Способ изготовления литейных форм

(21) 4418332/23- (22) 05.02.88 (46) 23,05.90. Бюл (71) Харьковский научно-исследова литейного машино технологии, авто 19 филиал Всесоюзногельского институттроения,литейнойатизации литейног роиэводст72) В, Г.Ал В.Н.Киселе и Д.Е.Фурм (53) б 21.7 (56) Орлов низация пр ных форм. с. 91-92. 4,5(088.8)Г.М, Автомацессов изгоМ.: Машино изация и мехаовления литейтроение, 1988,1 ИЯ ЛИТЕЙНЫХ(54) СПОСОБ ИЗГОТОФОРМ ейтпуовоч ия в неи фо ключает под аспределе Способ ой смесием пе нои сме формово оку и м.г к литеиномуи к изготовние лучшеесирасеси,м обляется у нения см тем пере очной смследующи л ки ил наполните того и др ния испол ьнои ра гого), зуют пр отверсточна дл з эон и тнеля уп плиту ощадь ричем ссову п котосквозными рых дост ти смеси ми, п выдав часотиввани о со и провсе) е о дают смес (2-10-раз вышенно пло лен ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ аешинский, Б,П,Беляков,В.А.Скаженникн(57) Изобретение относится к ли ному производству. Цель иэобрет ния - улучшение равномерности у нения смеси в нижней части форм Изобретение относит роизводству, в частно ению полуформ прессов Целью изобретения я ие равномерности упло нижней части формы п ределения в ней формо Способ осуществляют азом. В опоку по ногократноекратное ее прессование вибрирующеипрессовой плитой со сквозными отверстиями, площадь которых достаточна для обратного выдавливания смеси изопоки, многократное уплотнение посредством реверсивных вертикальныхперемещений опоки относительно прессовой плиты с перераспределением смеси, выдавленной из опоки на прессовойплите и ее повторную подачу в опокучерез отверстия в плите. Способ предусматривает также воэможность изменения сопротивления прохождению смеси через отверстия прессовой плитыза счет изменения давления сжатоговоздуха над прессовой плитой или надэластичной мембраной, размещенной надпрессовой плитой (в результате чегомембрана закрывает ее отверстия, увеличивая тем сопротивление прохождениюсмеси). На завершающем этапе прессования давление сжатого воздуха намембрану превышает давление прессования, в результате чего отверстиязапираются, предотвращая прохождениечерез них смеси. 1 ил. ение посредством вертикальных реерсивных перемещений прессующеголемента - прессовой плиты относиельно опоки с погружением внутрь в полость прессовои конижним основанием которой является1 рессовая плита).На прессовой плите производят перераспределение смеси (выравниваниевысоты слоя смеси) и ее повторнуюзасыпку через отверстия в опоку (например, с помощью вибрации или сжатого воздуха). При этом повторнаязасыпка осуществляется в момент, когда прессовал плита находится в верхнем положении или по крайней мере вненижнего положения,Сущность изобретения заключаетсятакже и в уплотнении смеси с переменным давлением прессования путемизменения сопротивления прохождениюсмеси через отверстия в прессовойплите поцачей через ее отверстиясверху вниз сжатого воздуха или закупоркой отверстий эластичной мембраной также с помощью сжатого воздуха, При этом для прессования используют прессовую плиту, размеры отверстий которой выбирают из условия превышения произведения их площади сечения на давление прессования надпроизведением коэффициента трениясмеси о стенки отверстий на действу,ющую на них нормальную силу.Положительный эффект обеспечивается благодаря тому, что смесь, находящаяся над высокими участками модели, выдавливается через отверстияпрессовой плиты в большей степени,чем менее уплотненная смесь, котораянаходится над более нижними участкамидели при той же величине абсолютной деформации (при той же величинеперемещения прессовой плиты). Этачасть смеси в конце концов после пе- фрераспределения и повторной засыпкипопадает на менее уплотненные участки, Благодаря этому плотность и прочность смеси в объеме формы становятся более равномерными.45 На чертеже гредставлена принципиальная схема ус тр ой ств а для р еалиэ ации предлагаемого способа.Корпус 1 прессовой колодки снизу50 закрыт нижней стенкой 2 (решетчатой прессовой плитой) с отверстиями 3, имеющими форму усеченной пирамиды с большим верхним основанием. Внутренняя полость корпуса прессовой колод 55ки 1 пневмоподводом 4 и 5 через переключающие и запирающие пневмоклапаны и регуляторы давления соединена с источником сжатого воздуха и насосом,создающим разрежение (не показаны)В корпусе 1 прессовой колодки над пневмоподводом 4, но под пневмоподводом 5 установлена эластичная мембрана 6 с воэможностью перекрытия отверстий 3 путем подачи сжатого воздуха через пнеямоподвод 5.На верхней крышке корпуса прессовой колодки крепится вибратор 7. Коргус 1 прессовой колодки через упругие элементы 8 крепится к элементам 9 конструкции, связанным с фундаментом, На подвижном .столе 10, имеющем возможность вертикального перемещения вверх и вниз с помощью пневмо- или гидро- цилиндров 11, а также с воэможностью горизонтального перемещения (привод не показан), устанавливаются вместе с наполнительной рамкой опока 12 и подмодельная плита с моделью 13.Прессование полуформы осуществляется, например, следующим образом,Производится засыпка смеси в опоку 12 и установка ее под корпусом прессовой колодки 1. С помощью гидро- цилиндров 11 осуществляется подъем стола 10, корпус 1 прессовой колодки оказывается в опоке 12. Включается вибратор , пневмоподвод 4 соединяется с внешней средой (атмосферой) или источником разрежения (вакуумным насосом), Производится первый этап прессования - продолжается подъем опоки 12. При этом часть смеси через отверстия 3 в нижней стенке 2 корпуса прессовой колодки 1 попадает в полость корпуса, где она в результате вибрации перераспределения, образуя равномерный слой, Затем с помощью гидро- цилиндров 11 опока 12 опускается. Пневмоподвод 4 подключается к источнику сжатого воздуха, При этом из полости корпуса через отверстия 3 смесь опять попадает в опоку 12, Затем источник сжатого воздуха отключается, опока 12 опять поднимается, происходит повторное прессование, при котором уже меньшая часть смеси опять попадает в полость корпуса (так как ,она уже более уплотнена) и т.д.Производятся повторные прессования. Стол 10 с опокой 12 продолжает совершать повторно поступательные вертикальные движения, во время которых пневмоподвод 4 переключается к источнику сжатого воздуха происходит прессование с подсыпкой смеси (при необходимости и с дополнитель1 56ной подсыпкой смеси из бункера, с отводом стола 10 в сторону),На завершающем этапе подается сжатый воздух через пневмоподвод 5,а не 4, При этом величина его давле. ния превышает давление прессования.В результате мембрана 6 прижимаетсяк верхней поверхности решетчатойпрессовой плиты, перекрывая отвер-.стия 3 и тем предотвращая прохождениечерез них смеси; Происходит окончательное прессование. Затем стол 10опускается, происходят съем опокиили протяжка модели и подготовка кновому циклу, Возможно прессование,при котором переключение пневмоцилиндра 4 с низкого давления на высокое, опять на низкое и так далее производится многократно в течение одного этапа, когда корпус 1 прессования колодки находится внутри опоки 12.В начале прессования (для пневмоцилиндра) углубление прессовой колодки в полуформу или наполнительнуюрамку (при ее наличии) должно происходить на глубину не менее чем на201 от первоначальной высоты смеси.В ряде случаев для увеличения эффективности уплотнения при последующихциклах прессования нижний уровеньрешетчатой прессовой плиты можно повышать.,1При отсутствии воздушного подпора торможение прохождению смеси через отверстия ячейки определяется в основном удельным трением смеси о ее стенки, которое тем больше, чем больше толщина плиты и чем меньше линейные размеры отверстия. Оказывает влияние также фактор, зависящий от степени слипаемости части друг с другом. Поэтому, чем больше размеры сечения отверстий и меньше их высота (толщина решетчатой прессовой плиты) и периметр, тем меньше среднее давление на модель даже при неизменных параметрах прессования (скорости прессования) по сравнению со средним давлением, возникающим при прессовании сплошной плитой, Изменение скорости прессования данной плиты изменяет этот параметр.Линейные размеры промежутков между отверстиями не должны превьппать суммарный линейный размер участков сечения, между которыми необходимо перераспределить смесь, Чтобы обес 55726лечить возможность прохождения смесичерез отверстие необходимо, чтобь:нормальная к сечению отверстия сила,5приложенная к смеси; находящейсявнутри отверстия, превышала трениеуплотненной смеси о стенки отверстия,т.е.Вот8 ь К фгде Я т - сечение отверстия (или зф 1фективное сечение отверстия),8 - площадь боковых стенок,К - коэффициент трения (или15его эквивалентное значение) .Если прессовая плита имеет круглыеотверстия диаметром й5 см, топри давлении прессования Р, равном20 5 кг/см (0,5 ИПа), направленнаявдоль оси отверстия сила Г , прилаРР фгаемая к смеси, находящейся в отверстии, равнапдатР =- - "-Р=981 кг 98 Н,и 4 ФПоскольку нормальное давление,действующее на стенки отверстия, немОжет превьппать произведения давления прессования на боковую площадь30 отверстия, то при высоте отверстия(плить 1), равной 10 см, и коэффициентетрения К смеси о стенки отверстия,равном 0,3, сила тренияРр ( РЯьК = Рпй Ь К 47,1 кг35 =4,7т.е. в этом случае принятые параметры беэусловно соблюдаются.Чтобы значительно не снижался эффект перераспределения смеси, отно 0 шение суммарной площади закрытых промежутков между отверстиями к площадипрессования (к суммарной активнойплощади сплошной прессовой плиты)должно быть по крайней мере меньше45 50 Х (желательно не более 203).При использовании решетчатой прессовой плиты, обеспечивающей прохождение смеси через отверстия, возникает выравнивающий, стабилизирующий50 фактор, поскольку над выступающимиучастками сквозь решетки плиты проходит и большее количество смеси,Величина давления прессования оп 1 еделяется как. скоростью прессования,так и параметрами решетки, В то жевремя для обеспечения перераспределения смеси при неоднократном прессовании сопротивление решетки имеетнижнюю границу, поскольку через ре1565572 Составитель В.федороРедактор И.Горная Техред Л, Олийнык Кабаций оррект Гираж 618 Подписно аказ 1 ри ГКНТ ССС ИИПИ Госуда бретениям,и открытия аушская наб., д. 4/5 венного комитета по 113035, Москва, ЖПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гагарина щетку не должна проходить вся смесь, независимо от давления. Поэтому сопротивление решетки не может быть нулевым.Создание подпора - подача сквозь5 решетку сжатого воздуха - увеличивает, а создание разрежения в корпусе колодки уменьшает общее сопротивление решетки прохождению смеси, а зна чит и давление прессования при данной скорости прессовой плиты, что делает этот процесс регулируемым, а также дает воэможность легко изменять его параметры в течение цикла прессования.На последнем этапе прессования, создавая давление в корпусе прессовой колодки над эластичной мембраной, равное или превышающее давление прессования, отверстия прессовой плиты эапираются, что создает условия, эквивалентные прессованию сплошной плитой. формула изобретения Способ изготовления литейных форм, включающий заполнение формовочной смесью .модельно-опочной оснастки и уплотнение смеси эа счет вертикального перемещения решетчатой прессовой плиты, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения равномерности уплотнения смеси в нижней части формы путем перераспределения в ней формовочной смеси, процесс уплотнения смеси осуществляют многократно с переменным давлением прессования и с одновременной вибрацией решетчатой прессовой плиты.