Способ получения форм вакуумной формовкой и устройство для его осуществления
Союз Советских 1
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 07.07.81 (21) 3312085/22-02 с присоединением заявки,1те(23) Приоритет (5I)N. Кл-.
В 22 С 9/02
1есудеРстеенный кемнтет
СССР (53) УДК 621.744..3 (088.83 по делам нзабретеннй н аткрытнй
Опубликовано 23.12.82. Бюллетень Фе 47
Дата опубликования описаания 25.12.82
В. P.Закрочимский, Г. В. Немченко, А.N. Ïåòðè÷åíêî и А. Г;Мирошниченко „.- 7,-. !
»»ь„,„, " . ° c»
Научно-исследовательский институт специальных спос»обов=литья (72) Авторы изобретения (71) Заявитель
1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОРМ ВАКУУМНОЙ ФОРМОВКОЙ
И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам изготовления форм с использованием ваку« ума .
Известен способ изготовления литейных форм по моделям, снабженным елао5 тичным покрытием, под которое перед фор мовкой заливается жидкость. По растянутому покрытию модели получают поднутрения в литейной форме, после чего жйдкость сливается из модели, а последняя извлекается иэ. формы Г1 ).
Недостатком известного способа является нестабнльная размерная точность формообразующей поверхности литейной формы, получаемой по модели с растянутой эластичной оболочкой.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения го форм вакуумной формовкой, включающий установку разовой модели на вакуумиру-: емую подмодельную плиту, нанесение на нее полимерного покрытия, заполнение опоки огнеупорным наполнителем, его вакуумнроание и удаление модели нз формы (2j
Недостатками способа являются значительная трудоемкость изготовления форм в связи с необходимостью приготовления материала модели, применение специальных растворителей и растворение модели; необходимость проведения дополнительных мероприятий по соблюдению техники безопасности, промсанитарии, а также охраны окружающей среды в связи с использованием растворителя модели..Бель изобретения -. расширение облаоти применения вакуумной формовки, снижение трудоемкости изготовления формы и улучшение условий труда.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения форм ваK HoR формовкой включающему уста" » новку разовой модели на вакуумируемую подмодельную плиту, нанесение на нее полимерного покрытия, заполнение опоки огнеупорным наполнителем, его вакууми 40 @ верждения последней модели 1 1 лцтниковую систему 12 удаляют, а опоки 9 и
13 спаривают и устанавливают под заливку.
Для разработки условий проведения эксперимента были проведены исследования состояния разовой расплавляемой модели в зависитости от температуры нагревателя и времени воздействия нагрева на модель, где в качестве разовой расплавляемой модели использовался брусок льда массой 0,1 кг с установленным в нем электронагревателем. Полученные результаты представлены в таблице
Как видно из таблицы разрушение модели происходит при нагреве нагреватео ля в интервале 10-40 С, что соответствует 10,0-50.0% величтпы температуры плавленття -îë,èìåðíîãî покрытия, при времени прогрева нагревателя соответственно от 4 мин 30 с до 2 мин.
При увеличении температуры нагрева
О нагревателя свыше 40 С наблюдается повреждение полимерного покрытия из-<за местного контакта последнего с нагревателем, а ".àêæå искажение формообразующей поверхности форк - вследствие воздействия на. нее нагретой жидкости„образованной в рез .льтате расплавления 38мороженной модели.
Параметры предлагаемой техночогии отрабатывали в процессе изготовления опытных отливок на установке комбинированно-вакуумной формовки модели
ЛП1585А.
Применяли экспериментальную оснастку в соответствии с фиг. 1-5.
Целью работы было полученце с помощью комбинирова ННо-вакуумной формовKH отливки.
При этом :тс;:о ьзовалась составная модель„вкттточатонтая деревянное основание и устанавливаемуто на ней ледяную пластину.
Внутри пластинки размещалась С-образная арматура из медного црута@ 8мм, фцксцрующаяся двумя концами в пазах деревянного основания.
После установки модели на подмодельной вакуумирутощей плите и создания в ней разряжения в.пределах 0,250,30 атм, под действием вакуума модель покрывалась полимерной полиэтиленовой пленкой толщиной 0,1 мм, разогретой до
A 6 5-70 С.
Затем на подмодельную плиту уста навливалась вакуумирующая опока, в которую. засыпался сухой песок КО16В.
3 9823 рование и удаление моделей из формы, перед установкой на подмодельную тщету модель замораживают, а после вакуумирования огнеупорного наполнителя модель нагревают при температуре, сс ответствующей 10-50% величитьт«температуры плавления полимерного покрытия, до разрушения модели.
Модель выполняют из льда.
Модель выполняют из замороженной g водо-песчаной пульпы.
Устройство для получения форм вакуумной формовкой содержит модель с расположенной в ней арматурой, которая выполнена в ней арматурой, которая вы- s полнена в виде корпуса нагревателя.
Арматура выполнена в виде электронагревателя.
Выбирают материал модели исходя из температуры плавления полимерного по:крытия.
Средняя температура плавления полимерных полиэтиленовых покрытий составляет 70-90 С, а размораживание замо 0 роженных моделей начинается при темпе- уе о
«Р ратурах выше О С.
На фиг. 1-5 показана последовательность выполнения операций в eooòàåòciâ è с предлагаемым способом.
Ледяную модель 1 с расположенным в >О
В
Ф ней электронагревателем 2 располагают на вакуумцрующей подмодельной плите 3 (фиг.1 ). Под действием вакуума модель 1 обтягивают полимерной пленкой
4. После чего . на подмодельную плиту 3
35 устанавливают вакуумирующую опоку 5, засыпают огнеупорный наполнитель 6„по- крывают последний герметичным экраном
7, уплотняют наполнитель 6 вакуумом и кантуют опоку 5.
Электронагреватель 2 ледяной модели
1 подключают к источнику 8 злектроэнерI HH, расплавляют модель 1, после чего нагреватель извлекают, а остатки модели
1 и воду выдувают сжатым воздухом (иг. 2 и 3).
На опоку 5 устанавливают вакуумирующую опоку 9, засыпают or öeóæpöûé наполнитель 6, покрывают его герметичным контрладом и уплотняют вакуумом.
Затем вакуум в опоке 5 сбрасывают, а опоки 9 кантуют (фиг. 4).
На песчаный болван 10, покрытый полимерной пленкой 4, располагают модель
1 1 наружной поверхности отливки, элемен. ты литниковой системы 12 (стояк„питатели, прибыль), затем на опоку 9 устанавливают опоку 13, которую запотьняют формовочной смесью 14. После от40 6
Образованная при размораживании вставки вода, остатки льда удалялись из формы сжатым воздухом.
Предлагаемое техническое решение по сравнению с известными обладяет следующими преимуществами: расширяет. область применения вакуумной формовки в связи с применением расплавляемых моделей; снижается трудоемкость изготовления модели, исключено применение специальных растворителей и растворение модели, экономия примерно на 15-20 руб. на 1 т годного; обеспечивается соблюдение норм техники безопасности и промсанитарии а также охраны окружающей среды, в связи с отказом от применения растворителя моделей, его хранения, транспортировки и очистки.
Предлагаемый способ получения форм вакуумной формовкой может найти широкое применение при создании участков для производства точных отливок деталей с чистой поверхностью из чугуна, стали и цветных сплавов, со сложной конфигурацией (наличием обратных уклонов, поднутренний, Т-образных пазов и т.д.).
5 9828
Сверху опоки покрывали еще одним слоем полиэтиленовой пленки, после чего .в опоке создавали разряжение, равное
0,6-0,7 атм, при этом подмодельная плита от источника вакуума отключалась.
Затем, в опоке разряжение увеличива, ли до 0,8-0,9 атм, а саму опоку кантовали и устанавливали на поддон. Впоследствие из формы извлекалось деревянное основание модели, а на один из выступа- 10 ющих концов арматуры устанавливалась медная насадка, контактирующая с нагревателем электропаяльника, при этом второй конец С-образной арматуры под::ключался к контактной термопаре, обео- 5 печивая температурный режим прогрева ледяной вставки изнутри в нужных пре.» делах. Поддерживая "температуру арматуры вставки в среднем 40 С за счет им« о пульсного ее прогрева электропаяльником, zO было обеспечено интенсивное таяние льда в районе арматуры.
После чего, не дожидаясь полного размораживания ледяной вставки, прогрев арматуры прекращался, а последняя уда;лялась из формы.
Ю
4 о а
6 ( (О
o„
Ф-1
CQ
o„
Ф- (О
О„
Я (О Ф (О
Ф (О
o„
СО
Я
О о
Al (О
О
Я
С0
o„
° (С0
О
Щ (O
О
Щ
fQ
О
Щ (О
О
3
О
СО (O о
Ol
Щ
О
О (O (»
О о
Щ
fO
О
t
О
О (O (О
03 (О
О
Ф Ф (O
О
03 (О
О„
CQ (О
О
О»
Щ (»
О
Щ
Щ
o„
СЯ
Щ
О»
03 (»»
О„
О„
О
О а
fQ
О
Щ
О
Щ
CQ
О
CQ
СО
О
Ф
Щ о
СЯ
Щ
О
Ж
О
8) (О
Al
СО
О„
С0
СО
О
Ф (О„
Я (D
О»
Ф 1
С4
О
Щ (Э
О
СО
О)
О
СО
О
О (D
О
Я
36
3 3
М
Я и л аg
8 й
6 6
l f. в
Ф I Ф (D (О. (. »
О О.
О . О,I I
I 3
СО CQ
fQ ф
О 1O„
О О (О 0) (O f0 (О
„o о
О О О
0) с
СО (О
О О
О О
Ж l
Г» l
О О
О О
C9 Oj
Щ 00
О О
О О
О а О
Cg 0) ь и а о
Ф g
Ж
9 ЬМ
Формула из обретения.,=
1. Способ получения форм вакуумной формовкой, включающий установку разовой модели на вакуумируемую подмодель ную плиту, нанесение на нее полимерного .покрытия, заполнение опоки огнеупорным наполнителем, его вакуумирование и удаление модели иэ формы, о т л и ч а юm и и с я тем, что, с целью расширения 1О области применения вакуумной формовки, снижения трудоемкости изготовления формы и улучшения условий труда, перед установкой на подмодельную плиту модель замораживают, а после вакуумирования огнеупорного наполнителя модель нагревают при температуре, соответству» ющей 10-50% величины температуры плавления полжерного покрытия, до разрушения модели. 20
2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что модель выполняют из льда.
3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью сокраще- 25
840 10 ния времени на извлечение модели иэ формы, модель выполняют из замороженной водо-песчаной пульпы.
4. Устройство для получения форм вакуумной формовкой, содержащее модель с расположенной в ней арматурой, отличающееся тем,что,с целью расширения области применения вакуумной формовки, снижения трудоемкости изготовления формы и улучшения условий труда, арматура выполнена в виде корпуса нагревателя.
5. Устройство по и. 4, о т л и ч а ющ е е с я тем, что арматура выполнена в виде электронагревателя.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Заявка Великобритании № 1524975, кл. В 32 С 9/00, 1978, 2. Заявка Японии ¹ 55-23711, № 48 83062 кл В 22 С 9 02е опублик. 28.03.75.
Составитель А. Минаев
Peaaatop P. Циника Техред 3. Палий Коррект.ор М. Коста
Заказ 9792/15 Тираж 852 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
