Способ изготовления облицованных кокилей и устройство для его осуществления

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 070177 (21) 2438457/22-02с присоединением заявки Йо(23) Приоритет -Опубликовано 07.08,80. Бюллетень Ио 29Дата опубликования описания 070880 В 22 В 15/00В 2" С 9/02 Гоеударствеииый комитет СССР по делам изобретений и отнрытий(72) Авторы изобретения Б,В, Рабинович, А.М. Бродский и Г,И, Усанов Московский автомеханический институт(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБЛИЦОВАННЫХ КОКИЛЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СПОСОБА Изобретение относится к литейномупроизводству, в частности к изготовлению облицованных кокилей методомвакуумной формов ки,5Известен способ изготовления облицованных кокилей, включающий герметизацию поверхности модели синтетической пленкой, установку рамы с перегородкой, подачу формовочного материала в раму и зазор, образованныймоделью и перегородкой, герметизациюформы со стороны подачи формовочного материала синтетической пленкойи последующее вакуумирование его 1,Однако известному способу присущряд недостатков:большой расход формовочного материала;замедленная кристаллизация отлив пки, если формовочным материалом служит сухой песок;запыленность атмосферы цеха иухудшение условий труда при засыпкебольшого количества сухого песка в 25опоку, уплотнении его вибрацией ивыбивке;большой расход пленки на герметизацию формы с двух сторон-лада иконтрлада; ЗО необходимость создания большогоразрежения, особенно на стадии заливки после деструкции пленки, для обеспечения необходимых сил бокового давления и трения, удерживающих формовочный материал в раме;необходимость принятия специальных мер для предотвращения механического пригара, опасность котороговозрастает с увеличением разрежения;ограниченный размер форж в плане,обусловленный предельно воэможнымразрежением;большая трудоемкость процесса,связанная с необходимостью герметизации Форж с двух сторон и уплотнеНием большого объема песка вибрацией;энергоемкость процесса, обусловленная необходимостью на стадии заливкиотсоса газов из формы, при этом вакуум в отсасывающем устройстве должен быть тем больше, чем толще слойпеска и длиннее путь фильтрации, т.е.больше его сопротивление,Указанные недостатки ограничивают область применения известного способа и снижают его экономичность,Цель изобретения - расширение технологических воэможностей процесса, повышение его производительности,снижение энерго- и материалоемсости,улучшение качества отливок,Поставленная цель достигается тем,что Формовочную смесь подают в зазорза счет создания перепада давлений вподающем устройстве и внутри кокиля,а герметизацию кокиля со стороны поцачи Формовочного материала осущесхэяяют стыковкой с ним жесткого элементта,К таму же перепад давлений создают давлением выше атмосферного в подающем устройстве или разрежениемвнутри кокиля, или же одновременнои тем и другим путем, После отделения кокиля от подающего устройстваи его герметизации в объеме формовочной смеси заполняющей зазор, созР"42дают вакуум не менее 5.10 кг/смОписываемый способ реализуетсяустройством, включающим подмодельнуюплиту с вакуумной полостью, модель,облицованную пленкой, раму с коллектором и перегородкой, соответствующей конфигурации модели, и герметизирующий элемент со стороны подачиформовочного материала, в которомгерметизирующий элемент со стороныподачи формовочного материала выполнен в виде плиты со вставками, стыкуемой с рамой, в перегородке выполнены венты и она снабжена втулкамиподачи Формовочного материала вйзазор между моделью и перегородкоснабженными заглушками, а коллекторобразован рамой, перегородкой и герметизирующим элементом,На фиг, 1 изображено предлагаемоеустройство, вертик альный разрез; наФиг 2 - то же, с перекрытием вдувных отверстий сплошной плитой, снабженной отверстием, соединяющим коллектор с устройством для созданияразрежения,или давления выше атмосферного; на Фиг, 3 - то же, с кол-лектором, выполненным в двухстеннойраме внутренние стенки которой снаб/ежены винтами, а элемент, герметизи, рующий кокиль со стороны. подачи формовочного материала, выполнен в видеплиты, повторяющей конфигурацию модели,На подмсдельной плите 1, имеющейвакуумную полость 2 и отверстия (венты) 3 для отссса воздуха, расположенамодель 4 с отверстиями (вентами) 5.Крупные модели могут выполняться полыми, Основными конструктивными элементами кокиля являются рама б., плита 7 со вставками 8 и вкладыш-панцирь 9 с вентами 10, Сквозь плиту 7,вставки 8 и вкладыш-панцирь 9 проходят втулки 11, Вкладыш-панцирь 9 сподмодельной плитой 1 и моделью 4образуют зазор 12, заполняемый приизготовлении форосы формовочным материалом, а рама плиты 7, вставки 8 и вкладыш-панцирь 9 образуют внутри кокиля коллектор 13, иэ которого воздух при формовке и газы при заливке отсасываются через отверстия 14, Вдувные втулки 11 перекрываются заглушками 15.Кокиль на фиг. 2 отличается от показанного на Фиг, 1 тем, что вдувные отверстия перекрываются не отдельными заглушками, а сплсыной плитой 16, что может быть удобно, например, когда имеется много вдувных отверстий, Кокиль на Фиг, 3 отличается от показанных на фиг, 1 и 2 тем, что с целью унификации его элементов он выполнен из двух частей; двухполостной постоянной рави 17 с коллектором 18, внутренние стенки которой снабжены вентами, и сменной плиты-крышки 19, повторяющей конфигурацию модели, Кокиль по фиг, 3 может использов аться, например, для моделей, име.ющих по периферии высокие стенки,Облицованные кокили изготавливаютследующим образом.Подмодельную плиту 1 и модель 4накрывают пленкой, нагретой до температуры пластификации, в полости 2 создают разрежение, вследствие чего пленка плотно прилегает к модельной плите и модели, На подмодельную плиту устанавливают кокиль, плотно присоединяют, например, к пескодувному резервуару машины (на Фиг, 1 не показан), коллектор 13 соединяют с атмосферой или создают в нем разрежение (нескольк о меньше, чем в полости 2), через втулки 11 в зазор 12 вдуваютпесок, После заполнения зазора коллектор соединяют с атмосферой, пескодувный резервуар машииы отводят от кокиля, отверстия во втулках 11 перекрывают заглушками 15, Полость 2 соединяют с атмосферой, а в коллекторе 13 кокиля создают разрежение, необходи-.мое для удержания слоя песка, Кокильснимают с модели, при этом песок плотно прижимается к поверхности перегородки пленкой, Аналогичным способомизготавливают и другую половину Форж, Полуформы собирают и заливают, В процессе залнвки необходимо поддерживать разрежение в песчаном слое,После затвердевания отливки вакуум снимают, а после охлаждения выбивают,Устройство позволяет интенсифицировать процесс охлаждения отливок путем принудительного охлаждения, посредством использования отверстия для подачи. Формовочного материала и отверстия, соединяющего кокиль с устройством для создания перепада давлений в качестве вентиляционных.В таком случае После затвердевания корки вокруг отливки заглушки (все или часть их) снимаются, тем савым форма дегерметизируется и вакуумирование ее продолжается, Дляеще боль 753530щего ускорения охлаждения отливкиФорма отключается от источника вакуума и через втулки 11 или черезотверстие 14 подается воздух под избыточным давлением. При этом отверстия для подачи Формовочной смеси 5необходимо располагать против тепловых узлов отливки, Дальнейшая интенсификация охлаждения отливки осуществляется использованием вместо воздухаводы или водо-воздушной смеси, Охлаж- рденную до нужной температуры отливкувыбивают из формы,Описанный способ изготовления облицованных кокилей и устройство дляего осуществления обеспечивает рядтехнико-экономических преимуществ,Наличие в форме только небольшогослоя песка, подаваемого, напрймер,пескодувным способом и вакуумируеьийдвухполостной закрытый кокиль, позволяет сократить расход песка и пленки, 2 Оувеличить производительность процесса, регулировать вакуумируемий объем. коллектора при помощи вставок, уменьшить разрежение в кокиле, котороедолжно только удерживать вес небольшаго столба песка,что уменьшает опасность появления механического пригара,Уменьшению необходимого разреженияв кокиле, помимо небольшой толщиныслоя песка, способствует наличие кол- ЗОлектора, расположенного н непосредственной близости от всей поверхностислоя песка, благодаря чему сокращается путь фильтрации воздуха и газови, следов ательно, уменьшается гидравлическоесопротивление и потери напора.Описанные способ и устройство позволяют регулировать скорость охлаждения различных частей отливки как пу Отем соответственного изменения толщины слоя песка и перегородки, так ипутем принудительного охлаждения,Вакуумирование кокиля при подаче внего песка устраняет выделение пыли 45в атмосферу цеха и, следовательно,реализация описанного способа.улучшает условия труда,Формула изобретения1, Способ изготовления облицованных кокилей, включающий герметизацию поверхности модели синтетическойпленкой, установку раж с перегородкой, подачу формовочного материалав зазор, образованный моделью и перегородкой, герметизацию Форьы со. стороны подачи Формовочного материалаи последующее вакуумирование его,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью расширения технологических воэможностей процесса, повышения егопроизводительности, снижения энергои материалоемкости, улучшения качества отливок, формовочную смесь подаютв зазор эа счет создания перепададавлений в подающем устройстве ивнутри кокиля, а герметизацию кокилясо стороны подачи Формовочного материала осуществляют стыковкой с нимжесткого элемента,2, Способ по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что перепад давле"ний создают давлением выше атмосферного в подающем устройстве, разрежением внутри кокиля, или одйовременнои тем и другим путем,3, Способ по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в объеме форма"вочной смеси, заполняющей зазор,создают вакуум не менее 510 4 кг/сМ,4, Устройство для реализации способа по .пп,1-3 включающее подмодельную плиту с вакуумной полостью,модель, облицованную пленкой, рамус коллектором и перегородкой, соответствующей конфигурации модели, игерметиэирующий элемент со стороныподачи формовочного материала, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что герметиэирующий элемент со стороны подачиформовочного материала выполнен ввиде плиты со вставками, стыкуемойс рамой, в перегородке выполнены венты и она снабжена втулками для подачи формовочного материала в зазормежду моделью и перегородкой, снабженными заглушками, а коллектор образован рамой, перегородкой и герметизирующим элементом,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Японии Р 50-30009,кл, 11 А 22 02, опублик . 27,09 .75753530 оставитель Г, Кибовскийехред Н,Бабурка Редактор С, Т ектор Г, Назарова в Подписное ка Филиал ППП Патент 1, г. Уж ул, Проектна 4806/7Тираж 889 ЦНИИПИ Государственного комитетпо делам изобретений и открыти 113035 р Москва, Ж, Раушская