Способ изготовления выплавляемых моделей со сложным поверхностным рельефом

 

Изобретение относится к изготовлению выплавляемых моделей для изготовления пресс-форм, в частности пресс-форм для подошв обуви. Сущность способа: в опоку с установленным в ней эталоном (имеющим на своей поверхности сложный рельеф) заливают предварительно подготовленную композицию на основе желатина и глицерина с добавленным к ним мелом и водой. Отверждают на воздухе и после удаления эталона полученную оболочковую форму обрабатывают в растворе формалина в течение 0,5-1,5 ч. В эту эластичную форму заливают расплавленный композиционный состав на основе дибутилфталата, отверждают на воздухе не менее 10 ч, после его отверждения полученную копию эталона удаляют из эластичной формы и, в свою очередь, заливают расплавленным составом из модельных компонентов, отверждают этот состав и, удаляя из него копию эталона, получают выплавляемую модель. 2 табл.

Изобретение относится к изготовлению выплавляемых моделей, используемых, в частности, для пресс-форм, в которых получают подошвы обуви.

Известен способ изготовления выплавляемых моделей (авт. св. N 691236, кл. В 22 С 7/02, 1979) путем замораживания жидкоподвижной композиции. Перед замораживанием в жидкоподвижную модельную композицию вводят высокомолекулярное вещество с целью повышения качества.

Недостатком этого способа является невозможность получения на боковой поверхности рабочей полости пресс-формы сложного рельефа малой размерности; сам процесс трудоемкий и дорогостоящий.

Известен способ изготовления выплавляемых моделей из воскоподобных модельных составов (авт. св. N 398323, кл. В 22 С 7/02, 1973), включающий расплавление модельного состава, охлаждение его перед запрессовкой в пресс-форму до температуры пастообразного состояния, перед запрессовкой его в пресс-форму до температуры пастообразного состояния вводят двухатомные или многоатомные спирты.

Недостатком этого способа является использование сложной и дорогостоящей оснастки для изготовления выплавляемой модели.

Наиболее близким к изобретению является способ изготовления выплавляемых моделей, включающий изготовление эталона (мастер-модели) из композиционного состава на основе дибутилфталата, полихлорвиниловой смолы и стеарата кальция, получение эластичной пресс-формы по эталону, заливку в пресс-форму расплава модельной композиции на основе парафина, стеарина и этилцеллюлозы и извлечение застывшей модели из эластичной формы (В. А. Озеров и др. "Литье по выплавляемым моделям". Машгиз, М. , 1958, с. 24-27, 62-63). Пресс-формы, выполненные из формопластовых композиций, применяются в единичном и мелкосерийном производстве, так как после 30-50 заливок в нее модельного состава ее качество поверхности, вследствие появления раковин, сколов и др. дефектов, нарушается и она становится непригодной к дальнейшему использованию.

Недостатком прототипа является получение выплавляемой модели, на поверхности которой отсутствует сложный рельеф малой размерности, процесс трудоемкий и дорогостоящий из-за использования дорогостоящей оснастки (пресс-форма).

Цель изобретения - получение выплавляемой модели в зеркальном отображении поверхности эталона и повышение точности поверхностного рельефа.

Способ включает следующие операции: сначала заливают эталон (мастер-модель) расплавленным композиционным составом при следующем соотношении компонентов, мас. % : желатин 40-55 глицерин 30-35 мел (СаСО₃) 1-5 вода остальное.

Этот состав отверждают на воздухе до получения эластичной массы. Удаляют из нее эталон и получают негатив эталона (эластичную форму). Эту эластичную форму обрабатывают в растворе формалина в течение 0,5-1,5 ч. Затем в эту эластичную форму заливают расплавленный композиционный состав при следующем соотношении компонентов, мас. % : дибутилфталат 60-75 поливинилхлорид 20-35 стеарат кальция 0,5-5.

Этот композиционный состав отверждают на воздухе не менее 10 ч, затем вынимают из эластичной формы, это получается точная копия эталона, но уже не состава на основе дибутилфталата. Теперь эту копию эталона заливают расплавленным составом из модельных компонентов на основе парафина, отверждают этот состав и делают из него копию эталона. Оставшаяся часть и является выплавляемой моделью, причем на своей внутренней поверхности эта модель имеет сложный рельефный рисунок, который имеет эталон. При этом состав из модельных компонентов имеет следующие соотношения компонентов, мас. % : парафин 50-80 стеарин 10-40 этилцеллюлоза 1-10 В способе изготовления выплавляемых моделей по изобретению имеет место новая последовательность операций по изготовлению переходных эластичных форм и моделей, применении новых композиционных составов, что позволяет исключить использование трудоемкой и дорогостоящей по изготовлению пресс-формы.

Сущность способа поясняется примером конкретного выполнения.

Пример конкретного выполнения представлен способом получения выплавляемой модели, используемой при изготовлении литьевым способом пресс-формы для подошв обуви.

В качестве эталона (мастер-модель) использована деревянная модель из бука. Этот эталон выполнен из высушенного материала, имеет на своей поверхности сложный рельеф малой размерности (надпись GО1 Г, эмблему, рисунок нижней и боковой поверхности подошвы).

Предварительно готовим жидкий композиционный состав на основе желатина. Набухший желатин (2000 г) нагреваем на водяной бане до 80^оС, добавляем глицерин (1400 г) и все тщательно перемешиваем и развариваем до получения однородной массы в течение 6 ч при температуре 80^оС. Потом в полученную смесь добавляем размолотый мел в виде порошка (200 г) и хорошо перемешиваем.

В опоку с установленным в нем эталоном заливаем горячий полученный раствор и охлаждаем его до температуры 25^оС. Заливаемый материал при охлаждении приобретает эластичность и упругость.

Из полученной формы удаляем эталон, при этом внутренняя поверхность формы имеет точный отпечаток сложного рельефа поверхности эталона.

Полученную эластичную форму выдерживали в растворе формалина в течение 1 ч для увеличения эластичных и упругих свойств.

Готовим композиционный состав на основе дибутилфталата, г: дибутилфталат 680 поливинилхлорид 300 стеарат кальция 20 Перемешиваем все компоненты и нагреваем до полного растворения при перемешивании до достижения температуры 140^оС в течение 2,5 ч.

В изготовленной эластичной форме смазываем внутреннюю поверхность со сложным рельефом тонким слоем касторового масла. Затем в эту форму заливаем расплавленную смесь на основе дибутилфталата, которая сохнет и полимеризуется самостоятельно при температуре 25^оС в течение 10 ч.

После полимеризации полученную копию эталона удаляем из эластичной формы. При этом копия эталона имеет на своей поверхности точный отпечаток сложного рельефа внутренней поверхности эластичной формы и соответствует идентичности эталона (мастер-модель).

Теперь готовим непосредственно выплавляемую модель.

Расплавляем 7000 г парафина при температуре 50^оС, добавляем 2500 г стеарина и увеличиваем температуру до 55^оС. Затем вводим в расплав 500 г этилцеллюлозы в виде порошка при постоянном перемешивании. Поднимаем температуру до 90^оС и выдерживаем в течение 30 мин до полного расплавления этилцеллюлозы.

На подмодельной плите, установленной в опоке, размещаем изготовленную копию эталона. Поверхности копии эталона, подметальной плиты и опоки, соприкасающиеся с расплавленным модельным составом, предварительно смазываем тонким слоем касторового масла в целях предупреждения прилипаемости и лучшего смачивания поверхности.

Затем в опоку заливаем расплавленный модельный состав и охлаждаем. После застывания модельного состава из опоки извлекаем полученную выплавляемую модель, а из нее удаляем копию эталона. Полученная выплавляемая модель имеет на внутренней поверхности сложный рельеф, т. е. надпись GOI F, эмблему и рисунок нижней и боковой поверхности подошвы, соответствующий эталону (мастер-модели).

Результаты выполнения выплавляемых моделей при различных вариантах количественного состава используемых компонентов приведены в табл. 1 и 2.

При этом отпадает необходимость ручной обработки формующей рабочей полости пресс-формы по нанесению на ней рисунка сложного рельефа малой размерности. Например, при изготовлении подошвы для обуви со сложным рисунком на нижней и боковой поверхности подошвы. (56) Авторское свидетельство СССР N 691236, кл. В 22 С 7/02, 1979.

Авторское свидетельство СССР N 398323, кл. В 22 С 7/02, 1973.

Озеров В. А. и др. "Литье по выплавляемым моделям". М. , Машгиз, 1958, с. 24-27, 62-63.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫПЛАВЛЯЕМЫХ МОДЕЛЕЙ СО СЛОЖНЫМ ПОВЕРХНОСТНЫМ РЕЛЬЕФОМ, включающий изготовление эталона (мастер-модели) из композиционного состава на основе дибутилфталата, полихлорвиниловой смолы и стеарата кальция, получение эластичной пресс-формы по эталону, заливку в пресс-форму расплава модельной композиции на основе парафина, стеарина и этилцеллюлозы и извлечение застывшей модели из эластичной формы, отличающийся тем, что, с целью получения выплавляемой модели в зеркальном отображении поверхности эталона и повышения точности поверхностного рельефа, эластичную пресс-форму изготавливают из композиции состава, мас. % : Желатин 40,0 - 55,0 Глицерин 30,0 - 35,0 Мел (CaCO₃) 1,0 - 5,0 Вода Остальное с последующим ее отверждением на воздухе, удалением эталона и обработкой эластичной формы раствором формалина в течение 0,5 - 1,5 ч, дополнительно изготавливают копию эталона модели из материала, что и материал мастер-модели, путем заливки композиционного состава на основе дибутилфталата в полость полученной эластичной пресс-формы с последующим отверждением копии эталона на воздухе в течение 10 ч, удалением ее из эластичной пресс-формы и заливкой на нее расплава модельной композиции, после затвердевания которой удаляют из модели копии эталона.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2