Способ вакуумной формовки и оснастка для его осуществления

 

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для разработки техналогии и оснастки при изготовлении литейных форм со стержнями вакуумнопленочной формовкой. Целью изобретения является повышение качества изготавливаемьпс отливок и расширение технологических возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в момент установки стержня, изготовлен- ;ного методом вакуумной формовки, его наполнитель сообщают непосредственно с вакуумным коллектором опоки. Для этого в оснастке предусмотрен вакуумный затвор, вьшолненный в виде двух полумуфт, соединяемых при помощи замка типа паз - выступ, одна из которых укреплена на конце перфорированной трубы стержня - имеет перегородку , с системой трубок и продольный паз в боковой поверхности, а другая через гибкий шланг соединена с вакуумной полостью опоки и содержит перегородку с системой отверстий, . фильтр и выступ на внутренней поверхности . 2 с. и 2 31П.Ф-ЛЫ, 6 ил., 1 табл. о ( (Л с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН (51)4 В 22 С 9/02 ч;Л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЫ,ТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4116183/23-02 (22) 02,07.86 (46) 07.11.88. Бюл. 9 41 (72) В.К. Ярмоленко, В.В. Сытников, В.П. Кузнецов, О,А. Горбунов, П.И. Бродяной и В.Ф. Косенко (53) 621.744.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 884830, кл; В 22 С 9/02, 1980. (54) СПОСОБ ВАКУУМНОЙ ФОРМОВКИ И ОСНАСТКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для разработки техноло" гии и оснастки при изготовлении ли- . тейных форм со стержнями вакуумнопленочной формовкой. Целью изобретения является повышение качества изготавливаемых отливок и расширение тех„„SU„„1435372 А 1 нологических возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в момент установки стержня, изготовлен.ного методом вакуумной формовки, его наполнитель сообщают непосредственно с вакуумным коллектором опоки. Для этого в оснастке предусмотрен вакуумный затвор, выполненный в виде двух полумуфт, соединяемых при помощи замка типа паз — выступ, одна из которых укреплена на конце перфорированной трубы стержня †. имеет перегородку,с системой трубок и продольный паз в боковой поверхности, а другая через гибкий шланг соединена с вакуумной полостью опоки и содержит перегородку с системой отверстий, .фильтр и выступ на внутренней по" фф верхности. 2 с. и 2 з;п.ф-лы, 6 ил., 1 табл. -.. С

1435372

Изобретение относится к литейному производству и может быть использова1 но для разработки технологии и оснаст1 ки при изготовлении литейных форм со стержнями вакуумно-пленочной формов" кой.

Цель изобретения - повышение качества изготавливаемых отливок и рас,ширение технологических возможностей. 1

На фиг ° 1 показана оснастка в моI MIGHT формовки; на фиг. 2 — разрез

A-А на фиг.1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — форма в сборе; на фиг. 5 - разрез В-.В на фиг, 4; на фиг.6 — разрез Г-Г на фиг. 5.

Оснастка содержит подмодельную плиту 1 с вакуумной полостью 2, отсасывающими отверстиями 3 и патрубком 4, модель 5 со знаковыми частями 6, опо- 20 ку 7, с вакуумной полостью 8 которой соединен гибкий шланг 9, на конце которого укреплена полумуфта 10, содержащая перегородку 11 с системой отверстий 12, фильтр 13 и выступ 14 25 на внутренней поверхности. На торцо.,вой поверхности знаковой части 6 модели 5 установлена прокладка 15, вы полненная из герметиэирующего материала. Опока 7 заполнена сухим формовочным материалом 16, изолированным от атмосферы герметизирующими пленками 17 и 18.

Наружная стенка 19 опоки 7 снабжена патрубком 20 для соединения с внешней вакуумной системой (не пока35 зана), а внутренняя стенка 21 опоки

7 снабжена гнездом 22 для подключения гибкого шланга 9 и фильтрами 23 для отсоса воздуха из формы. На подмодельной плите i опока 7 фиксируется с помощью штырей (не показаны).

На фиг, 4 - 6 показана форма в сборе, подготовленная к заливке, образованная верхней и нижней полуформами, а также вакуумным стержнем

24, включающим перфорированную .трубу

25, штуцер 26 с обратным клапаном

27 на конце, нолумуфту 28, укрепленную на конце перфорированной трубы

25 и содержащую перегородку 29, сис50 тему трубок 30, продольный паз 31 в боковой поверхности (фиг ° 5 и 6).

Причем полумуфта 10, соединяемая с вакуумной полостью 8 опоки 7, при сочленении с полумуфтой 28, укреп-, ленной на перфорированной трубе 25, образуют вакуумный затвор (фиг. 5), а замок типа паз — выступ образуется соответствующими элементами, укрепленными на боковых поверхностях обеих полумуфт и обеспечивающими точное их сочленение (фиг. 6).

Способ осуществляют следующим образом.

Подмодельная плита 1 с моделью 5 облицовывается нагретой герметиэирующей пленкой 17, при этом отсасывающие отверстия 3 через вакуумную полость 2 и патрубок 4 подключаются к вакуумной системе (фиг. 1). Затем на облицованную подмодельную плиту 1 устанавливается опока 7, которая фиксируется с помощью штырей (не показаны). После этого на знаковые части моделей 5 накладываются прокладки

15 иэ герметизирующего материала и уеустанавливаются полумуфты 10> соединенные посредством гибкого шланга 9, через гнездо 22 внутренней стенки 21 с вакуумной полостью 8 опоки 7. Затем производят заполнение опоки сухим формовочным материалом 16, его уплотнение, например, с помощью вибратора и изоляцию опоки 7 сверху от атмосферы герметизирующей пленкои

Опока 7 подключается к внешней вакуумной системе и производится отсос воздуха иэ полумуфты 10 через гибкий шланг 9, гнездо 22 и вакуумную полость 8 опоки 7, а также отсос воздуха иэ полуформ через фильтры 23, вакуумную полость 8 и патрубок 20.

Одновременно патрубок 4 подмодельной плиты 1 отключается от внешней вакуумной системы и сообщается с атмосферой (фиг. 1 — 3). Прокладка 15, установленная на торцовую поверхность знаковой части 6 модели 5, предотвращает прорыв герметизирующей пленки

17 сквозь отверстия .12 при облицовке внутренней поверхности полумуфты в период герметизации полуформы низа.

Изготовленная полуформа снимается с подмодельной плиты, кантуется на

180, и производится установка вакуо умного стержня в центрирующие отверстия 32 полумуфты 10, заформованной в полуформе.

Полумуфта 28 вакуумного стержня

24 сочленяется с полумуфтой 10, заформованной в полуформе, причем паз

31, выполненный на боковой поверхности полумуфты 28, совпадает с выступом 14, выполненным на боковой поверхности полумуфты 1О, чем обеспечивается направленное перемещение и

1 4353 72 совпадение обеих полумуфт. Подключение перфорированной трубы 25 к ва° куумной полости 8 опоки 7 осуществляется путем прорезания торцовыми кром- .

5 ками трубок 30 прокладки 15 и гер,метизирующей пленки 17 при совпадении полумуфт 10 и 28.

После подключения вакуумного стержня 24 к вакуумной полости 8 опоки 7 производится отключение штуцера 20 от внешней вакуумной системы, срабатывает обратный клапан 27 и отсасывающее отверстие штуцера 26 изолируется от атмосферы.

Полуформа низа с установленным вакуумным стержнем 24 накрывается полуформой верха,и литейная форма готова к заливке (фиг. 4 — 6).

Пример. Отливка — рукав полу-20 оси. Материал отливки — чугун 0430.

Опока 610х710>300 мм. Формовочный материал — сухой кварцевый песок

1К016Б. Герметизирующая пленка — этиленвинилацетатная толщиной 0,1 мм марки Сэвилен". Применяемая экспериментальная оснастка изображена на фиг. 1 — 6.

Вакуумная формовка включает в себя следующие операции: облицовывание модели герметизирующей пленкой, установка опоки на модельную оснастку, наложение на торцовые поверхности знаковых частей модели прокладок, выполненных из герметизирующего материала, после чего на последние ус.танавливают полумуфты, сообщающиеся с вакуумной системой, наполнение опоки сухим формовочным материалом, уплотнение, герметизацию, вакуумирование формовочного материала путем подключения к вакуумной системе и простановка стержня °

Использование прокладок в полумуфтах обусловлено необходимостью предотвращения прорыва герметиэирующей пленки сквозь отсасывающие отверстия в перегородке полумуфты при его облицовке.

Выбор оптимальной толщины прокладки, предупреждающей прорыв герметизирующей пленки сквозь отсасывающие отверстия в полумуфте, сообщающейся с вакуумной полостью опоки, а также обеспечивающей достаточно легкое ее прорезание торцовыми поверхностями кромок трубок при установке вакуумного стержня в центрирующие отверстия полумуфт, заформованных в полуформе, определяется на основании экспериментальных данных.

В качестве материала прокладки использовали полиэтиленовые пленки марки "С" с толщиной 0,05; О, 1; О, 15;

0,2 и 0,3 мм. Глубина вакуумирования изменялась в пределах 30-80 кПа.

Контроль глубины проникновения прокладки сквозь отсасывающие отверстия перегородки полумуфты, сообщающейся с опокой, осуществляется штангенглубиномером по трем отверстиям.

Перегородка с отсасывающими отверстиями в полумуфте использовалась с отверстиями диаметром 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 и 16 мм каждая.

Полученные результаты приведены в таблице.

В соответствии с представленными в таблице данными установлено, что максимальное проникновение на 3,5 ми достигается при толщине прокладки

0,05 мм, разрежение воздуха 80 кПа и диаметре отверстия в перегородке

16 мм. Минимальное .проникновение прокладки на 2,8 мм достигается при указанных условиях и толщине прокладки 0,3 мм.

Результаты проведенных экспериментов позволяют установить, что толщина используемой прокладки 0 05 мм и выше позволяет предотвратить прорыв пленки при разрежении 30-80 кПа и максимальном диаметре отверстия 16 мм.

Однако использование прокладки толщиной свыше 0,2 мм вызывает затруднение при прорезании пленки в период установки вакуумного стержня в нижнюю полуформу.

Следовательно, оптимальная толщина прокладки, отвечающая указанным требованиям, составляет 0 05-0,2 мм.

Изготовленная форма заливалась чугуном при 1300 С. По качеству отливка соответствовала техническим требованиям.

Таким образом, изобретение позволяет обеспечить надежную герметизацию вакуумного стержня путем подключения непосредственно к вакуумной полости опоки, точную фиксацию вакуумного стержня путем подключения непосредственно к вакуумной полости опоки, а также точную фиксацию вакуумного стержня в нижней полуформе путем установки его знаковых частей в центрирующие отверстия полу1435372

Среднее значение глубины проникновения прокладки в глубь отверстия, мм, при диаметре отверстий в перегородке, мм

Толщина

Величина ва8 i. 9 (1 куума, кПа пленки мм

10 11 12 13 14 15 16

f 6 18 20

1,5 1,7 2,2

30 005 10 10 13

010 07 10 12

О, 15 О@5 Оэ9 1е 1

0,20 0,4 0,8 1,0

030 03 07 08 l,4 1 5

l,3 1,4

2,3

2,5

2 4

2,7

1,2 1,3

1,1 1,2

1,0 1,\

1,4 1,5 1,7

2,0

2,5

1„3 1,4 1,5

1,3 1,0 1,4

2,2

1,7

1,5

1ю7 (2,0

0,05

0i 10

0,15

0,20

0,30

1,7 1,8

2,3 2,5 2,6

2,0 2,3 2,5

1,9 2,0 2,3

1,6

1,3

1,5

1,6 1,7

l,5 1,6

1,4 15

1,3 1,4

1,9

1,4

1,5

1,2

l., O

0, 8

1,0

1,8

1,3

1э1

1 10

0,9

0,6

1,9

1,8

2,1

1,7

1,2

0,4 0,7

1,8

1,9

1,5

1,0

0,8

1,8 1,9

1,7 1,8

1>4 1,6

2,7

2,4

2,6

2,1

l,7

1,2

0,05

0,10

0 15

0,20

0,30

2,6

2,4

2,2

2,0

1,4 1,6

1,3

12 13 15 16 17

2,3

2,1

1,9

1,0

0,9

2,4

2,2

2,0

1,8

1,5 1,6

1,4 1,5

1 2 1,4

1,1 1,3

2,1

2,2

1,9

1э7

0,9

0,6

i,9 2,0 !,8 1,9

1,7 1,8

1,6 1,7

1,4 1,5

60 0 05 1,3

0,10 1,2

0,15 1,1

0,20 1,0

0,30 0,8

?,8

2,7

2,7

2,4

2,2

1,8

1,4

1,6

2,6

2,3

2,1

1.7

1,6

f,5

1,5

1,3

1,4

2,3

2,2

2,0

1,2

1,9

2,3

2,2

2,0

1,Э

1,8

2,1

1,7

1,6

1,2

l,3

1,0 муфт, что позволяет расширить технологические возможности оснастки.

Формула изобретения

1, Способ вакуумной формовки, включающий облицовывание модели герметизирующей пленкой, установку опоки на модельную плиту, наполнение опоки сухим формовочным материалом, его вакуумирование, простановку вакуумируемого стержня при одновременном сообщении его наполнителя с источником разрежения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества изготавливаемых отливок и расширения технологических возможностей, наполнитель стержня в момент его простановки сообщают непосредственно с вакуумным коллектором опоки.

2. Оснастка для вакуумной формовки, содержащая перфорированную модель, опоку с вакуумным коллектором, связанную с источником разрежения перфорированную трубу и штуцер с обратным клапаном на конце, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, " целью повышения качества изготавливаемых отливок и расширения технологических возможностей, она снабжена вакуумным затвором, выполненным.в виде двух полумуфт, образующих замок типа паз — выступ, одна из которых укреплена на конце перфорированной трубы и имеет перегородку с системой трубок и продольный паз, выполненный в ее боковой поверхности, а вторая закреплена на гибком шланге, сообщенным с вакуумным коллектором опоки, и содержит перегородку с системой отверстий, фильтр и выступ на внутренней поверхности.

3. Оснастка по п. 2, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена герметизирующими прокладками, размещенными между полумуфтами.

4. Оснастка по и. 3, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что диаметр прокладки равен диаметру круга торцовой поверхности знаковой части модели, а толщина прокладки составляет 0,5-2 толщины герметизирующей модель пленки.

1435372

Продолжение таблицы

Толщина

Среднее значение глубины проникновения прокладки .в глубь диаметре отверстий в перегородке, мм отверстия, мч, прн мм . . 6 8 9 10 1 1 12 13

70 0 05 1 4 1 5

2,0

1,9

2,2

2,3

2,5 .2,8

1,7

1,4

1,3

t,2

1,9

2,1

2,0

1,8

1,3

1,2

1э9

1,8

0,30 0,9

1,5

3 5

3,3

2,9

2,7

2,5

2,4

2,3

0,05 1,6

0,10 1,5 0,15 1,3

0,20 1,1

0,30 1,0

80 2,5

2,7

2,2 2,4

3,1

3,0

2,6

2,5

2,3

2,2

2,0

1,9

2,8

2,3

1,5 1б

А-А

Фиг.2

Величина ва- куума, кПа

0,10

0,15

0,20

1,9

1,7

1,5

1,3

1,2

1,5

1,4

1 ° 3

1,2

2,2

1,9 ! 80

1,6

1,8

1,6

1,4

1,3

2,1

1,9

1,8

1,7

2,2

2,1

2,0

1,Р

2,4 2,7

2,3 2,6

2,2. 2,5

2,1 2,3

3,1 3,3

2,9 3 °

2,8 2,9

2,7 2,8

2,6 2,7

3,0

2,9

2 7

2,5

1435372

1435372

В-В

Составитель В. Сазонов

ТехРед Л.Сердюкова . КоРРектоР М. Максимишинец

Редактор В. Петрапг

Тираж 741 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5590/11

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