SU1565572A1 - Способ изготовлени литейных форм - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к литейному производству. Цель изобретени  - улучшение равномерности уплотнени  смеси в нижней части формы путем перераспределени  в ней формовочной смеси. Способ включает подачу формовочной смеси в опоку и многократное ее прессование вибрирующей прессовой плитой со сквозными отверсти ми, площадь которых достаточна дл  обратного выдавливани  смеси из опоки, многократное уплотнение посредством реверсивных вертикальных перемещений опоки относительно прессовой плиты, с перераспределением смеси, выдавленной из опоки на прессовой плите и ее повторную подачу в опоку через отверсти  в плите. Способ предусматривает также возможность изменени  сопротивлени  прохождению смеси через отверсти  прессовой плиты за счет изменени  давлени  сжатого воздуха над прессовой плитой или над эластичной мембраной, размещенной над прессовой плитой (в результате чего мембрана закрывает ее отверсти , увеличива  тем сопротивление прохождению смеси). На завершающем этапе прессовани  давление сжатого воздуха на мембрану превышает давление прессовани , в результате чего отверсти  запираютс , предотвраща  прохождение через них смеси. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к литейному производству, в частности к изготовлению полуформ прессованием.

Целью изобретени   вл етс  улучшение равномерности уплотнени  смеси в нижней части формы путем перераспределени  в ней формовочной смеси.

Способ осуществл ют следующим образом .

В опоку подают смесь и производ т многократное (2-10-разовое) ее уплот-г

нение посредством вертикальных реверсивных перемещений прессующего элемента - прессовой плиты относительно опоки с погружением внутрь наполнительной рамки или опоки (или того и другого), причем дл  уплотнени  используют прессовую плиту со сквозными отверсти ми, площадь которых достаточна дл  выдавливани  части смеси из зон повышенного сопротивлени  в полость прессовой колодки

(нижним основанием которой  вл етс  Прессова  плита)„

На прессовой плите производ т перераспределение смеси (выравнивание высоты сло  смеси) и ее повторную засыпку через отверсти  в опоку (например , с помощью вибрации или сжатого воздуха). При этом повторна  засыпка осуществл етс  в момент, когда прессова  плита находитс  в верхнем положении или по крайней мере вне нижнего положени .

Сущность изобретени  заключаетс  также и в уплотнении смеси с переменным давлением прессовани  путем изменени  сопротивлени  прохождению смеси через отверсти  в прессовой плите подачей через ее отверсти  сверху вниз сжатого воздуха или закупоркой отверстий эластичной мембраной также с помощью сжатого воздуха . При этом дл  прессовани  используют прессовую плиту, размеры отверстий которой выбирают из услови  превышени  произведени  их площади сечени  на давление прессовани  над произведением коэффициента трени  смеси о стенки отверстий на действу- ющую на них нормальную силу.

Положительный эффект обеспечиваетс  благодар  тому, что смесь, наход ща с  над высокими участками модели , выдавливаетс  через отверсти  прессовой плиты в большей степени, чем менее уплотненна  смесь, котора  находитс  над более нижними участками

эдели при той же величине абсолютной деформации (при той нее величине перемещени  прессовой плиты). Эта часть смеси в конце концов после перераспределени  и повторной засыпки попадает на менее уплотненные участки . Благодар  этому плотность и прочность смеси в объеме формы станов тс  более равномерными

На чертеже представлена принципиальна  схема устройства дл  реализации предлагаемого способа.

Корпус 1 прессовой колодки снизу закрыт нижней стенкой 2 (решетчатой прессовой плитой) с отверсти ми 3, имеющими форму усеченной пирамиды с большим верхним основанием. Внутренн   полость корпуса прессовой колодки 1 пневмоподводом 4 и 5 через переключающие и запирающие пневмоклапаны и регул торы давлени  соединена с источником сжатого воздуха и насосом,

0

5

0

5

35

0

40

45

50

55

создающим разрежение (не показаны). В корпусе 1 прессовой колодки над пневмоподводом 4, но под пневмоподводом 5 установлена эластична  мембрана 6 с возможностью перекрыти  отверстий 3 путем подачи сжатого воздуха через пнебмоподвод 5.

На верхней крышке корпуса прессовой колодки крепитс  вибратор 7. Корпус 1 прессовой колодки через упругие элементы 8 крепитс  к элементам 9 конструкции, св занным с фундаментом, На подвижном столе 10, имеющем возможность вертикального перемещени  вверх и вниз с помощью пневмо- или гидроцилиндров 11, а также с возможностью горизонтального перемещени  (привод не показан), устанавливаютс  вместе с наполнительной рамкой опока 12 и подмодельна  плита с моделью 13.

Прессование полуформы осуществл етс , например, следующим образом.

Производитс  засыпка смеси в опоку 12 и установка ее под корпусом прессовой колодки 1. С помощью гидроцилиндров 11 осуществл етс  подъем стола 10, корпус 1 прессовой колодки оказываетс  в опоке 12. Включаетс  вибратор 7, пневмоподвод 4 соедин етс  с внешней средой (атмосферой) или источником разрежени  (вакуумным насосом ) . Производитс  первый этап прессовани  - продолжаетс  подъем опоки 12. При этом часть смеси через отверсти  3 в нижней стенке 2 корпуса прессовой колодки 1 попадает в полость корпуса, где она в результате вибрации перераспределени , образу  равномерный слой. Затем с помощью гидроцилиндров 11 опока 12 опускаетс . Пневмоподвод 4 подключаетс  к источнику сжатого воздуха. При этом из полости корпуса через отверсти  3 смесь оп ть попадает в опоку 12. Затем источник сжатого воздуха отключаетс , опока 12 оп ть поднимаетс , происходит повторное прессование, при котором уже меньша  часть смеси оп ть попадает в полость корпуса (так как ,она уже более уплотнена) и т.д.

Производ тс  повторные прессовани . Стол 10 с опокой 12 продолжает совершать повторно поступательные вертикальные движени , во врем  которых пневмоподвод 4 переключаетс  к источнику сжатого воздуха происходит прессование с подсыпкой смеси (при необходимости и с дополнительной подсыпкой смеси из бункера, с отводом стола 10 в сторону).

На завершающем этапе подаетс  сжатый воздух через пневмоподвод 5, а не 4. При этом величина его давле- ни  превышает давление прессовани . В результате мембрана 6 прижимаетс  к верхней поверхности решетчатой прессовой плиты, перекрыва  отвер- JQ сти  3 и тем предотвраща  прохождение через них смеси. Происходит окончательное прессование. Затем стол ИЗ опускаетс , происход т съем опоки или прот жка модели и подготовка к $ новому циклу. Возможно прессование, при котором переключение пневмоци- линдра 4 с низкого давлени  на высокое , оп ть на низкое и так далее производитс  многократно в течение од- 20 ного этапа, когда корпус 1 прессовани  колодки находитс  внутри опоки 12.

В начале прессовани  (дл  пневмо- цилиндра) углубление прессовой колод- 25 юн в полуформу или наполнительную рамку (при ее наличии) должно происходить на глубину не менее чем на 20% от первоначальной высоты смеси. В р де случаев дл  увеличени  эффективности уплотнени  при последующих циклах прессовани  нижний уровень решетчатой прессовой плиты можно поВЫШйТЬ ,

30

При отсутствии воздушного подпора торможение прохождению смеси через отверсти   чейки определ етс  в основном удельным трением смеси о ее стенки, которое тем больше, чем больше толщина плиты и чем меньше линейные размеры отверсти . Оказывает вли ние также фактор, завис щий от степени слипаемости части друг с другом. Поэтому, чем больше размеры сечени  отверстий и меньше их высота (толщина решетчатой прессовой плиты) и периметр , тем меньше среднее давление на модель даже при неизменных параметрах прессовани  (скорости прессопечить возможность прохождени  смеси через отверстие необходимо, чтобы нормальна  к сечению отверсти  сита, приложенна  к смеси, наход щейс  внутри отверсти , превышала трение уплотненной смеси о стенки отверсти  т.е.

,

где S ст - сечение отверсти  (или эффективное сечение отверсти ) ,

Sj- - площадь боковых стенок, К - коэффициент трени  (или его эквивалентное значение ) .

Если прессова  плита имеет круглы отверсти  диаметром d OT 5 см то при давлении прессовани  Р, равном 5 кг/см2 (0,5 МПа), направленна  вдоль оси отверсти  сила F , прилагаема  к смеси, наход щейс  в отверстии , равна

г- г - d от г

4

98,1 кг 9,8 Н.

Поскольку нормальное давление, действующее на стенки отверсти , не может превышать произведени  давлени  прессовани  на боковую площадь отверсти , то при высоте отверсти  (плиты), равной 10 см, и коэффициенте трени  К смеси о стенки отверсти , равном 0,3, сила трени 

FTp PSЈK PfTdor-h-K 47,1 кг

К

т.е. в этом случае прин тые параметры безусловно соблюдаютс .

Чтобы значительно не снижалс  эффект перераспределени  смеси, отношение суммарной площади закрытых промежутков между отверсти ми к площади прессовани  (к суммарной активной площади сплошной прессовой плиты) должно быть по крайней мере меньше

50% (желательно не более 20%).

При использовании решетчатой прессовой плиты, обеспечивающей прохождение смеси через отверсти , возникает выравнивающий, стабилизирующий

вани ) по сравнению со средним давле- 50 фактор, поскольку над выступающими

нием, возникающим при прессовании сплошной плитой. Изменение скорости прессовани  данной плиты измен ет этот параметр.

Линейные размеры промежутков между отверсти ми не должны превышать суммарный линейный размер участков сечени , между которыми необходимо перераспределить смесь. Чтобы обес5

участками сквозь решетки плиты проходит и большее количество смеси. Величина давлени  прессовани  определ етс  как скоростью прессовани , так и параметрами решетки. В то же врем  дл  обеспечени  перераспределени  смеси при неоднократном прессовании сопротивление, решетки имеет нижнюю границу, поскольку через решетку не должна проходить вс  смесь, независимо от давлени . Поэтому сопротивление решетки не может быть нулевым.

Создание подпора - подача сквозь решетку сжатого воздуха - увеличивает , а создание разрежени  в корпусе колодки уменьшает общее сопротивление решетки прохождению смеси, а зна- , чит и давление прессовани  при данной скорости прессовой плиты, что делает этот процесс регулируемым, а также дает возможность легко измен ть его параметры в течение цикла прессовани .

На последнем этапе прессовани , создава  давление в корпусе прессовой колодки над эластичной мембраной, равное или превышающее давление прессовани , отверсти  прессовой плиты эа1

2

S////A//SSSSffSSfSSS/fffSS/ffVsfSff

Редактор И.Горна 

Составитель В.Федоров Техред Л.Олийнык

Заказ 1183

Тираж 618

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м.и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

0

пираютс , что создает услови , эквивалентные прессованию сплошной плитой .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ изготовлени  литейных форм, включающий заполнение формовочной смесью модельно-опочной оснастки и уплотнение смеси за счет вертикального перемещени  решетчатой прессовой плиты, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  равномерности уплотнени  смеси в нижней части формы путем перераспределени  в ней формовочной смеси, процесс уплотнени  смеси осуществл ют многократно с переменным давлением прессовани  и с одновременной вибрацией решетчатой прессовой плиты.

   Корректор В.Кабаций

   Подписное