Устройство для отливки полых замкнутых изделий

 

Изобретение относится к производству керамических изделий, в том числе из фарфора, немагнитных прочных пустотелых замкнутых изделий, предназначенных для создания плавучих систем при исследовании и освоении Мирового океана. Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства за счет обеспечения изготовления замкнутых полых крупногабаритных сферических изделий с постоянной толщиной стенки. Устройство содержит основание 1 и крышку 2, которые взаимодействуют с нижним 3 и верхним накидными кольцами, в которых имеются отверстия. В кольцо 3 ввинчены тяги 5, пропущенные через отверстия кольца 4. Детали 1-4 зафиксированы от перемещения в осевом направлении с помощью навинченных на тяги 5 гаек 6 и шайб 7. В отверстие крышки 2 вставлена металлическая воронка 8 с радиальным зазором от 0,05 до 0,1 мм на сторону. Шликер заливают через установленную в отверстии крышки 2 сменную воронку 8, положение которых регулируется комплектом сменных шайб 12 и 13, а затем фиксируется прижимом 10 с зажимом 11. После удаления воздуха из формы воронку 8 опускают внутрь заготовки, что позволяет после поворота формы вокруг горизонтальной оси на 180° при удалении остатка шликера оставить его часть внутри заготовки для заделки сливного отверстия. Ускорению слива части шликера способствует подача через трубку 14 внутрь заготовки сжатого воздуха от источника 19 газового давления. 3 ил.

Саюэ СОЕЕТСНих

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

9яи (51) 5 В 28 В 1/28

tlat ..

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOlNY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР. (21) 4269491/23-33 (22) 29.06.87 (46) 30.04.90. Бюл. К- 16 (71) Славянский керамический комб на= и Институт проблем прочности АН УС,Р (72) К.П. Белоус, И,С. Богатырь, Ю,М. Родичев и Г,М. Охрименко (53) 666.3 .022.97(088.8) (56) Белоус К.П. и др, Конструкционная прочность твердого фарфора с учетом технологических факторов. — Проблемы прочности, 1984, N - 1, с. 35-39. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТЛИВКИ ПОЛЫХ

ЗАМКНУТЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится rc производству керамических изделий. в том числе из фарфора, немагнитных прочны; пустотелых замкнутых изделий, пре,.;; наченных для создания плавучих систс: при исследовании и освоении Мирового океана. Цельюизобретения является рас,ширение технологических возможностей устройства за счет обеспечения изго" товления замкнутых полых крупногабаритных сферическихизделий с постоянней толщиной стенки. Устройство содержит основание 1 и крымску 2, которые взаимодействуют с нижним 3 и верхним нак щными. кольцами, в которых имеются от,1560417

3 верстия. В кольцо 3 ввинчены тяги 5, пропущенные через отверстия кольца 4.

Детали 1-4 зафиксированы от перемещения в осевом направлении с помощью навинченных на тяги 5 гаек 6 и шайб 7, В отверстие крышки 2 вставлена металлическая воронка.8 с радиальным зазором от 0 05 до 0,1 мм на сторону. Шликер заливают через установленную в от-10 верстии крышки 2 сменную воронку 8, положение которых регулируется комплектом сменных шайб 12 и 13, а затем, фиксируется прижимом 10 с зажимом 11, После удаления воздуха из формы воронку 8 опускают внутрь заготовки, что позволяет после поворота формы вокруг горизонтальной оси на 180 при удалении остатка шликера оставить его часть внутри заготовки для заделки сливного отверстия, Ускорению слива части пликера способствует подача через трубку 14 внутрь заготовки сжатого воздуха от источника 19 газового давления. 3 ил, Нэобретение относится к производству керамических изделий, в том.числе из фарфора, немагнитных прочных . пустотелых замкнутых изделий, предназначенных для создания планучих систем при исследованиях и освоении

Мирового.океана.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства за счет обеспечения изготовления замкнутых полых крупногабаритных сферических изделий с постоянной толщиной стенки, 30

На фиг. 1 показано устройство, продольное сечение; на фиг, 2 — часть формы, повернутой первый раз вокруг горизонтальной оси на 180 после образования заготовки толщиной h и слива.части шликера из внутренней полости, на фиг.. 3 — часть формы, поверО нутой второй раэ вокруг оси на 180 с отверстием, закрытым гипсовой пробкой.

Форма содержит основание 1 и крышку 2, которые взаимодействуют с нижним 3 и верхним 4 накидными кольцами.

В кольце 3 эавинчены тяги 5, пропущенные через отверстия кольца 4а Де- 45 тали 1-4 зафиксированы от перемещения в осевом направлении с помощью навинченных на тяги 5 гаек 6 и шайб 7.

В отверстие крышки 2 вставлена металлическая воронка 8 с радиальным зазором 0,05-0,1 мм на сторону.

На верхнем кольце 4 смонтированы стойки 9, на одной из которых установлен поворотный прижим 10, фикси-.

pyemiA в требуемом положении винтовым зажимом 11. Прижим 10 и сменные jr 5 шайбы 12 и 13 фиксируют в требуемом: положения воронку 8 относительно крышки 2.

Через отверстие воронки 8 во внут-. реннюю полость формы, образовавшуюся за счет углублений в основании 1 и крышке 2, вставлен конец трубки 14, ее второй конец прижимом 15 зафиксирован на стойке 9. Зтот же конец гибким шлангом 16 с помощью вентиля 17 и трубопровода 18 соединен с источником 19 газового давления, На тягах 5 закреплены две цапфы 20, с помощью которых форма в сборе может вращаться вокруг горизонтальной оси в гнездах оснований 21. На фиг.2 форма условно показана после первого поворота на 180 вокруг горизонтальной оси, она состоит из основания 1, крьппки 2 и воронки 8. В результате выдержки шликера в форме в течение заданного .времени образовалась пусто.телая заготовка 22. Благодаря тому, что перед поворотом формы воронка 8 была вставлена в рабочее пространство на глубину h+H (фиг,2), в заготовке 22 осталась часть шликера 23, необходимая для заделки сливного отверстия диаметром d, На фиг. 3 форма показана после второго поворота на 180, она состоит из основания 1, крьппки 2 и сменной пробки 24 из водопоглощающего материала, например гипса, Благодаря такому положению формы остаток шликера 23 заполнил сливное отверстие и образовалось замкнутое керамическое изделие 25 с постоянной толщиной стенки h и внутренним радиусом R.

Сборка формы осуществляется в следующей последовательности;

В соответствии с существующей технологией, гипсовые основания 1 и крьппка 2 промываются технологическими растворами и подвергаются сушке, на22,4

l 4,.0

„) : 56(i . i

6 пример, пятипроцентным раствором каль— Песок кварцевыми цинированной соды. Авдеевский 22,4

В нижнем кольце 3 фиксируется чет- Кварц-пол вошпатное число тяг 5, но не ме ее двух, ное сырье

На диаметрально расположенных тягах

Череп фарфоровый крепятся цапфы 20. В кольце 3 фикси- Глина Часов-Ярская руется основание 1, I-:а ",отаром уста- И-4-1 навливается с помощью центрирующсго Каолин Просяновский 23,.;=. выступа крышка 2, Приготовленный шликер имеет в своПеред монтажом кольца - на кем вм составе 36 влаги. его заливают крепятся воронки 8. Затем через от- через воронку 8 в рабочее пространстверстия в кольце 4 пропускают верх- во формы до появления в к.::. ической ние концы тяг 5, центрируют кольцо 4 части детали 8, Включают часы юц. относительно крышки 2 и гайками 6 с 1 секундомер. шайбами 7 производя-. затяжку усили- После выхода из формы пузыре: I.a çем P. При этом для получения качест- духа удаляют сменную шайбу 12 или 13 венного изделия усилие Р должно быть толщиной Ь+Н и на эту величину вставРавномерно расл1 делена пс кольцевой ляют цилиндрическую .- асть вороп .-.— площадке наружным диаметром Г и внут- 20 в рабочее пространство формы. Поворенним диаметром 2 "" +1-,), За пред ла- ротным прижимом 10 и зажимом 11 фпк-ми этОЙ плОщадки между основанием 1 сируют воронку 8 в Опущенном положе-. и крышкой 2 должен быть зазор Х . нии.

Условие прочности для де апей i Затем конец трубки 14 вставляют и 2 следующее . 25 через отверстие в воронке 8 во внут4Р . Реннюю полость формируемой заготов . 6 ), ки 22 (фиг. 1 и 2). С помощью зажима 15 и фиксаторов 11 трубка крепится где Яс )-. допускаемые напряжения сжана стойке 9. Второй ее конец под"оетия для материала дета- . динан к источнику 19 газового давлелей 1 и 2. ния.

Допускаемая величчна усилия затяж-.

В таком положении форму (фиг.l) ки Р деталеи и 2 составляет P < выдерживают со шликером в течение времени, необходимого для отбора влаДля обеспечения последнего условия ги из шликера, контактирующегс с .-ппсборка осуществляется с помощью тари- 35 совым основанием 1 и крышкой 2 для рованных ключей, образования заготовки 22 с толщиной .

После сборки деталей 1-4 в отверс" стенки Ь и отвеРстием Й (фиг,2). тие крышки 2 вставляют воронку 8 и с По истечении указанного времени помощью шайб 12 и 13-(фиг.l), а также д0 формы поворачивают вокруг горизон" прижима 10 фиксатором 11 добиваются тальной оси на 180, и открытием веитакого положения, чтобы ее торцовая тилЯ 17 чеРез тРУбкУ 14 во внУтРеннюю поверхность совпала с наружной поверх- полость заготовки 22 (фиг.l,2) подаиостью формуемой детали в раионе слив- ется. гаэ (в нашем случае сжатый возного отверстия. При этом одна из смен- д5 дух) под избыточным давлением до ных шайС 12 или 13 должна иметь тол- 0,12 ИПа. Часть остатка шликера слищину Ь+Н. вается нз внутренней полосги заготовЦапфы 20 устанавливают в пазы Ос- ки 22 чеРез зазор обРазованный внутнований Л .: На рабочем месте находят- ренней и наружной цилиндрическими IIo" ся трубки 14 с зажимом 15> а.также $Q верхностями воронки 8 и трубки 14 источник 19 газового давления, сое" (фиг.l), диненньй трубкой 18 и гибким шлан-, Когда .в элементе 22 останется гом 16 через вентиль 17 с трубкой 14, часть шликера 23, объем которого приФорма подготовлена к работе. блиэительно равен

Йзготовление изделий проиэво Жтся 55 у в следующей последовательности. en / -4- сначала производится изготовление ФОРМУ УСтаиаВЛИВаит ПОВОРОТОМ ВОКРУГ шликера следующего состава (но су- .горизонтальной оси в исходное полохому весу), Ж: женке, отпускают зажимы li отводят

7 156041 в сторону прижим 10, извлекают из .формы трубку 14 и воронку 8, а затем в отверстие вставляют пробку 24 (фиг.l, 3), С помощью сменных шайб .12 и 13 устапавлпвают ее в такое положение, ч обы ее торцовая поверхность совпала с наружной поверхностью формуемой заготовки и в указанном положении закрепляют поворотным прижимом 10, который фиксируют зажимом 11. Форму вторично поворачивают вокруг горизонтальной оси на 180 (фиг,3), Остаток шликера 23 (фиг.2 ), объем которого равен разности объемов шаро- 15 вого сегмента высотой Н и радиусом основания г и цилиндра объемом

7 1 —.. Н затекает в спивное отверстие

4 9 с объемом, определяемым из предыдущей 20 формулы, Приравнивая эти объемы, сделав преобразования, получим следующее уравнение, связывающее параметры Н,R,d и h! 25

n -3ЕН +0,75d {Н+ h) О, В последнем уравнении коэффициент у)1 характеризует потери шликера при стекании со стенок керамической заго- 30 товки в спивное отверстие диаметром Й. При изготовлении на Славянском керамическом комбинате сферических замкнутых элементов наружным диамет" ром 250 и толщиной стенки 8 мм (диаметр 6=16 мм) коэффициент у был установлен опытным путем и равнялся уЫ, 45 ° .После затвердевания остатка шликера в сливном отверстии элемента 22 (фиг,2) форму поворачивают на 180 в исходное положение {фиг,l), из крышки 2, предварительно отпустив зажим

ll и отведя в сторону прижим 10, извлекают пробку 24 {фиг.3) совместно 45 с шайбами l2 и 13 (фиг,l), -благодаря чему исключается повреждение изделия 25 пробкой 24 (фиг,3), Отвинтив гайки б, удаляют шайбы 7 с верхним накидным кольцом 4, на ко- 50 тором остаются стойки 9 с прижимом 10 и зажимом 11

Используя зазор d между деталями 1 и 2, производят их разборку, извлека- ют изделие 25, влажность которого должна составлять 15-187. (фиг,l), Изделие 25 подвяливают при нормаль-. ных условиях до влажности не более 2ß, а затем обжигают при температуре

1350 С в течение /2, ч, Основание l и крышку 2 просушивают, промывают и собирают форму в указанной последовательности для изготовле ния нового изделия 25 (фиг.3) .

Устройство позволяет получить зам. кнутые тела вращения, в частности полые сферы диаметром до 1500 мм, с практически постоянной толщиной стен- ки.

Формула и з обретения

Устройство для отливки полых замкнутых изделий методом сливного ли",.=." шликерной суспензии из керамических материалов, содержащее основание и крынку, изготовленные из водопогло.щающего материала и имеющие общую внутреннюю полость, сообщенную с атмосферой через сливное отверстие в крьшже, и внешнее стяжное приспособ = ление, а т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью расширения технологичес-ких возможностей за счет обеспечения изготовления замкнутых, полых крупногабаритных сферических изделии с постоянной толщиной стенки, внешнее стяжное приспособление выполнено в виде верхнего и нижнего накидных колец продольных тяг для соединения цапф, установленных вдоль горизонтальной плоскости разъема крышки,, и основания на двух диаметрально распо;ложенных тягах, стоек„ установленных

-на верхнем накидном кольце, поворотных прижимов, размещенных на стойках„. а устройство снабжено устанавливаемыми в сливном отверстии сменной воронкой и пробкой из водопоглощающего материала, комплектом шайб, установленных под воронкой, толщина Н которых выбирается из условия

Н -3HH +0,25d (H-h y »=О, где d — - диаметр сливного отверстия;

h — - толщина стенки изготавливае-

МОГО изделия1

P — внутренний радиус изготавливаемого изделия;

y — коэффициент, больШий единицы и подбираемый опытным путем, а также трубкой, один конец которой через отверстие. воронки помещен в общую полость, а другой конец с помощью шланга соединен с источником газового давления.

Фо.е. 2 ф

Составитель С. Акиньшин

Редактор М. Циткина Техред И,Ходанич Корректор О. Ципле,Заказ 945

Тираж 507

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101