Опока

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТМЬСТВУ

<>789207 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 050279 (21) 2720722/22-02 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 23,12ВО. Бюллетень Ко 47

Дата опубликования описания 30. 12. 80 (51)М. Кл.

В 22 С 21/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.744 °.33(088.8) (72) Авторы изобретения

В.В.Зябкин, В.И.Тихановская и В.Г.Химчук

- /

Всесоюзный проектно-технологический институт литейного производства (71) За яв и тель (54) ОПОКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ

ВАКУУМНОЙ ФОРМОВКОЙ б;-(6„, < ) 6 =(О,25-0,Ь)6„.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к конструкции опок для вакуумной формовки.

Известны конструкции опок, содержащие корпус с воздухо-непроницаемыми стенками, в одной из которых выполнено средство для подсоединения к вакуумной системе, и устрой" ство для вентиляции формы. Это устройство может иметь различное исполнение, закрепляется на жестком корпусе, стенки которого образуют боковую поверхность формы. устройство для вентиляции соэ- 15 дает разрежение в формовочной смеси, " вызывающее напряжение сжатия на поверхности формы. Эти напряжения передаются формовочному материалу через поверхности, перекрытые эластичной 20 синтетической пленкой (поверхности лада и набивки опоки), и обеспечивают "твердение" формы. Хесткий корпус опоки, боковые стенки которого расположены нормально относительно 25 указанных поверхностей, не передает напряжения сжатия формовочному материалу. Поэтому в известных опоках формовочный материал при вакууми:ровании находится в условиях одно" 30 осного сжатия, в направлении параллельно боковым стенкам корпуса опоки.

При одноосном сжатии распространение напряжений в других направлениях аналогично напряженному состоянию литейной формы при диафрагменном прессовании, т.е. напряжения. сжатия

Формовочного материала по внутреннему периметру опоки (возле боковых стенок) всегда меньше напряжений сжатия по поверхностям лада и набивки опоки.

Величина бокового давления (бз) перпендикулярна сжимающей силе (O „ ) и может быть вычислена по формуле где ф — коэффициент бокового давления, величина которого колеблется от 0,25 до 0,4. ,Цля сухих кварцевых песков формула (1) имеет вид

Следовательно, у боковых стенок известных спок для вакуумной формов789207 ки напряженное состояние смеси (а следовательно, твердость и прочность) может быть на 70-75% меньше, чем у поверхностей лада и набивки опоки.

Зона менее уплотненной смеси ограничена равнобедренным треугольником, основание которого — боковая стенка опоки (1) и (2 .

Недостатком этих опок является то, что уплотненная в них формовочная смесь имеет низкую прочность по внутреннему периметру боковых стенок, что ухудшает сцепление формовочной смеси с опокой и приводит к браку отливок °

Известна опока для вакуумной формовки, содержащая стенки и систему вентиляции формы, сообщенную с источником вакуума, боковые стенки корпуса перпендикулярны плоскостям лада и набивки опоки. Внутри стенок выполнены полости, образующие систему вентиляции, Полости системы вентиляции разделены от рабочей полости апоки перегородками, выполненными иэ нерфорированного листа с фильт ром (3) и (41 .

Недостатком известной опоки является то, что уплотненная в ней формовочная смесь имеет низкую прочность по внутреннему периметру боковых ее стенок, что ухудшает сцепление формовочной смеси с опокой и приводит к браку отливок. Низкая прочность смеси обусловлена вышеуказанными причинами.

Цель изобретения — повышение прочности формы по внутреннему периметру опоки, т.е ° равномерное распределение прочности смеси по всему объему формы.

Указанная цель достигается тем, что стенки опокн выполнены с наклоном (выпуклыми) внутрь опоки и образуют с поверхностью набивки или лада угол 40-50. При таком исполнении опоки нормальная составляющая (й) от разрежения в форме (6 ) на боковой (выпуклой) стенке ойок может быть вычислена по правилу паралле-. лограмма по следующей формуле

° Й 6 сosd (о,25-0,Э) 6.( где d - угол наклона боковой стенки .к поверхности разъема опо- . ки; (д, 25-0,3)б„- боковое давление.

Максимальное давление на боковую стенку (R 6,), а следовательно, и максимальное напряженное состояние, о с» смеси достигается при < р 42 .30 -.

48 30 . C ..учетом колебаний коэффициента бокового давления (s вависи мости от физико-механических «арак" теристик смеси), угол наклона можно принять равным 45 5о. Следует отметить, что положительный эффект достигается нри любом угле наклона боковых стенок, если они выпуклы внутрь рабочей полости опоки. Угол наклона

45 выбран из условия простоты реализации изобретения (стандартный о прокат изготавливается с углом 90 ), а также потому; что самым рас-, пространенным формовочным материалом является кварцевый песок (ф 0,25).

На фиг. 1 изображена опока, разрез; на Фиг. 2 и 3 приведены различные варианты выполнения конструкции опок.

Опока содержит корпус 1, внутри которого выполнена полость 2, сообщенная дерез штуцер 3 с источником вакуума (на чертеже не показан).

Внутренние стенки (боковые) 4 корпуса 1 выпуклы внутрь и ббразуют угол 90 . В боковых стенках 4 выпол26 нено устройство вентиляции формы в виде отверстий 5, перекрытых сеткой б.

Система вентиляции может быть выполнена в виде многослойной, сетки, установленной непосредственно на

Я внутренней поверхности боковых стенок опоки (фиг. 2), а также может быть выполнена несвязанНой с боковыми стенками, например, в виде труб (фиг. 3), или гибкого металлическощ го рукава. Необходимым условием является выполнение внутренней поверхности опоки выпуклой внутрь, независимо от того, расположена на ней система вентиляции (как показано на фигуре), или боковые стенки просто ограничивают объем опоки.

Опока работает следующим образом.

После заполнения опоки формовочной смесью, герметизации и вакуумирования форьы, на боковых стенках

40 опоки .возникают напряжения сжатия, равные напряжениям на поверхностях, герметизированных эластичным материалом (пленкой).

В случае применения формовочного

4$ материала с другими физико-механическими свойствами (по сравнению с сухим кварцевым песком) напр юкения на боковых стенках могут быть несколько меньшими. Однако во всех яр случаях оии выше, чем на прямых (невогнутых) стенках. По сравнению с известной, применение предлагаемой оноки позволяет получить равномерное уплотнение смеси s форме, а следовательно, повы-. шение прочности формы и снижение брака отливок по вине формы.

Формула изобретения

49

1. Опока для изготовления литейных форм вакуумной формовкой, включающая внутренние наклонные и внешние стенки и систему вентиляции формы, 65 сообщенную с источником вакуума, 789207

3. Патент Японии Ю 50-29817, кл. 11 A 231, опублик. 1975.

4. Заявка ФРГ М 2516158, кл. В 22 С 21/00, опублик. 1977.

Составитель A.Ìèíàåâ

Редактор Т.Кугрыаева Техред H.Áàáóðêà Корректор В.Бутяга

935 9 Тираж 889 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 отличающаяся тем, что, с целью повимения прочности литейной формы по ее периметру, внутренние стенки выполнены выпуклыми в сторону рабочей полости опокн.

2. Опока по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что угол наклона внутренних стенок к плоскости лада составляет 40-50 .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Аксенов П.Н. Оборудование литейных цехов. М., "Машиностроение", 1968, с. 41-45.

2. "Литейное производство", 1965, 9 3, с . 41.