Способ вакуумной формовки и оснастка для его осуществления
Использование: литейное производство , в частности изготовление литейных форм вакуумной формовкой в условиях индивидуального , мелкосерийного и серийного производств. Сущность изобретения; способ включает нагрев герметизирующей пленки, наложение пленки на модель 2, выполнение в пленке напуска 8 над глубоким карманом модели, предварительный прижим пленки к поверхности глубокого кармана модели. После создания разрежения между поверхностью модели и пленкой на модельную плиту устанавливают опоку, заполняют наполнителем, затем осуществляют уплотнение и герметизацию его. Фиг.1 вакуумирование опоки и извлечение модели . После наложения пленки на модель осуществляют надув воздуха между пленкой и моделью, затем проталкивают напуск пленки в глубокий карман, после чего осуществляют предварительный прижим пленки к модели Оснастка содержит модельную плиту 1, полую модель 2 с высокими выступающими частями и глубоким карманом, полость которого соединена с атмосферой, а в опоке и модели выполнены ёентиляционные отверстия 6, соединенные с вакуумной системой, наполнитель и нагреватель пленки . Кроме того, она снабжена средством прижима пленки к модели 2„выполненным в виде гибкой полой модели, соединенной с источником сжатого воздуха при этом полость модели 2 соединена с атмосферой, а модельная плита 1 соединена с источником сжатого воздуха и атмосферой. Гибкая модель выполнена из тонкого эластичного ма . териала, причем соотношение поверхностей гибкой модели и глубокого кармана составляет не менее 1,1:1, 2 с.п. ф-лы, 1 з.п. ф-лы, 7 ил. XI 00 о ел л 00 OJ
й. 1780518 АЗ
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕ ННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) Э,,, "т,„, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ а К ПАТЕНТУ 1 с 2 (21) 4802804/02 вакуумирование опоки и.извлечение моде(22) 22.01.90 ли. После наложения пленки на модель осу(461 07.12.92, Бюл. ¹ 45 . ществляют надув воздуха между пленкой и (76) А.П. Огиенко моделью, затем проталкивают напуск плен(56) Минаев А.А, и др. Вакуумная формовка. . ки в глубокий карман, после чего осуществ- М.: Машиностроение; 1984. с. 25-26. ляют предварительный прижим пленки к Авторское свидетельство СССР - модели. Оснастка содержит модельную пли№ 942862, кл. В 22 С 9/02, 1980. ту 1, полую модель 2 с высокими выступаю(54) СПОСОБ ВАКУУМНОЙ ФОРМОВКИ И щими частями и глубоким карманом, ОСНАСТКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ . .полость которого соединена c àòìoñôåðîé. (57) Использование; литейное производст- а в опоке и модели выполнены вентиляционво, в частности изготовление литейных . ные отверстия 6, соединейные с вакуумной форм вакуумной формовкой в условиях ин- - системой, наполнитель и нагреватель плеНдивидуального, мелкосерийного и серийно- ки, Кроме того, она снабжена средством го производств. Сущность изобретения; прижима пленки к модели 2.выполненным в способ включает нагрев герметизирующей виде гибкой полой модели, соединенной с пленки, наложение пленки на модель 2, вы- источником сжатого воздуха. при этом пополнение в пленке напуска 8 над глубоким лость модели 2 соединена с атмосферой, а карманом модели, предварительный, при- модельная плита 1 соединена с источником . жим пленки к поверхности глубокого карма-- сжатого воздуха и атмосферой, Гибкая мона модели. После создания разрежения дель выполнена из тонкого эластичного мамежду поверхностью модели и пленкой на . териала, . причем соотношение модельную плиту устанавливают опоку, за- .:поверхностей гибкой модели и глубокого полняют наполнителем, затем осуществля- кармана составляет не менее 1,1:1, 2 с.п, ют уплотнение и герметизацию его, ф-лы, 1 з.п. ф-лы, 7 ил. 1780518 20 40 55 Изобретение относится к литейному производству, в частности к способу изготовления литейных форм вакуумной формовкой в условиях индивидуального, мелкосерийного и серийного производств. Известен способ вакуумной формовки; включающий сообщение поверхности модели с атмосферой, облицовывание модели герметизирующими элементами, которым придают очертания модели, предварительный прйжим их к поверхности модели, установку опоки на модельнуЮ плиту, заполнение опоки наполнителем, уплотнение и герметизацию его, вакуумирование опоки и извлечение модели, Известна оснастка для вакуумной формовки, включающая опоку, модель, облицованную герметиэирующим элементом, при этом, в опоке и модели выполнены вентиляционные отверстия, соединенные с вакуумн6й системой. а поверхность модели имеет соединение с атмосферой. Недостатками известного способа и ос.настки являются низкое качество форм за счет некачественного облегания герметиэирующим элеМентом (пленкой) модели в связи с невозможностью облицовывания моделей с высокйми выступающими частями и глубокими кармайами с равномерной вытяжкой герметиэирующего элемента (пленки), беэ складок и разрывов. Известен способ вакуумной формовки, включающий нагрев герметизирующей . пленки, наложение пленки на модель, выполнение в пленке напуска над глубоким карманом модели, предварительный прижим пленки к поверхности глубокого кармана модели, создание разряжения между поверхностью модели и пленкой, установку опоки на модельную плиту, заполнение опоки наполнителем, уплотнение и герметизацию его,. вакуумирование опоки и извлечение модели. Известна оснастка для вакуумной формовки, содержащая апоку с вентиля ционными отверстиями, соединенными с вакуумной системой, модельную плиту, закрепленную на ней полую модель с высокими выступающими частями и глубоким карманом, соединенным с атмосферой и вентиляционными отверстиями, соединенными с вакуумной системой, и нагреватель пленки. Недостатком известного способа и оснастки является низкое качество форм иэ-эа невозможности облицовывания моделей с высокими выс1упающими частями и глубокими карманами с равномерной вытяжкой пленки без образования складок и разрывов, т,е. с обеспечением качественного облегания пленкой модели. Это объясняется тем, что поверхность пленки с напуском над глубоким карманом модели, наложенной на 5 модель, не ориентирована относительно поверхности модели и неравномерно распределена на ее поверхности, при этом и поверхность напуска пленки над глубоким карманом модели не ориентирована относительно поверхности глубокого кармана мбдели. При последующем предварительном прижиме пленки к поверхности глубокого кармана модеЛи ее поЛожение фиксируется йа модели без изменений, и далее, создавая разряжение между поверхностью модели и пленкой обеспечивают окончательный прижим к поверхности модели неориентированной поверхности пленки относительно поверхносги модели и, следовательно, неравномерно распределенной пленки на поверхности модели и, таким образом осуществляют. неравномерную вытяжку пленки с образованием складок и разрывов, что снижает качество форм, Кроме того, предварительный прижим пленки осуществляют лишь к поверхности глубокого кармана модели, без ориентации поверхности пленки относительно кармана, что не обеспечивает равномерного распределения пленки на поверхности глубокого кармана и равномерной вытяжки пленки, а прижим пленки к другим поверхностям модели осуществляют путем создания разряжения между поверхностью модели и пленкой, но при этом не обеспечивается равномерная вытяжка пленки, так как облицовывание модели идет неравномерно, поскольку герметизирующая пленка "первоначально охватывает модель в целом, а затем притягивается в зонах модельной плиты, внешнего контура модели и в последнюю очередь в зоне глубокого кармана, что приводит к разрыву пленки,. поскольку облицовывание поверхности кармана производится лишь за счет местното участка герметиэирующей пленки, равного площади входного отверстия в "карман", аналогичная ситуация складывается и при облицовывании остальной поверхности модели, без поверхности кармана, когда пленка соприкасаясь с вентканалами модели фиксируется в отдельных зонах модели, создавая местные участки пленки, вытяжка коTopblx ограничивается площадью этих участков и, таким образом, не обеспечивается равномерная вытяжка пленки на поверхности модели. Перечисленные выше причины, ухудшающие облегание пленкой модели и качество форм, ограничивают область применения способа изготовления ли1780518 50 ее с источником сжатого воздуха, расширяясь, гибкая полая модель автоматически 55 тейных форм вакуумной формовкой и возможности механизации формовки; Целью изобретения является повышение качества форм за счет улучшения облегания пленкой модели с высокими выступающими частями и глубокими карманами. . Поставленная цель достигается тем, что в способе вакуумной формовки, включающем нагрев герметизирующей пленки, наложение пленки на модель, выполнение в пленке напуска над глубоким карманом модели, предварительный прижим пленки к .поверхности глубокого кармана модели, создание разрежения между поверхностью 1 модели и пленкой, установку опоки на модельную плиту, заполнение опоки наполнителем, уплотнение и герметизацию его, вакуумйрование опоки и извлечение модели, согласно изобретению. после наложения пленки на модель осуществляют надув воздуха между пленкой и моделью, затем проталкивают напуск пленки в глубокий карман, после чего осуществляют предварительный прижим пленки к модели, Сопоставительный анализ заявляемого способа с известным показывает, что заявляемый способ отличается тем, что после наложения пленки на модель осуществляют надув воздуха между планкой и моделью и таким образом автоматически предварительно ориентируют поверхность пленки относительно поверхности модели, в том числе и поверхность напуска пленки над глубоким карманом модели относительно поверхности глубокого кармана за счет рав номерного и последовательного распределения (перемещения) пленки на поверхности модели. Затем, после сброса давления воздуха, проталкивают напуск 4 пленки в глубокий карман, что обеспечивает предварйтельную фиксацию равномерно распределенной пленки на поверхности модели, после чего осуществляют предварительный прижим пленки к модели, в том 4 числе к поверхности глубокого кармана. с автоматической ориентацией поверхности пленки относительно поверхности модели путем равномерного и последовательного распределения (перемещения) пленки на поверхности модели, в том числе и с ориентацией поверхности напуска пленки относительно йоверхности глубокого кармана, а также затем равномерный прижим всей поверхности пленки к поверхности модели, что позволяет фиксировать ее ориентированное относительно поверхности модели положение с равномерным распределением пленки на поверхности модели, и затем, создавая разряжение между поверхностью модели и пленкой, обеспечивают окончательный прижим пленки к поверхности модели с равномерной вытяжкой пленки беэ образования гофр и разрывов. т.е. с улучшением облегания пленкой модели, что повышает качество форм. Поставленная цель достигается также тем, что оснастка для вакуумной формовки, содержащая опоку с вентиляционными отверстияМи, соединенными с вакуумной сис,темой, модельную плиту, закрепленную на ней полую модель с высокими выступающими частями и глубоким карманом, соеДиненным с атмосферой, и вентиляционными отверстиями, соединенными с вакуумной системой, и нагреватель пленки, согласно изобретению, она снабжена средством прижима пленки к глубокому карману полой модели, выполненным в виде гибкой полой модели, соединенной с источником сжатого воздуха, при этом модельная плита соединена с источником сжатого воздуха и атмос- ферой, а полость закрепленной на ней модели соединена с атмосферой. при этом гибкая полая модель выполнена из тонкого эластичного материала, причем, отношение поверхностей гибкой модели и глубокого кармана составляет на менее 1,1:1. Отношение менее 1,1:1 нецелесообразно, так как требует более точного изготовления гибкой Модели и увеличивает трудозатраты. при надуве воздухом требуется более высокое давление воздуха для растягйвания гибкой модели, повышается ее износ при циклических растягиваниях. Сопоставительный анализ заявляемой оснастки с известной показывает, что заявляемая оснастка отличается от нее тем, что она снабжена средством прижима пленки к глубокому карману полой модели, выполненным в виде гибкой полой. модели, соединенной с источником сжатого воздуха, что позволяет после проталкивания напуска пленки в глубокий карMBH осуществлять предварительный прижим герметиэирующей пленки к полой модели, поместив гибкую полую модель, например, из полимерной пленки, в глубокий карман полой модели, а при необходимости, на другие поверхности модели; и, соединив ориентирует поверхности герметизирующей пленки относительно поверхности модели и поверхности глубокого кармана путем равномерного и последовательного распределения (перемещения) пленки на поверхности модели и поверхйости глубокого кармана модели. а затем гибкая полая модель сопрягается с поверхностями полой модели и заполняет глубокий карман полой 1780518 и моделью, последующее проталкивание 10 нэпуска пленки в глубокий карман и после чего осуществление предвэритЕльнаго присделать вывод, что заявляемые изобретения 15 связаны между собой единым иэобретательским замыслом. 25 щими чертежами: 30 На фиг. 1-7 схематически изображена последовательность изготовления литейной 35 кий карман полой модели и наложения на 45 нее гибкой полой модели с грузом и возду50 55 модели и, таким образом, осуществляет предварительный прижим герметизирующей пленки к поверхности модели и поверхности глубокого кармана, что позволяет фиксировать ее ориентированное относи- 5 тельно модели положение с равномерным распределением пленКи на поверхности модели и поверхности глубокого кармана. Предлагаемая оснастка отличается также тем, что модельная плита соединена с источником сжатого воздуха и атмосферой. что позволяет осуществлять надув воздуха между пленкой и моделью и снятие давления воздуха (соединение с атмосферой) с последующим проталкиванием напуска пленки в глубокий карман и затем осуществлением предварительного прижима плейки к модели, а Полость закрепленной на ней модели соединена с атмосферой, что позволяет отводить надуваемый между пленкой и полой моделью воздух за пределы полой моделй для обеспечения стабильного давления надуваемого воздуха, возможности гибкого регулирования давления надуваемого воздуха, а также отвода воздуха между пленкой и моделью от верхней поверхности полой модели и из области глубокого кармана перед и в процессе предварительного прижима герметизирующей пленки к полой модели. Заявляемая оснастка отличается также тем, что гибкая полаМ модель выполнена из тонкого эластичного материала, что обеспечивает равномерное и последовательное увеличение объема гибкой полой модели,и сопряжение ее поверхности с геометрически сложной (с выступами, углублениями) поверхностью глубокого кармана или полой модели, обеспечивая улучшенное облегаwe пленкой модели, а также передачу тепла 40 от подогретого воздуха в гибкой полой модели к герметизирующей пленке, причем, отношение поверхностей гибкой модели и глубокого кармана составляет не менее 1,1:1. Отношение менее 1,1:1 нецелесообразно; так как требует более точного изготовления гибкой полой модели и увеличивает трудозатраты. при надуве воздухом требуется более высокое давление воздуха для растягивания гибкой модели, повышается ее износ при циклических растягиваниях, и необходим более тяжелый груз для ее прижима к полой модели. Именно заявленная оснастка, снабженная средством прижима пленки к глубокому карману полой модели, выполненным в виде гибкой полой модели, соединенной с источником сжатого воздуха, при этом .модельная плита соединена с источником сжатого воздуха и атмосферой, а полость закрепленной на ней модели соединена с атмосферой, гибкая полая модель выполнена из тонкого эластичного материала, причем, отношение поверхностей гибкой модели и глубокого кармана составляет не менее 1,1:1, обеспечивает, согласно способу, после наложения пленки на модель осуществление надува воздуха между пленкой жима пленки к модели, и, тем самым, дости жение цели изобретения. Это позволяет Сравнение заявляемых технических решений с прототипом позволило установить соответствие их критерию "новизна", При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемые изобретения от прототипа, не были выявлены и потому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия". Изобретения иллюстрируются следуюформы по предлагаемому способу На фиг, 1 схематически изображена модельная плита с полой моделью и нэложенной на нее герметизирующей пленкой в форме колпака, с выполненным в ней напуском над глубоким карманом полой модели; на фиг. 2 схематически изображен вид сверху на фиг. 1: на фиг. 3 схематически изображена модельная плита с пОлой моделью и наложенной на нее герметизирующей пленкой в форме колпака после проталкивания напуска герметизирующей пленки в глубоховодом; на фиг. 4 схематически иэображенэ модельная плита с полой моделью и наложенной на нее герметизирующей пленкой после предварительного прижима пленки и вытяжки ее путем вакуумирования модели, и опокой; на фиг, 5 схематически изображена литейная полуформа с модельной плитой и полой моделью после обжатия пленки на полой модели путем вэкуумировэйия полой модели и вэкуумирования опоки: на фиг, 6 схематически изображена литейная полуформа; на фиг. 7 схематически изображена заготовка герметиэирующей пленки в форме колпака в виде фигурного плоского кулбка из пленки. 1780518 50 Оснастка содержит опоку 1 с вентиляционными отверстиями 2, соединенными с, вакуумной системой (на чертеже не показана) посредством патрубка 3, модельную плиту 4, закрепленную на ней полую модель 5 5 с высокими выступающими частями и глубоким карманом, соединенным с атмосферой посредством трубопровода 6 и вентиляционными отверстиями 7, соединенными с вакуумной системой через патру- 10 . бок 8, герметизирующую пленку 9 (далее пленку 9) в форме колпака с выполненным в ней напуском 10 над глубоким карманоМ полой модели 5 (далее — напуском 10), превышающую по высоте полую модель 5 на 15 величину напуска 10 на облицовку глубокого кармана полой модели 5. На пленку напуска 10 в глубоком кармане полой модели 5 помещено средство прижима пленки к глубокому карману полой модели 5, выполненное 20 в виде гибкой полой модели 11, соединенной с источником сжатого вОздуха, например, из тонкой эластичной резины или полимерной Нленки с установленным на ней грузом 12 и воэдуховодом 13 для надува 25 гибкой полой модели 11 и прижима напуска 10 к поверхности глубокого кармана полой модели 5. Опоку 1 заполняют формовочным материалом 14 и на ее контрлад накладыва- ют герметизирующую пленку 15, После иэ- 30 влечения полой модели 5 остается .полуформа 16. Заготовка 17 пленки 9 с на- пуском 10 выполнена в виде фигурного плоСкого кулька из пленки. Примеры осуществления. способа. 35 Пример 1. Параметры режимов способа вакуумной формовки и применяемые при этом материалы. Пленка иэ полиэтилена низкой плотности. Пленка Тс, полоса 0,08х1800 высший 40 сорт ГОСТ 10354-82 (РЕ-пленка). 1емперат ра плавления 108-112 С, Масса 1 м пленки — 73,6 г. Опоки вакуумные с наружными габари- тами: 45 3000 х2100 х700 мм 3000 х2100 х700 мм габариты опок в свету 2500 х1600 х700 мм 2500 х1600 х700 мм габариты отливки из С420 1500 х1500 х600 мм Габариты глубокого кармана модели 100 х100 х300 мм Определяем избыточное давление в гибкой полой модели 11 при прижиме напуска пленки 9 к поверхности глубокого кармана полой модели. габариты гибкой полой модели и вес устанавливаемого на нем груза 12. Поверхность глубокого кармана полой модели 5: (10 смх30 см) 4+.10 см 10 см = 1300 см Поверхность напуска 10 пленки 9 для облицовываемого глубокого кармана полой модели 5: 1300 см х 1,0 = 1300 см, где 1,0 — коэффициент — отношение площадей поверхностей напуска в пленке и глубокого кармана, Габариты гибкой полой модели 11: 10 см/1,1 = 11 см, 30 смФ,1 = 33 см, т.е, габариты гибкой полой модели 1М Ь 33 см, где 1,1 — коэффициент — отношение площадей поверхностей гибкой полой модели и облицовываемого глубокого кармана, Поверхность гибкой полой модели 11 составляет: 11 см 1 1 см + (33 смх1 1 см)к4 — 1573 см Поверхность гибкой полой модели 11 и пленки для облицовки глубокого. кармана модели и их вес составляют; 1300 см + 1.573 см =-2873 см или 0,287 м ,73,6 rlìх0,287 м = 21,1 2 r, Таким образом, для предварительного минимального прижима напуска 10 в пленке 9 к поверхности глубокого кармана полой модели 5 необходимо приложить усилие на перемещение общего веса полой модели 11 и напуска 10 в пленке для облицовки глубокого кармана поЛой модели 5, равное 21,12 г.или 0,021 кг, С учетом потерь и надежности прижима принимаем массу устанавливаемого на гибкой полой модели 11 груза 12 — 0,1 кгс, который обеспечит фиксацию гибкой полой модели 11 с воздухом в глубоком кармане полой модели 5. Определяем избыточное давление в гибкой полой модели 11 при предварительном прижиме напуска 10 к поверхности глубокого кармана полой модели 5, 0,1 кгс: 1573 см =. 0,0000635 кгс/см2 или 0,0000635 кгс/см к 98 к Па 1 QM .=0,00622 кПа Избыточное давление между пленкой 9 и полой моделью 5: Габариты пленки 9 в плане — 2700х х1800х 300 мм определяем по габаритам модельной плиты 4 в плане (стр, 4) Габариты полой модели 5 — 1500х 1500х х300 мм Габариты глубокого кармана полой модели 5 — 100x 100х 300 мм F — поверхность пленки 9 F> — поверхность пленки для облицовки полой модели 5 1780518 Fz — поверхность пленки для облицовки глубокого кармана полой модели 5 Рз — поверхность пленки для облицовки мддельной плиты 4 F = F! + Fz. + Рз, F i = (150 смх 30 см) 1,0+ (150 см х150 см) 1,0 — (10 см х10 см) 1,0 = 40400 см Fz = 1300 см Гз = ((270 см х 180 см) — (150 см х 150 см)) 1,0 = 26100 см F = 40400 см2 + 1300 см + 26100 см =67800 см Принимаем F = 6,8 м2, Масса пленки 73,6 гlмЪ6,8 м = 500,5 rc или 0,501 кгс. После наложения пленки 9 на полую модель 5 осуществляют надув воздуха между.пленкой 9 и полой моделью 5 для обеспечения предварительной ориентации поверхности пленки 9 относительно повер. хности полой модели и равномерного распределения пленки 9 на поверхности полой модели 5 перед операцией проталкивания напуска 10 пленки 9 в глубокий карман полой модели 5. Общее усилие надува должно быть 0,501 кгс. Определяем площадь горизонтальных поверхностей пленки 9, взаимодействующих с нагнетаемым под пленку воздухом и создающим таким образом подъемную силу для перемещения и равномерного распределения пленки 9 на поверхности полой модели 5: F гор.п = гор. кэрмэнэ + гор. модели = = (10к1 0)к1,0 + ((150х1 50) — (10!!1 0))4,0 " = 22600 см . Определяем удельное давление на горизонтальные поверхности пленки 9 (без поверхностей в области модельной плиты 4): 0,501 кгс 2 — = 0,000022 кгс/см 22600 см или 0,000022 кгс/см 1г9,8 х 10 Па 1 кгс, см =2,16 Па или 0,002 кПа. Это — минимальное избыточное давление воздуха надуваемого между пленкой 9 и полой моделью 5 для формы объемом: (16дм х 16дм х 7дм) 2 =5600 дм ! р и !и е р 2, Вакуумная формовка, На закрепленную на модельной плите 4 . полую модель 2 накладывают пленку 9, закрепленную на вакуумном присосе, выполненном в виде рамки, размеры которой в свету равны размерам опоки 1, при этом. рамка установлена посредством строп на поворотной относительно вертикальной колонны траверсе с возможностью перемещения в вертикальной плоскости (на чертежах не показаны). Используется пленка полиэтиленовая (РЕ-пленка) из полиэтилена низкой плотности, Тс, полоса 0,08Ф 800, высший сорт, ГОСТ 10354-82, толщина пленки выбрана 0,08 мм (стр. 12, 14. 15,.98, 18 "Вакуумная формовка", А.А, Минаев и др., 1984 г., далее указывается"только страница). Пленки 9 подают на позицию их закрепления на вакуумном присосе, установленными на переходной рамке с помощью механических зажимов - прищепок, при 15 этом, они установлены на переходной ра мке ориентированно на полой модели 5 (на фигурах не показаны), Далее на переходную рамку с пленкой 9 устанавливают включенный присос, совме20 щая их контуры по всему периметру и о6еспечивая равномерное размещение, при этом, пленка 9 размещена днищем вниз— осуществляют закрепление пленки 9 на при- сосе, Затем освобождают пленку 9 от зажимов по всему периметру и с помощью поворотного механизма перемещают присос с пленкой 9 вверх и поворачивают относительно вертикальной оси в зону над модельной плитой 1 с моделью 2 и наклады30 вают на них пленку 9 путем протяжки вручную вниз, последовательно по всему периметру полой модели 5 до основания. Освоб" енную от пленки 9 переходную рамку вращают цеховым транспор35 том на участок закрепления-на ней другой пленки 9, После наложения на полую модель 5 и модельную плиту 4 пленки 9 путеМ переклю чения клапана подачи воздуха (на чертеже 40 не показан) производят надув воздуха, подогретого до 30-40 С (для уменьшения напряжения растяжения пленки 9 в пределах упругих деформаций) под минимальным избыточным давлением 0,002 кПа (расчет дав45 ленин произведен ранее) между пленкой 9 и полой моделью 5 — осуществляют предвари тельную автоматическую ориентацию поверхности пленки 9 относительно поверхности полой модели 5 с равномер50 ным распределением пленки 9 на поверхноc è полой моделИ 5, при этом верхняя поверхность полой модели 5 и глубокий карман полой модели 5 путем переключения . клапана сообщены с атмосферой посредст55 вом трубопровода 6, что позволяет отводить надуваемый между пленкой 9 и полой модель д 5 воздух за пределы полой модели 5 для обеспечения стабильного давления надуваемого воздуха, возможности гибкого регулирования давления надуваемого воз17О0518 20 25 воздух из гибкой полой модели 11 выпуска.ют и гибкую полую модель 11 удаляют из 35 40 внешнего атмосферного давления, после че45 го полую модель 5 отключают от вакуумной. производят их сборку {не показана, так кэк 55 широко известна в производстве отливок). Пример 3; Вакуумная формовка с предварительным прижимом пленки 9 ко всем поверхностям полой модели 5.,Аналогично описанному выше можно 9существлять предварительный прижим духа, а также отвода воздуха между пленкой и моделью от верхней поверхности полой модели и из области глубокого кармана перед и в процессе предварительного прижима пленки к полой модели для обеспечения наложения на верхнюю поверхность модели и поверхность глубокого кармана пленки 9, при этом, отношение площадей поверхностей пленки 9 и поверхности полой модели 5 должно быть 1,0-1,1, отношение менее 1,0 нецелесообразно, так как приводит к увеличению усилий ручной протяжки пленки 9 и трудозатрат на их осуществление, но отношение до 1,1 возможно, и гофры при этом не образуются (2, стр. 6). Далее напуск 10 в пленке 9 проталкивают в глубокий карман полой модели 5, При этом, отношение площадей поверхностей напуска 10 в пленке 9 нэд глубоким карманом полой модели 5 и облицовываемого кармана должно быть 1,0-1,1. Отношение менее 1,0 нецелесообразно, т.к. уменьшает надежный запас на растяжение пленки на облицовывание углов сопряжений поверхностей и выступающих частей глубокого кармана и приводит к разрывам ее, а отношение более 1;1 увеличивает расход пленки и количество выделяемых при заливк газов и приводит к образованию гофр (2, стр. 6), что сказывается на качестве поверхности литья. Затем осуществляют предварительный прижим пленки 9 к модели — помещают в глубокий карман полой модели 5 средство прижима пленки к глубокому карману полой модели 5- гибкую полую модель 11 из пленки д= 0,08 мм полиэтилена низкой плотности ГОСТ 10354-82 (Р Е-пленка), с установленным на нем грузом 12 с массой 0 1 кг (расчет габаритов и массы грузов произведен ранее). Причем, отношение поверхностей гибкой полой модели 11 и глубокого кармана составляет не менее 1,1:1, Отношение менее 1,1:1 нецелесообразно, т.к. требует более точного изготовления гибкой полой модели 11 и увеличивает трудозатраты, при надуве воздухом требуется более высокое давление для растягивания пленки гибкой полой модели 11, повышается износ при циклических растягиваниях пленки. Далее по воздуховоду 13 переключени- 5 ем клапана (на фиг. не показан) подают в, гибкую полую модель 11 подогретый до Т1 К = 358 воздух под избыточным давлением 0,006 кПа, расширяясь, гибкая полая модель 11, которой придают форму, приближающуюся максимально к форме глубокого кармана полой модели.5, последовательно и равномерйо распределяет напуск 10 пленки на поверхности глубокого кармана, автоматически ориентируют поверхность напуска 10 пленки 9 о гносител ьно поверхности глу- бокого кармана, заполняет глубокий карман полой модели 5, осуществляет предварительный прижим напускэ 10 пленки 9 к поверхности глубокого кармана полой модели 5 без гофр и разрывов и разогревает напуск 10 до температуры пластичности пленки 9 85-95 С перед вэкуумированием полой модели 5, Далее с помощью поворотного механизма (на фигурах не показан) на позицию над полой моделью 5 перемещают нагреватель (не показан) в виде воздушных коллекторов с патрубками, всестороннее охватывающих поверхность полой модели 5 и включением клапана (не показан) подают подогретый до температуры 85-95 С воздух (до температуры пластичности пленки) несколько секунд, до перевода пленки 9 в пластичное состояние. Затем полую модель 5 сообщают с вакуумной системой (не показана) и после соэдания разряжения 25 кПэ между поверхностью полой модели 5 и пленкой 9 глубокого кармана полой модели 5, Затем отключают присос от вакуумной системы и перемещают с помощью поворотного механизма в исходное положение. Далее на модельную плиту 4 полой модели 5 устанавливают опоку 1. Затем полость опоки 1 засыпают огнеупорным наполнителем 14 — кварцевым песком класса 0160 с удельной плотностью 1,5 г/см, з уплотняют его на вибростоле (не показан) в течение 10 с (стр. 30), верхний слой которого герметизируют второй пленкой 15. Далее, к наполнителю 14 подключают вакуумную систему (не показана), через патрубок 3 к опоке 1, и в полости опоки 1 создают разрежение 53-56 кПа, и огнеупорный наполнитель 14 уплотняют под действием системы и сообщают с атмосферой. в том числе и трубопровод 6. После этого полую модель 5 с модельной плитой 4 легко извлекают из полуформы 16 и на ее рабочие поверхности наносят противопригарное покрытие. Далее в аналогичной последовательности изготавливают вторую полуформу (не показана) 1780518 16 пленки 9 не только к поверхностям глубокого кармана полой модели, но и к другим ее поверхностям, При этом, конструкция гибкой полой модели с грузом 12 может быть различной, например, она может состоять из двух полостей; нижней — надувной и верхней — заполненной сыпучим тяжелым материалом (грузом 12), можно применять одновременно несколько автономных гибких полых моделей 11 различной конфигурации с грузами 12, обеспечивая предварительный прижим пленки 9 к поверхности полой модели и таким образом, ориентировать поверхность пленки 9 относительно поверхности полой модели 5 и равномерно распределять пленку 9 на поверхности полой модели 5, обеспечивая посЛедующую равномерную вытяжку пленки 9 без гофр и разрывов при создании разряжения между поверхностью модели и пленкой. Таким образом, заявляемые способ вакуумной формовки и.оснастка для его осуществления обеспечивают повышение качества форм за счет улучшения облегэния пленкой полой модели с выСокими выступающими частями и глубокими карманами за счет осуществления надува воздуха между пленкой и полой моделью после наложения пленки на модель, что. обеспечивает автоматическую предварительную ориентацию поверхности пленки относительно поверхности полой модели, в том числе и поверхности нэпуска пленки над глубоким карманом полой модели относительно поверхности глубокого кармана за счет равномерного и последовательного распределения (перемещения) пленки на поверхности модели, затем после сброса давления воздуха, проталкивают напуск пленки в глубокий карман полой модели, что обеспечивает предварительную фиксацию равномерно распределенной пленки на по- верхности полой модели, после чего осуществляют предварительный прижим пленки к полой модели, с автоматической ориентацией поверхндсти пленки относительно поверхности полой модели путем предварительного и последовательного распределения (перемещения) пленки на поверхности модели, а также затем равномерный прижим всей поверхности пленки, в том числе и Области напуска пленки над глубоким карманом, что позволяетфиксировать ее ориентированное относительно поверхности модели положение с равномерным распределением пленки на поверхностЧ полой мОдели, и далее, создавая раэряжение между поверхностью модели и пленкой, обеспечивают окончательный прижим пленки к поверхнос ги модели с рэв5 10 номерной вытяжкой пленки без гофр и разрывов, а также за счет того, что заявляемая оснастка. снабженная средством прижима пленки к глубокому карману полой модели, выполненным в виде гибкой полой модели, соединенной с источником сжатого воздуха, при этом, модельная плита соединена с источником сжатого воздуха и атмосферой, в полость закрепленной на ней модели соединена с атмосферой, при этом, гибкая полая модель выполнена из тонкого эластичного материала, причеМ, отношение поверхностей гибкой модели и глубокого кармана составляет не менее 1,1:1. обеспе15 чивает реализацию заявляемого способа и достижение цели изобретения — повышение качества форм за счет улучшения облегания пленкой модели, что расширяет область применейия способа изготовления литей20 ных форм вакуумной формовкой, в том числе, с использованием недефицитных пленок с невысокой пластичностью, например, из полиэтилена, для отливок различных габарйтов по моделям с высокими выступающи25 ми частями и глубокими карманами, одновременно ликвидируется дефицит дорогостоящей и сложной в производстве(импортной) йленки, расширяет возможность механЧзации формовки и таким образом по- З0 вышэет производительность, Формула изобретения 1. Способ вакуумной формовки, включающий нагрев герметизирующей пленки, наложейие пленки на модель, выполнение в 5 пленке напуска над глубоким карманом модели, предварительный прижим пленки к nosepxíoñòè глубокого кармана модели, создание раэрежения между поверхностью модели и пленкой, установку опоки на мо40 дельную плиту, заполнение опоки наполни телем, уплотнение и герметизацию его, вакуумирование опоки и извлечение модели, о т л и ч Э ю шийся тем, что; с целью повышения качества форм за счет улучше45 ния облегания пленкой модели, после наложения пленки на модель осуществляют надув воздуха между пленкой и моделью, затем проталкивают напуск пленки в глубокий карман, после чего осуществляют пред50 варительный прижим пленки к модели, 2, Оснастка для вакуумной формовки, содержащая опоку с вентиляционными отверстиями, соединенными с вакуумной системой, модельную плиту; закрепленную на 55 ней полую модель с высокими выступающими частями и глубоким карманом, соединенным с атмосферой, и вентЧляционными отверстиями, соединенными с вакуумной системой, и нагреватель пленки, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения 18 1780518 17 качества форм за счет улучшения облегания пленкой модели, она снабжена средством прижима пленки к глубокому карману полой модели, выполненным в виде-гибкой полой модели, соединенной с источником сжатого воздуха, при этом модельная плита соединена с источником сжатого воздуха или атмосферой, а полость закрепленной на ней модели соединена с атмосферой. 3. Оснастка по и, 2, о т л и ч à е щ а яс я тем, что гибкая полая модель выполнена 5 из тонкого эластичного материала, причем отношение поверхностей гибкой модели и глубокого кармана составляет не менее 1,1:1. 1780518. Составитель Д. Теплова Техред М,Моргентал Корректор И. Шулла Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4444 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
