ную плиту 3, затем облицовывают модели 5 и модельную плиту 3 синтетической пленкой с последующим заполнением опоки формовочным материалом 36 до верхнего уровня моделей 5 песчаных образцов, наложением пленки 35, вакуумированием полости опоки 13, удалением пленок с верхней торцовой поверхности .моделей 5 песчаных образцов, удалением моделей 5 образцов, заполнением полостей полуформы формовочным материалом 36 необходимой зернистости, уплотнением, автономным вакуумированием песчаных образцов посредст- 3 вом стаканов, соединенных с системой вакуумирования, заполняют опоки 13 МФ формовочным материалом 36 до уровня контрлада, накладывают пленки и вакуумируют полости опоки 13. Кроме того, ф верхнюю полуформу выполняют с полос» тями различной высоты, равными диаметру песчаных образцов и расположенными над ними, в полости заливают металл, 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

1426692

Изобретение относится к литейному производству, а именно к вакуумной формовке, и может быть использовано при изготовлении песчаных и литых об5 разцов для исследования формовочных материалов и шероховатости поверхности отливок.

Цель изобретения †. получение песчаных образцов в полости литейной, :формы, ускорение испытаний, fIpHMpHp

:,ние различных облицовочных синтети ческих пленок и расширение технологи:, ческих воэможностей.

На фиг. 1 изображена оснастка для осуществления предлагаемого способа изготовления литейных форм; на фиг.2— то же, вариант; на фиг. 3 — изготовленная полуформа "низа с использованием стаканов; на фиг. 4 — вид А на фиг. 3; на фиг. 5 — стакан с двойным дном; на фиг. 6 — разрез Б-Б на

-фиг,3; на фиг. 7 — форма в сборке; на фиг. 8 — разрез В-В на фиг.7.

Оснастка (фиг. 1 и 2) содержит фор- 5 мовочный стол 1 с патрубком 2 для

:подключения к внешней вакуумной сис;теме (Hp показана) и сообщения с ат мосферой, модельную плиту 3 с вентиляционными отверстиями 4, моделями 5 для получения песчаных образцов. Модели 5 установлены на подложки (6-11) из облицовочной синтетической пленки (фиг. 3 и 4) и облицованы синтетической пленкой 12. Кроме того, оснастка содержит опоку 13, включающую патрубки 14 и 15 для подключения к внешней вакуумной системе, фильтрующую оболочку 16 и негазопроницаемую поперечную церегородку 17, установленную по 40 периметру вакуумную камеру 18 и нижнюю вакуумную камеру 19, стаканы 20, сообщающиеся посредством шлангов с элементами внешней вакуумной системы, включающей вентили 21 и вакууметры 22 для автономного регулирования величины разрежения в каждом песчаном образце, укрепленные с внешней стороны опоки 13 (фиг. 1-3).

Стаканы 20 (фиг. 5} содержат двой50 ное дно 23, каждое из которых образует вакуумную камеру 24, патрубок 25, фильтрующую оболочку 26, наружная поверхность стенки 27 стакана, выполнена со скосом °

Изготовленная нижняя полуформа (фиг.3) содержит песчаные образцы, ! полученные с использованием формовочных материалов 28-33 (фиг.6) требуемой зернистости, облицовочных синтетических пленок 12, 34 и 35 (фиг. 2 и 4) стаканов 20, подложек 6-11 (фиг. 4) формовочного материала 36, герметиэированного пленками 12, 35 и 37.

Форма в сборе (фиг.7 и 8) состоит из нижней полуформы 38 и установленной на ней верхней полуформы 39 с полостями 40-45, полученными посредством .моделей равным диаметру моделей песчаного образца и различных по высоте.

Способ осуществляют следующим об-. разом.

Пример 1. Готовят модели песчаных образцов и подложки из облицовочной синтетической пленки. Материал моделей песчаного образца — дерево. Модели выполнены в виде цилиндра с размерами, мм: ф!00, n=J50 в количестве 6 штук. Изготовление форм производится в опоках с размерами

500 500 200/200 м. Облицовывание формообразующей поверхности производится синтетической пленкой Сэвилен" толщиной 0,1 мм, а для герметизации контрг.. .да опоки использутэт полиэтиленовую ;;.ленку толщиной 0,05 мм. Подложки изготавливают иэ синтетической пленки "Сэвилен" различной толщины (0,10; 0,15 MM). 3BJIHBKf формы ВрОН3водят чугуном С4-15 одной плавки.

Разрежение в форме поддерживалось порядка 65 кПа. Разрежение в песчаных образцах составляло соответственно

30, 40 и 50 кПа. В качестве формовочного материала для изготовления формы использовался песок 1КО16Б, а для заполнения полостей полуформы и получения песчаных образцов в них — лесок зернистости 0,1 мм.

На модельную плиту 3 накладывают подложки 6-11 из облицовочной синтетической пленки с предварительно нанесенным противопригарным покрытием, после чего на них устанавливают модели 5 песчаного образца, пленки !2 и

35 удаляют и из полостей полуформы извлекают модели 5. После извлечения моделей 5 в образовавшиеся полости засыпают формовочный материал 28-33 требуемой зернистости (фиг.4 и 5), согласно условиям проводимых испытаний, производят виброуплотнение после чего устанавливают стаканы 20 с двойным дном, причем наружные поверхности стенок стаканов 20 выполнены

3 14266 со скосом (фиг. 3), благодаря которым стаканы легко и с достаточным уплотнением к боковым стенкам полости полуформы внедряют в формовочный материал 28-33 песчаных образцов.

После установки стаканов 20 произво- дят дальнейшее заполнение формовочным материалом 36 полости опоки 13 до уровня контрлада, наложение пленки

37 и вакуумирование полости опоки посредством подключения верхней вакуумной камеры 19 к внешней вакуумной системе через патрубок 15 и вакуумирование формовочного материала 28-33 в полостях полуформы путем откачки воздуха через фильтрующую оболочку

26, вакуумную камеру 24, патрубок

25, соединенный с внешней вакуумной системой, при этом формовочный стол 20 отключают от внешней вакуумной системы. Вакуумированием завершается процесс изготовления песчаного образца и в целом полуформы, причем регулирование величин разрежения в каждом 25 песчаном образце производится автономно посредством вентилей 21 и вакууметров 22, укрепленных с внешней стороны опоки 13 и соединенных со стаканами 20 шлангами. Полуформа "низа" готова. После этого производят съем полуформы "низа" с модельного стола 1.

После изготовления полуформы 38

"низа" изготавливают верхнюю полуфор му 39 по традиционной технологии, при этом полости для заливки металла выполняют различной высоты (50, 70, 90, 110, 130 и.150) с целью измерения величины металлостатического давления расплава на песчаные образцы и рав40 ными диаметру 10 мм песчаных образ.— цов, расположенных над ними.

После изготовления нижней 38 и . верхней 39полуформ производят сборку формы и заливку расплавом (фиг.7).

Пример 2. Полуформа "низа" может быть изготовлена также с применением одного целого куска синтетической пленки вместо нескольких подложек, выполненных из пленки равной толщины и химсостава. При этом моде50 ли 5 песчаного образца устанавливают на модельную плиту 3, накрытую целым куском пленки 34 (фиг.2),после чего в ней выполняют отверстия вдоль внешнего контура модели песчаного образ55 ца и производят облицовку моделей пленкой согласно предлагаемому способу, при этом отсос воздуха из про92 странства, заключенного между пленкой 34, уложенной под моделями 5 песчаного образца и пленкой 12, которая облицовывает модели 5 и модельную плиту 3, производят сквозь отверстия

4, выполненные в модельной плите 3 и уложенной на ней пленке 34. Причем перед установкой моделей песчаного образца локально наносят противопригарное покрытие.

Дальнейшие технологические операции по изготовлению формы и получению отливок анаЛогичны примеру 1, Использование предлагаемого способа и оснастки по сравнению с прототи-, пом позволяет получать песчаные об " раэцы в полости литейной формы, ускорить испытания, снизить их :трудоемкость в 2-3 раза, получать стабильные результаты за счет изучения в одинаковых условиях синтетических пленок различной толщины и возможности регулирования глубины разрежения в песчаных образцах при постоянных условиях формовки и заливки расплавом.

Кроме того,, при испытаниях возможно одновременное изучение влияния на шероховатость поверхности отливки металлостатического напора, путем изменения высоты полостей в верхней полуформе, толшины подложки, толшины противопригарного покрытия, величины зерна песка, глубины разрежения в песчаном образце яетоцами математического планирования экспериментов.

Ф о р м л а и э О б p e т е и и я

1. Способ изготовления литейных форм вакуумной формовкой, включающий установку модели на модельную плиту, облицовку модели пленкой, установку опоки, заполнение опоки формовочным материалом, уплотнение, наложение пленки на кбнтрлад опоки, вакуумирование опоки, извлечение модели из полуформы и сборку формы, ч а ю шийся тем, что, с целью получения песчаных образцов в полости литейной формы, ускорения испытаний, применения различных облицовочных синтетических пленок и расширения тех-" нологических возможностей, установку моделей песчаного образца производят на подложки из облицовочной синтетической пленки, предварительно положенные на модельную плиту, затем облицо142 вывают модели и модельную плиту синтетической пленкой, заполняют опоки формовочным материалом до верхнего уровня моделей песчаных образцов, после чего накладывают пленку, вакуумируют полость опоки, удаляют пленку с верхней торцовой поверхности моделей песчаных образцов, удаляют модели образцов, заполняют полости полуформы формовочным материалом, уплотняют, производят автономное вакуумирование песчаных образцов, дальнейшее заполнение опоки формовочным материалом до уровня контрлада и вакуумирование полости опоки.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью создания различного металлостатического давления расплава на песчаные образцы, верхнюю полуформу выполняют с полостями различной высоты, равными диаметру песчаных образцов и расположенными над ними.

3. Оснастка для испытаний формо-. вочных материалов, содержащая формовочный стол с вакуумной полостью, модель с модельной плитой и опоку с патрубком и вакуумной камерой, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с це6692 6 лью получения песчаных образцов в полости литейной формы, ускорения испытаний, применения различных облицо5 вочных синтетических пленок и,расширения технологическхи воэможностей, она снабжена стаканами с двойным дном, каждый из которых образует вакуумную камеру, которая в нижней части автономно от опоки соединена патрубком с внешней вакуумной системой, а верхняя часть двойного дна отделена от рабочей полости опоки фильтрующей оболочкой, кроме того, наружная поверхность стенки стакана выполнена со скосом, 4. Оснастка по п. 3, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что внешняя вакуумная система выполнена с воэможностью регулирования давления автоном но для каждого патрубка вакуумной камеры стакана.

5. Оснастка по и. 3, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что опока по

25 периметру вакуумной камеры снабжена негаэопроницаемой поперечной перегородкой, образующей верхнюю и нижнюю вакуумные камеры, в каждой из которых установлены патрубки для соединения

3б с внешней вакуумной системой.

1426692

22

12 8

Р

° ° о

° °

4 ° ч

° 4 е е

° °

° °

Ф

° O е а

° °

° °

° °

° е

° ° °

° °

° °

° ° °

O е

° е

° ° °

° °

4 В °

° е

° °

° °

° ° ° ° в

° 4 °

° °

° °

° °

° ь

° Э

° °

° а

° °

4 а

° °

° °

° ° °

° °

° ° е

4 О4

° е а

° ° °

Ф °

O ° °

° °

° Ф

Ф ° а °

Э о

4 °

° ° °

Р °

° 44 °

° ° °

Э °

° °

° °

° °

° °

4 ° °

° с 44 о 4 ° 4

° ° °

° °

° ° ° ° ° ° °

Ф ° °

° ° °

4 4

° ° °

° °

° °

° °

° °

° °

° °

Э °

4 е °

° °

° ° °

° °

ЭЭ °

44

° е °

° °

° °

° °

° ° 4

° ° е о

° °

Э °

° а

° ° ° ° ° е

° е

° ° а

Фа

° ° е

° ° е е ° °

° ° °

° ° е °

° °

Э °

° °

° °

° е ° в ° ° ь

° °

° °

4 °

4 а е

Э °

4 ° Ф е о ° в ° ° в

° e

° °

° а ф ° Ф

4 Э а

Ф O Ф е

° O

° °

° °

° ° ь

° °

° °

° ° е

° ° °

° °

° ° а

Ф е о

° ° °

° °

tO

° Ф °

° °

° °

Ф

Ф

eO ° в

В °

° Ф

° ° °

° °

° 4

° °

В

° ° е

° °

Э °

° °

° °

° °

° е

° °

° в

° °

° \ с ° °

\ ° ° °

° с °

° ° ° t4

° с ° °

° Э е ° °

° с

° Ф а ° ъ

° °

Ф!

426692

° 4

t ° ° Ф

° t ° с

° t Вас

° 4 ° С с 4 ° °

l а с °

° Э ° °

° с

° 4 °

1426692

Составитель А. Юсуфович

Редактор Ю. Середа Техред Л.Олийнык

Корректор Л, Пилипенко

Заказ 4805/ll

Тираж 741 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4