Оснастка для испытания формовочных материалов при вакуумной формовке

 

ОСНАСТКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ФОРМОВОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ВАКУУМНОЙ ФОРМОВКЕ, содержащая формовочный стол с вакуумной полостью, модель с модельной плитой и опоку с патрубком и вакуумной камерой, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения постоянства условий и ускорения испытаний противопригарных покрытий и разнозернистых формовочных песков, опока снабжена отъемной разделительной рамкой, выполненной в виде скрепленных между собой перегородок, образующих в опоке автономные полости.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(51) В 22 С 9 02; G 01 N 25 58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3507636/22-02 (22) 03. 11. 82 (46) 15 ° 01. 84. Вюл. М 2 (72) В.Г.Пучков, В.К.Гребешков, .

В.П.Кузнецов и A.A.Ãaðáóçîâ (53) 621.74.08(088.8) (56) 1. Yomono. I ° "Japan Foundrymens Soc1ety". 1972, 44, Р 9, с.863-864.

2. Экспресс-информация Тех-. нология и оборудование литейного производства, 1974, Р 5, с.13. (54 ) (5 7 ) ОСНАСТКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

ФОРМОВОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ВАКУУМНОИ

ФОРМОВКЕ, содержащая формовочный стол с вакуумной полостью, модель с модельной плитой и опоку с патрубком и вакуумной камерой, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения постоянства условий и ускорения испытаний противопригарных покрытий и разнозернистых формовочных песков, опока снабжена отъемной разделительной рамкой, выполненной в виде скрецленных между собой перегородок, образующих в опоке автономные полости.

1066724

Патрубки 21 верхней и нижней полуформ подсоединены к вакуумной системе (фиг,4), Изобретение относится.к литейному производству, а именно к вакуумной формовке, и может быть использовано при изготовлении литых образцов для исследования формовочных материалов и шероховатости поверхности.

Известна технология v. оснастка для изготовления в формах, полученных вакуумной Формовкой, литых ступенчатых образцов (с толщинами ступеней 3,6,12 и 24 мм) для исследования шероховатости поверхности н зависимости от толщины стенки отливки, противопригарных покрытий и зернистости сухих формовочных пес- ков (и . 15

Недостатком указанной технологии. и оснастки является необходимость при исследовании нлияния на шероховатость поверхности различных противопригарных покрытий и разнозернистых формовочных песков изготовления отдельных форм с каждым про" тивопригарным покрытием или формовочным песком, что увеличивает трудоемкость и с оки проведения исследований, повышает расход металла и снижает точность эксперимента, так как при изготовлении форм трудно выдержать на одном уровне параметры при уплотнении, режимы вакуумиронания для каждой в отдельности формы, а также температуру заливаемого в них сплава и его химсостав при проведении нескольких плавок.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является оснастка для вакуумной Формовки, содержащая .Формовочный стол с вакуумной полостью, модель с модельной плитой и опоку с патрубком и вакуумной 40 камерой (2».

Недостатком данной оснастки является ненсэможность одновременного применения при изготовлении формы различных противопригарных по- 45 крытий и разноэернистых формоночных песков.

Цель изобретения — обеспечение постоянства условий и ускорения испытаний протинопригарных покрытий 50 и разнозернистых формоночных песков.

Указанная цель достигается тем, что в оснастке для испытания формовочных материалов при вакуумной

Формовке, содержащей формовочный 55 стол с накуумной полостью, модель с модельной плитой и опоку с патрубком и вакуумной камерой, опока снабжена отъемной разделительной рамкой, ныполненной н виде скрепленных меж- 60 ду собой перегородок, образующих в опоке автономные полости.

В связи с тем, что ступенчатые образцы позволяют исследовать шероховатость поверхности только на горизонтальных поверхностях, то применена также модельная оснастка для,: получения разнотолщинных образцов коробчатой формы для исследонания шероховатости поверхности на вертикальных поверхностях.

На фиг.1.изображена оснастка для вакуумной формовки при изготовлении верхней полуформы коробчатого разнотолщинного образца; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — оснастка для изготовления нижней полуформы коробчатого образца в сборе с заформованной опокой; на фиг.4 форма в сборе для получения раэнотолщинного коробчатого образца; на фиг.5 — оснастка для вакуумной формовки с моделью ступенчатого образца при изготовлении верхней полуформы; на фиг.б — разрез Б-Б на фиг.5.

Оснастка (фиг.1) включает в себя

Формовочный стол 1 с патрубком 2 для подключения к вакуумной системе или сообщения с атмосферой, модельную плиту 3 с модельного верха 4 коробчатого разнотолщинного образца и стояк 5, облицованные синтетической термопластичной пленкой 6, опоку 7 с фильтрующей оболочкой 8 и патрубком 9 для подключения к вакуумной системе, снабженную отъемной разделительной рамкой 10. Модельная плита 3 с моделью 4 установлены на формовочном столе 1 и связаны с -:.о полостью 11 сквозными отверстиями 12.

Опока 8 (фиг.2) заполнена формовочными песками различной зернистости 13 — 16, изолированными друг от друга перегородками отъемной рамки 10.

Оснастка с моделью низа 17 коробчатого раэнотолщинного образца (фиг.3) установлена на формовочный .стол 1, снабженный патрубком 2 для подключения к вакуумной системе .или соединения с атмосферой. На модель

17, облицованную синтетической пленкой 18, установдена опока 19 с фильтрующей оболочкой 20 и патрубком 21 для подключения к вакуумной системе. При этом опока. 19 заполнена Формовочным песком 22, загерметизирована элементом 23, и патрубок 21 подключен к вакуумной системе.

Оснастка для вакуумной формовки с установленной на модельной плите

24 моделью ступенчатого образца 25, облицованного синтетической плен-кой 26, показана на фиг.5. При этом патрубок 2 Формовочного стола 1 подключен к вакуумной системе. На модельную плиту .24 установлена опо.ка 27„ снабженная отъемной рамкой 28.

1066724 подключается к вакуумной системе.

На модель устанавливается опока 19 с фильтрующей оболочкой 20 и патрубком 21. Опока заполняется формовочным песком 22. После вибрационного уплотнения Формовочного песка опока герметизируется пленкой 23 и ее полость вакуумируется подключением патрубка 21 к вакуумной системе.

Патрубок 2 отключается от вакуумной системы и производится съем готовой полуформы низа. При этом полости формы а, Ю, С (две другие не видны), образующие стенки образца, имеют различную ширину.

Форма для получения ступенчатого образца изготавливается аналогичным образом.

Пример. Изготовлены и смонтированы на модельных плитах модели верха и низа для получения разнотолщинного коробчатого образца с толщинами вертикальных стенок (справа по часовой стрелке) 3,6,12 и 24 мм и горизонтальной 24 мм. Материал модели верха — сталь, модели низа алюминий. Размеры образца 300х300х х 100 мм. Изготовление форм производится в опоках замерами 400х500х х150 мм. Для облицовывания формообразующей поверхности применяешься пленка Сэвилен толщиной 0,1 мм, для герметизации опоки — полиэтиленовая пленка толщиной 0,05 мм. Формы заливаются сплавом A("-9, который приготовляется в лабораторной печи сопротивления емкостью 20 кг. Металлоемкость формы 9 кг. Разрежение в верхней полуформе составляло 30, а в нижней — 20 кПа. Исследуется влияние на шероховатость поверхности противопригарного покрытия толщиной 0,1 и 0,2 мм и. кварцевых песков фракцией 0,16, 0,2 мм.

Изготовление формы производится следующим образом.

После облицовывания модели верха синтетической пленкой на нее устанавливается опока, снабженная отъемной разделительной рамкой, разбивающей модель по осям на четыре изолированных друг от друга участка, а опоку — на четыре изолированных друг от друга полости. На отдельные участки модели наносится противопригарное покрытие толщинами 0,1;

0,2; 0 1; 0,2 мм (справа по часовой стрелке). После его высыхания полости опокн последовательно заполняются.песками зернистостью 0,16;

0,2; 0,16; 0,2 мм (справа по часовой стрелке).

Опока 27 (фиг.6) заполнена формовочными песками 29,30 и 31 различной зернистости.

Вакуумная формовка осуществляется следующим образом.

На формовочный стол 1 устанавливается модельная плита З.с моделью верха 4 раэнотолщинного коробчатого образца и стояком 5. Модель и модельная плита связаны с полостью 11 формовочного стола 1 сквозными отверстиями 12. При облицовывании модели синтетической пленкой 6 патрубок 2 формовочного стола 1 сое диняется с вакуумной системой. На модельную плиту и модель, облицован . 15 ные пленкой, устанавливается опока 7, снабженная отъемной разделительной рамкой 10, изготовленной в виде. скрепленных между собой перегородок.

При этом перегородки плотно сопри- 20 касаются с формообразующей поверхностью модели, разбивая поверхность модели на изолированные друг от др та участки, а внутренний объем опоки — на изолированные друг оf 25 друга полости. На соответствующие участки модели наносятся различные противопригарные покрытия, а полости опоки заполняются формовочными песками различной зернистости, например 13-16.

После вибрационного уплотнения отъемная рамка 7 удаляется и формоночные пески сообщаются между собой.

Затем их герметизируют, и полость опоки подсоединяют к вакуумной системе при помощи патрубка 9.. Патрубок 2 Формовочного столаотсоединяется от вакуумной системы, и производится съем готовой полуформы верха с модели и модельной плиты. 40

Полуформа верха может быть также изготовлена с применением одного противопригарного покрытия и разнозернистых формовочных песков нли с. применением различных противопригар- 45 ных покрытий и одного формовочного песка, При применении одного противопригарного покрытия оно наносится на модель, облицованную синтетической пленкой до установки опоки, а 50 при применении различных противопригарных покрытий и одного формовочного песка отъемная разделительная рамка удаляется иэ опоки после нанесения на соответствующие участ- 55 ки модели различных противопригарных покрытий. б0

После изготовления полуформы верха с формовочного стола снимается модельная плита 3 с моделью .верха 4 и устанавливается модель низа 17 раэнотолщинного коробчатого образца, которая облицовывается синтетической пленкой 18, при этом патрубок 2 формовочного стола 1

После вибрационного уплотнения отъемная рамка удаляется, опока сверху герметнзируется полиэтиленовой пленкой, полость опоки подключается к вакуумной системе и про.

1066724

Таблица 2

Показатели

Предлагаемй способ

Прототип

Количество форм, шт, 15

Расход металла, кг

Таблица 1

Величина Количество зерна плавок песка, мм Трудоемкость изготовления, н/ч

Толщина вертикальной стенки образца, мм

Толщина слоя противопригарного покрытия, мм

2 1

7,6

0,1 0,2

0,16 0,2

0,2 0,1

0,2 0,16

ЗО

0,2 0,16

0,2 0,1 изводится съем готовой полуформы верха.

При изготовлении нижней полуформы полость опоки заполняется песком Миллеровского карьера марки 1К0168.

После изготовления нижней полуформы производится сборка формы и ее заливка сплавом Af-9 одной плавки.

Таким обраэом, каждая вертикальная наружная поверхность образца получена с противопригарным покрытием различной толщины и применением песков с различной величиной зерна (табл.1).

0,1 0,2 0,,16 0,2

Исследование шероховатости производится на микроскопе ИИС-ll.

Сравнительные характеристики предлагаемого способа в сравнении с прототипом приведены в табл. 9 2. (Внедрение предлагаемого изобретения позволяет снизить трудоемкость изготовления образцов, расход металла для их изготовления, сократить сроки проведения исследований и повысить точность эксперимента за счет изучения в одинаковых условиях различных противопригарн х покрытий и разноэернистых формовочных песков. Кроме того,.возможно проведение исследований с применением математических методов планирования экспериментов.

1066724

% с о

% ф,„, сЬ . +.,Ъi-ъ,Ч .

t t

Ъ Ф. 4 t Ъ q 4 а (3

° Ф е ф

° Ф, S 1 > ai \,1 ъ1 1

° ° . ъ

° ° (съ ° ° и а f

° 1,„- г

) ъ»

4) ° ) ° i ъъ f i е, 1 се iiv ir y Ф

Л1 41 Ф II Ъ iver Г4 Ф/1 ч, ю- (аф

1066724

Составитель A.Ìèíàåâ .

Редактор T.Èèòeéêî Техред М.Гергель. Корректор И.Муска

Заказ II104/13 тираж 779 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

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

М I

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4