Способ изготовления разовых литейных форм

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕН1Ш РАЗОВЫХ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ, включающий предварительное пескодувное уплотнение смеси в формовочной камере, подачу в нее сжатого воздуха и последующее уплотнение смеси прессованием, отличающийся тем, что, с целью повьзшения качества форкы путем повышения равномерности распределения плотности смеси по объему и уменьшения расхода сжатого воздуха, подачу сжатого воздуха осуществляют с запаздыванием относительно начала пескодувного уплотнения на 8-60% времени проведения последнего.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09} (И) МЯ)В 22 С 15 28

h

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 Ю\ Ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3500389/22-02

1,22),19.10.82 (46) 15.12. 83 Бюл. В 46 (72) F.М.Орлов, A.È.Êàçàíöåâ, Б,П.Благойравов, Г,И,Бобряков, A.A.ÂîëêîMH÷ и В.Н.Сизов (71) Московский автомеханический институт и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт автомобильной промиаленности (53} 621.746.073 (088.8) (56). 1. "Литейное производство".

1973, 9 11, с. 19.

2. Японская заявка Р 52-127904, кл. 11 A 235.5 (B 22 С 15/28), опублик. 1979. (54}(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАЗОВЫХ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ, включающий предварительное пескодувное уплотнение смеси в формовочной камере, подачу в нее сжатого воздуха и последующее уплотнение смеси прессованием, отличающийся тем, что, с целью повышения качества форвард путем повышения равноьирности распределения плотности смеси по объему и уменьшения расхода сжатого воздуха, подачу сжатого воздуха осуществляют с запаздыванием относительно начала пескодувного уплотнения на 8-60% времени проведения поспеднего.

1060299

Изобретение относится к литейчому производству, в частности к способу изготовления разовых литейных форм и может быть использовано в пескодувно-прессовых формовочных машинах, Известна формовочная машина, в которой заполнение формовочной камеры смесью и ее предварительное уплотнение перед прессованием осуществляется пескодувным способом, В известном способе формовочная смесь вдувается в Формовочную камеру .параллельно модельной плите (13, Однако объем, расположенный между моделью и стенкой формовочной камеры, заполняется рыхлой смесью, в то время, как объем, расположенный над моделью, переуплотнен, Эта неравномерность не устраняется при последующем прессовании, особенно большая неравномерность получаеТся при изготовлении форм с высокими моделями и моделями, имеющими узкие и высокие "карманы".

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ изготовления литейных форм, включающий предварительно пескодувное уплотнение смеси.в формовочной камере, подачу в нее сжатого воздуха и последующее уплотнение смеси прессованием. В известном . способе применяют воздушную продувку в процессе уплотнения смеси, при.чем сжатый воздух подают одновременно с началом истечения смеси, что способствует улучшению распре-, деления плотности смеси в Формовочной камере f2) .

В известном способе нельзя полностью использовать эффект продувки, потому что в первый момент заполнения формовочной камеры,давление сжатого воздуха, используемого при продувке, резко падает, что приводит к значительному сни. жению кинетической энергии струй сжатого воздуха. Поэтому в конце заполнения формовочной камеры действие сжатого воздуха на недоуплотненные околомодельные объема оказывается несущественным. Это снижает равномерность распределения плотности смеси по объему формовочной камеры после прессования, Кроме этого, вследствие высокой гаэопроницаемости смеси, в начальный момент заполнения формовочной камеры происходит большой расход сжатого воздуха, околомодельный объем остается недоуплотненным при значительном уплотнении надмодельного объема.

Цель изобретения - повышение качества форма путем повышения равномерности распределения плот5

t0 ности смеси по объему и умЕньшение расхода сжатого воздуха.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу изготовления- разовых литейных форм, включающему предварительное пескодувное уплотнение смеси в формовочной камере, подачу в нее сжатого воздуха и последующее уплотнение смеси прессованием, подачу сжатого воздуха осуществляют с занаэдыванием относительно начала пФскодувного уплотнения на 8-603 времени проведения последнего, За счет применения прещтагаемого способа обеспечивается интенсивное перераспределение смеси по объему форелем. Предварительное уплот" нение формовочной смеси с Эапаэдыванием продувки сжатым воздухом относительно начала истечения сме® .си на 8-60% (0,1-0,8 с при.продолжительности цикла надува 1 3 с) от продолжительности цикла надува позволяет добиться такого характера распределения смеси по объему фор25 мовочной камеры, при котором плот" ность вокруг модели выше, чем над моделью. такое распределение плот-. ности является оптимаиьнтам для последующего уплотнения формы прес30 сованием,т.после прессования плотность вокруг модели, над моделью и на контрладе форма практически одинакова. В предлагаемом способе формируемый объем к моменту продувки

35 cRcLTHM воздухом имеет некоторую, предварит?зльную плотность (1450—

1750 кг/м), вследствие чего уменьшается газопроницаемость Формовочной смеси, что приводит к резкотр снижению расхода сжатого воздуха, На фиг. 1 изображена установка ! для ocylqecTayIeHMR способа на фиг, 2 — распределение твердости по

: ",высоте форма запаздывания подачи воздуха", на фиг. 3 - расттределение

45 твердости по высоте формт с запаздыванием . подачи воздуха.

Способ осуществляется следующим образом.

Формовочная камера 1 (фиг, 1) с наполнительной рамкой 2 устанавливается на модельную плиту 3 с моделями 4. Csepxy наполнительная рамка закрывается прессовой . плитой 5 с соплами 6, через которые подается сжатый воздух для продувки, Надувная щель 7 наполнительной рамки 2 устанавливается напротив выходной горловины 8 пескодувной головки 9, которая

60 . заполняется формовочной смесью. Затем осуществляется надув смеси, После начала истечения смеси B фор" мовочную камеру подают сжатый воз:дух с запаздыванием на 8-60% от

65 продолжительности цикла надува.

1060299 ная твердость замеряется по высоте форьы в восьми точках замодельной зоны (по отношению к надувной щели) где смесь обычно уплотняется хуже, и в семи точках надмодельной зоны.

В качестве сравнения проводят эксперименты по предварительному уплотнению форм пескодувным.способом с одновременной подачей в формовочную камеру сжатого воздуха, и с окончательным уплотнением форм прессованием. Форма на ладе (фиг. 2) имеет твердость

65 ед. (кривая 11, причем твердость над моделью (кривая 2) на

15 8-12 ед. выае, чем в околомодельном объеме форьы (кривая 1) . Распределение твердости по высоте формы резко изменяется после прессования. На контрладе формы твер2О дасть смеси увеличивается до 86 ед. (кривая 1 1 тогда как на ладе Б околомодельном объеме она остает-. ся относительно низкой — 74 ед.

В надмодельном объеме с- есь переуплотняется и достигает 94 ед. (кривая 2)

Совершенно иные результаты получаются при пескодувном процессе с запаздыванием подачи сжатого воздуха относительно начала истечения формовочной смеси на 45% от продолжительности цикла надува смеси. Величина времени запаздывания находится в пределах 8-60%.

После предварительного уплотнения

35 в околомодельной области на ладе фаран твердость достигает 80 ед, (кривая 3), в то время как на контрладе смесь остается рыхлой. Плотность смеси над моделью (кривая 4)

40 ниже, чем в околомодельной области.

В таблице приведены результаты экспериментов по предварительному уплотнению форм с запаздыванием подачи сжатого воздуха на 8% и

60% от продолжительности цикла надува смеси.

Поверхностная твердость, ед.

Время запаздывания, % после предварительного уплотнения надувом » в надмодельной зоне в замодельной зоне в замодельной зоне в надмодельной зоне

82

86

72

60

Поверхностная твердость замеряется в надмодельной и эамодельной зонах на высоте 150 мм от модельной плиты. Запаздывание подачи сжатого 65 воздуха относительно начала истечения формовочной смеси на 8-60% от продолжительности цикла надува смеси позволяет добиться нужного

Предварительно уплотненная форма окончательно уплотняется верхним прессованием.

Испытание способа проводится на двухпозиционном пескодувно-прессовом стенде конструкции НИИТавтопрома, Стенд оборудован пескодувной головкой, соединенной с формовочной камерой выходной горловиной, Размер формовочной каме" ры 400 ° 300 240 мм. Высота наполнительной рамки 60 мм. ДФя подачи смеси в передней стенке наполиительной рамки имеется надувная щель. Длина щели 400 мм равна длине опани, а высота - 40 мм. Надувная щель размещается на расстоянии 250 мм от модельной плиты.

При экспериментах применяется мо-, дель из алкэяниевого сплава, имеющая форму параллепипеда, размером

300 110 150 мм. Для подачи сжато"

ro воздуха в процессе предварительного уплотнения формовочной смеси применяется прессовая плита с 50 соплами. Диаметр выходного отверстия сопла 20 мм.

Давление сжатого воздуха в ре-. сивере пескодувной головки устанавливается 0,3 МПа, Давление сжатого воздуха в ресивере продувки 0,6 МПА.

Продолжительность цикла надува равна 1,3 с.

В экспериментах используется формовочная смесь, являющаяся характерной при получении разовых литейных форм с применением. прессования, следующего состава,%: 89,8 кварцевого песка ОбЗК016, 10 бентонита, 0,2 крахмалита. Смесь имеет свойства:прочность на сжатие б

= 0,15 МПа; прочность на:разрыв

6р = 0,015 МПа; влажность 7(3-3,5Ú.

Критерием оценки результатов экспериментов является показатель твердости, получае жй с .помощью твердомера модель 071. Поверхностпосле окончательного уплотнения прессованием

1060299 характера распределения плотности смеси около модели и над моделью ( высокая плотность около модели и низкая над моделью) перед.ее прессованием. ПослЕ прессования поверхностная твердость на ладе форки увеличивается на 4-6 ед.(кривая 3)

При этом твердость верхних слоев формы резко увеличивается. Поверхностная твердость в надмодельной зоне на плоскости отпечатка модели увеличивается на 20-25 ед. (кри-. вая 4). Разность твердости на ладе в околсмодельной области .и над моделью не превышает 2-3 ед., что свидетельствует о равномерном рас-, пределении плотности смеси по объему формы.

B качестве сравнения проводят экспериментальные исследования по предварительному уплотнению форм с запаздыванием подачи сжатого воздуха на 7Ъ и 64% от продолжительности цикла надува смеси. На фиг,3 в виде кривых 1 - 4, 1 - 4 представлены зависимости распределения твердости по высоте форьы, Кривые 1 и 2 построены по результатам экспериментов, полученным при предварительном уплотнении форм с продувкой сжатым воздухом, для времени запаздывания, составляющего

7% от продолжительности цикла надува смеси. Величина этого времени меньше указанного предела (8-60%), Применение времени смещения ниже указанного предела нецелесообразно, так как это приводит к увеличению расхода сжатого воздуха и снижению равномерности распределения плотности формовочной смеси по объему формы (фиг, 3), а именно к недостаточному уплотнению в околомодельном объеме (кривая 1) и значительному уплотнению в надмодельном объеме (кривая 2) . Поверхностная твердость в надмодельном объеме на 5-8 ед. выше, чем в околомодельном. Эта неравномерностъ сохраняется и увеличивается после последующего прессования (кривые 1 и 2 ).

Разность твердости на ладе в околомодельном объеме и над моделью составляет 12-15 ед., что свидетельствует о неравномерном распределении плотности смеси по объему фор10 ьы.

Кривые 3, 4, 3, 4 .построены по результатам экспериментов, Полученным по уплотнении форм пескодувио-прессовым способом с подачей сжатого

f5 воздуха, дпя времени эапаздЫвания, составляющего 64% от продолжительности цикла надува смеси, величина этого времени запаздывания Выле указанного предела (8-60%). Приме 0 нение времени запаздывания выше указанного предела нерационально (фиг. 3, кривые 3 и 4), так как повышается нер Гвномерность уплотнения, твердость в околомодельном

25 объеме (кривая 3) значительйо меньше, чем в надмбдельном (кривая 4) .

После прессования надмодельиый объем переуплотнен (кривая 4 jтвердос",ть над моделью на контрладе

98 ед., тогда как на ладе в околомодельном объеме твердость 80 ед.. (кривая 3 ), следовательно форма уплотнена неравномерно.

Равномерное распределениЕ плотности по объему формы получается

35 при уплотнении с подачей сжатого

- воздуха с запаздыванием отнОсительно начала истечения формовочной смеси на .8-60% от продолжительности цикла надува смеси.

Применение способа уплотнения разовых литейных форм позволяет повысить качество форм и снизить расход сжатого воздуха.

1060299 бд 7

acre 2

ФийЗ.ВНИИПИ Заказ 9918/9 Тираж 813 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная,4