Способ изготовления литейной формы вакуумной формовкой и устройство для его осуществления

(19) (И) Э 151) В 9 00 ПИСАНИ РЕТЕНИЯ ВТ УХ 78 7 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИИ МУ СВИДЕТЕЛЬСТ. "Ново-Краматорский машиностроительный завод" и Ворошиловградский проектно-технологический институт машиностроения им. ХХЧТ съезда КПСС(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНОЙФОРМЫ ВАКУУМНОЙ ФОРМОВКОЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.(57) 1. Способ изготовления литейнойформы вакуумной формовкой, включающий установку опоки на модельнойплите, заполнение опоки огнеупорнымнаполнителем, виброуплотнение наполнителя, увлажнение напопнителя, еговакуумирование и сушку, кантовкуполуформы, извлечение модели, нанесение защитного покрытия на поверхность полуформы и последующую. сборку формы, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью улучшения качества поверхности формы и сокращениявремени на ее изготовление, увлажнение огнеупорного наполнителя производят только в поверхностномслое, прилегающем к модельной оснаст.ке, а сушку производят после извлечения модели и нанесения защитногопокрытия, подавая внутрь опоки наг-ретый воздух с одновременным вакуумированием нижней части объема опоки.1122399 20 2, Устройство для изготовления, литейной формы вакуумной формовкой, включающее опоку с вакуумной камерой и фильтрами, установленную на модельной плите, и модель, о т л ни а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества поверхности фор-. мы и сокращения времени на ее изгоИзобретение относится к литейному производству, в частности к способам изготовления литейных форм вакуумной формовкой и устройствам для их осуществления. 5Известен способ изготовления литейных форм вакуумной формовкой с использованием синтетической пленки, наносимой на поверхность модели 1 Д .10Основными недостатками способа являются ограниченные деформационные воэможности пленки и необходимость применения специальной оснастки с вентиляционными отверстиями или 15 изготовленной из газопроницаемого материалаКроме того, синтетическая пленка является источником газовыделений во время заливки, что приводит к браку отливки по газовым дефектам.Более перспективно использование вакуумной формовки без облицовочной пленки с применением увлажненного песка в качестве формовочной смеси, 25 что позволяет получить основные преимущества вакуумной формовки. а имен но высокую прочность и поверхностную твердость формы в процессе изготовления отливки до момента ее 30 затвердевания и практически нулевую прочность формовочной смеси при выбивке и очистке отливки. Окончательное уйрочнение формы до требуемой величины достигается путем создания напряженного состояния формы за счет вакуума,Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ изго товления литейных форм вакуумной формовкой, включающий установку опотовление, оно снабжено трубопроводом подвода теплоносителя и водык слою огнеупорного наполнителя,а вакуумная камера разделена надве разобщенные полости с воэможностью поочередного соединения с вакуумной системой. ки на модельной плите, увлажнение огнеупорного наполнителя, заполнение опоки огнеупорным наполнителем, виброуплотнение, вакуумирование и сушку, кантовку полуформы, йзвлечение модели, нанесение защитного покрытия на поверхность полуформы и последующую сборку формы, и устройство для его осуществления, содержащее опоку с вакуумной камерой и фильтрами, установленную на модельной плите, и модель 2.Известный способ позволяет изготавливать формы различной конфигурации беэ применения синтетических пленок, однако требует продолжительной сушки, так как удаление влаги из. формовочного материала осуществляется в изолированном герметичном объеме путем вакуумирования, Кроме того, для увлажнения всей массы формовочного материала, засыпаемого в опоку, требуется специальное оборудо ванне (например, смешивающие бегуны). Низкая текучесть увлажненного материала обуславливает также длительное виброуплотнение, при этом один из главных эффектов виброуп- лотнения - оседание мелких фракций материала на поверхность модели, эна чительно снижается, что повышает шероховатость формы, а следовательно, и отливки.Цель изобретения - улучшение качества поверхности формы и сокращение времени на ее изготовление. Поставленная цель достигается тем, что при способе изготовления литейной формы вакуумной формовкой, включающем установку опоки на модельной плите, заполнение опоки огнеупорным наполнителем, виброуплотнение наполнителя, увлажнение наполнителя, его вакуумирование и сушку,кантовку полуформы, извлечение модели, нанесение защитного покрытияна поверхность полуформы и последующую сборку формы, увлажнениеогнеупорного наполнителя производяттолько в поверхностном слое, прилегающем к модельной оснастке, а сушку производят после извлечения модели и нанесения защитного покрытия,подавая внутрь опоки нагретый воздух е одновременным вакуумированиемнижней части объема опоки.Кроме того, устройство для изготовления литейной формы вакуумнойформовкой, включающее опоку с вакуумной камерой и фильтрами, установленную на модельной плите, и модель, снабжено трубопроводом подвода теплоносителя и воды к слою огнеупорного наполнителя, а вакуумнаякамера разделена на две разобщенныеполости с возможностью поочередного соединения с вакуумной системой.На фиг. 1 изображено устройстводля изготовления литейной формы вакуумной формовкой в положении докантовки и извлечения модели, нафиг 2 -, то же, после кантовки иизвлечения модели.Устройство состоит иэ модельнойплиты 1, модели 2 и опоки 3, снабженной полостями 4 и 5 с фильтрами6, разобщенными перегородками 7и соединенными с вакуумной системой (не показана) трубопроводами8 и 9, снабженными вентилями 10 и11, трубопровода 12 с вентилем 13и сетчатой насапкой 14. верхней.плиты 15 с герметизирующими прокладками 16.Способ осуществляется следующимобразом,На модельную плиту 1 устанавли-.вается модель 2 и опока 3. Опоку 3заполняют огнеупорным наполнителем 17 и осуществляют виброуплотнение последнего с частотой 3050 Гц и амплитудой 0,2-1 мм в течение 6-20 с. После этого на контрлад 1122399 4опоки 3 устанавливают плиту 15,скрепляют ее с опокой 3 и подключа"ют к вакуумной системе полость 4,открывая на трубопроводе 8 вентиль10. Одновременно, открывая вентиль13, по трубопроводу 12 через сетчатую насадку 14 под давлением 00150 КПа подают в форму техническуюводу. Вода под действием сил тяжес О ти и разности давлений в районе сетчатой насадки 14 и фильтров 6 полости 4 просачивается через огнеупорный наполнитель 17, образуя увлажненный слой 18, прилегающий к модель-1 ной оснастке. Внутренняя границаувлажненного слоя (линия А на фиг.1)проходит через сетчатую насадку 14,которую обычно располагают над выступающей частью модели 2 и верхней 20 частью фильтров 6 полости 4 . Послеувлажнения поверхностного слоя 18перекрывают вентили 10 и 13, прекращая тем самым вакуумирование и подачу жидкости. Производят кантовку 2 формы вместе с модельной плитой 1и снимают модельную плиту 1, удаляямодель 2. На поверхность формы спомощью безвоздушного распылителя наносят два-три приема слой 19 огнеупорного покрытия толщиной 0,20,3 мм. После этого открывают вентиль 10, соединяя полость 4 опоки3 с вакуумной системой, а трубопровод 12 соединяют с источником подогретого до 100-120 С воздуха . Вслед.оствие разности давлений подогретыйвоздух проходит через увлажненныйслой, интенсифицируя процесс испарения влаги. После сушки до влажности 4 не более 0,1 Ж закрывают вентиль 13и открывают вентиль 11, соединяяполость 5 с вакуумной системой, ипроизводят вакуумирование всей нолуформы до необходимой прочности.4 На этом цикл изготовления полуформзаканчивается. Затем известным способом собирают форму и направляютее на заливку.На описанном устройстве предлагаемым способом была отформованаступица весом 5,5 кг.