Способ уплотнения формовочной смеси

 

Изобретение относится к изготовлению литейных форм. Сущность изобретения: формовочную смесь загружают в опоку с помощью потока сжатого воздуха, на второй ступени уплотняют смесь ударной волной, создаваемой газообразной средой, поддерживая повышение градиента давления в течение заданного времени до достижения определенного давления и затем дополнительно уплотняют предварительно уплотненную формовочную смесь механически. Посредством способа достигается гомогенно уплотненная и удовлетворяющая всем требованиям по твердости (прочности) форма при сокращении времени цикла. 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Данное изобретение касается способа уплотнения зернистых формовочных материалов, в частности, литейных формовочных материалов, причем формовочный материал загружается в формовочное устройство, имеющее модельную плиту с расположенной на ней моделью, наполнительную и формовочную раму.

Известны различные способы уплотнения зернистых формовочных материалов с целью изготовления литейных песчаных форм.

Так, известна либо засыпка формовочной массы неплотно над моделью, расположенной в опоке на модельной плите, и последующее уплотнение /механическое или посредством пневматического удара/, либо непосредственный ввод формовочной массы из запасного бункера в опоку.

Оказалось, однако, что оба способа не обеспечивают оптимальных результатов или применимы лишь при определенных условиях. При этом появляются трудности, в частности, относительно требуемой гомогенности уплотняемой формовочной массы.

Известен способ уплотнения формовочной смеси, в котором процесс уплотнения осуществляется посредством ударной волны, создаваемой газообразной средой в течение заданного времени, причем предварительно формовочной смесью заполняется опока с модельной плитой /1/.

В основе данного изобретения лежит задача дальнейшего усовершенствования известных способов таким образом, что равномерно уплотняемые формы с высокой твердостью могут экономично изготовляться за наикратчайшее время такта.

В соответствии с изобретением эта задача решается посредством того, что загрузку смеси в опоку осуществляют с помощью несущей среды, а после уплотнения ударной волной смесь уплотняют дополнительно.

Дальнейшие предпочтительные варианты способа вытекают из зависимых пунктов формулы.

Изобретение поясняется чертежом.

Формовочное устройство, состоящее из опоки 1 и наполнительной рамки 2, установлено над модельной плитой 3 с расположенной на ней моделью 4. Запасный бункер 5 с дозированным количеством песка, достаточным для заполнения формовочного устройства, расположен над формовочным устройством. Над запасным бункером с песком расположен уплотняющий агрегат, например, импульсный датчик. Последний состоит в основном из емкости 6 со сжатым воздухом и отделен посредством клапана 7 от запасного бункера с песком.

Загрузка формовочной смеси /песка/ в опоку согласно изобретению осуществляется посредством потока сжатого воздуха. Для этого, предварительно дозируемое, необходимое для формования количество формовочной смеси приготовляется в специальном запасном бункере 5, который помещается предварительно над опокой и соединяется с ней. Этот запасный бункер имеет присоединения для подвода сжатого воздуха, а также закрываемые посредством запорного приспособления 9 органы, открывающие проход вниз к опоку. После открытия запорного приспособления формовочная смесь посредством потока сжатого воздуха загружается над моделью в опоке. Использование сжатого воздуха как несущей среды обеспечивает гомогенное распределение зернистой формовочной смеси в опоке.

На дне формовочного устройства предусмотрены отверстия, предпочтительно, воздушные фильтры, например, щелевые сопла, так что поток сжатого воздуха может проходить сквозь формовочную смесь, что ведет к особенно гомогенному распределению формовочной массы над моделью в опоке. В противоположность этому, свободное засыпание формовочной смеси или ввод формовочной смеси сжатым воздухом приводит к неконтролируемому, негомогенному распределению зернистой формовочной массы. При этом не может быть исключено, в частности, нежелательное зависание.

После осуществленной загрузки формовочной смеси, т.е. после того, как вся масса из запасного бункера с помощью несущей среды введена в опоку, может еще поддерживаться подвод потока сжатого воздуха. Вследствие этого давление поднимается, самое большее, до 20 бар посредством градиента возрастания давления 20-1000 бар/сек. вследствие чего достигается эффективное и оптимальное предварительное уплотнение формовочное массы. Эта ступень предварительного уплотнения продолжается преимущественно до тех пор, пока давление в формовочной емкости не будет равно максимальному давлению в линии подвода потока сжатого воздуха. После этого подвод сжатого воздуха прерывается посредством замыкания запорного приспособления 9 на запасном бункере 5. Удлиненная подача сжатого воздуха могла бы осуществляться, однако, и через отдельную подводящую линию.

Предварительно уплотненная указанным образом формовочная смесь должна еще дополнительно уплотняться, что может осуществляться как механически, посредством применения прижимной плиты, так и предпочтительно посредством ударной волны, которая в виде удара может создавать давление.

Предложенное трехступенчатое уплотнение имеет преимущество в том, что то же самое устройство может использоваться для подачи и формовочной смеси, и уплотняющей среды, и для регулирования сжатого воздуха для используемого на первых двух ступенях потока сжатого воздуха, и для дополнительного уплотнения, и тем самым могут быть снижены расходы на устройство или исключены такие дополнительные элементы, как, например, снабженные клапанами или отверстиями прижимные органы, что приводит к сокращению времени цикла при изготовлении форм.

Формула изобретения

1. Способ уплотнения формовочной смеси, включающий загрузку смеси в опоку с модельной плитой, уплотнение ее ударной волной, создаваемой газообразной средой в течение заданного времени, отличающийся тем, что загрузку смеси в опоку осуществляют с помощью несущей среды, а после уплотнения ударной волной смесь уплотняют дополнительно.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве газообразной среды используют сжатый воздух.

3. Способ п. 1 или 2, отличающийся тем, что дополнительное уплотнение осуществляют посредством ударной волны.

4. Способ по любому из пп. 1 3, отличающийся тем, что по меньшей мере часть подводимого потока сжатого воздуха в течение заданного времени отводят через воздушные фильтры в модельной плите.

5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что максимальное давление при ударном воздействии составляет 20 бар.

6. Способ по п. 3 или 5, отличающийся тем, что градиент давления ударной волны возрастает непрерывно.

7. Способ п. 3, 5 или 6, отличающийся тем, что градиент давления составляет 10 100 бар/с.

8. Способ по п. 6, отличающийся тем, что градиент давления составляет 10 200 бар/с.

9. Способ по любому из пп. 1 8, отличающийся тем, что дополнительное уплотнение осуществляют механически, например, посредством нажимной плиты или штампа.

РИСУНКИ

Рисунок 1