Способ изготовления крупногаба-ритных литейных форм ударом

) Заявлено 02.03.79 (2 л.С 9/00 динением заявки Мо - оритет -публиковано 30.03.8 ата опубликования о с прис Геаударставннын камите53) УДК 621.7 4 (088.8) Бюллетень Моисания 10,04.81 и аткры 2) Авторы изобретен Е. И, Иванов, И. В. Матвеенко, А. 3. Исагулов и Завод - ВТУЗ приордена Трудового Ким Заввител А. Лихачева 54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ЛИТЕ ИНЫХ ФОРМ УДАРОМ1Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению литейных форм.Известен способ статического прессования, заключающийся в том, что формовочная смесь из заполнительной рамки запрессовывается в опоку прессовой колодкой со стороны, противоположной модельной плите 1.Известен также способ прессования под высоким удельным давлением, который реализуется устройством и заключается в том, что смесь уплотняется с удельным давлением прессования до 40 - 50 кг/см 2,Оба эти способа ограничены технологическими возможностями из-за неравномерного уплотнения по высоте формы. Неравномерность распределения плотности и.твердости по высоте формы объсняется тем, что в начальной стадии процесс уплотнения происходит в зонах А и Б одновременно и при этом достижение верхнего уровня модели в зоне А происходит выравнивание неравномерности уплотнения по высоте зоны и уп 20 лотняется настолько, что препятствует дальнейшему продвижению прессовой колодки, в то время как смесь в зоне В не достигла Кт."СОкрр, К). Йел УФ с.:ЖЮй,а, осковском дважды орде а Л 4 фщ сного Знамени автомоби ,АР 4 И аналогичных значений плотности и твердости. Перетеканию же смеси из зоны А в зоны Б и В препятствует повышенная прочность уплотненной зоны Б. Способ прессования профильной колодкой несколько улучшает неравномерность распределения плотности формы, однако технологичесие возможности почти не расширяет . Процесс уплотнения формовочной смеси начинается в зоне Б выступающими профилями колодки и смесь, уплотняясь, перетекает в зону В под действием направленной силы и в зону А с начальной насыпной плотностью смеси, и не обладающей в данный период практической прочностью, под действием уклонов профильной колодки, которые делают на практике весьма значительными во избежание заклинивания уплотненной смеси между выступами и последующего отрыва. Перетекание смеси из зоны Б в зону А является фактом отрицательным и препятствует осуществлению полного выравнивания равномерности уплотнения формы,Известен способ прессования с применением многоплунжерной головки 3 .Этот способ позволяет получать формы со значительно равномерным уплотнением86668 при высоте 300 мм (без одновременногоили предварительного встряхивания), В начальный момент уплотнения головки, в связи одинакового воздействия на них смеси,находятся на одном уровне и процесс уплотнения в зонах А и Б можно рассматривать как плоской колодкой. По мере нарастания разности напряжений в смеси зонА и Б плунжеры зоны Б будут опускатьсяниже, стремясь к выравниванию напряже,ний между зоной А и зонами Б, В. В силуровности напряжений в зоне А и Б, В перетекание из зоны А происходить н будет.Вследствии чего над зоной А в уплотненнойформе будет иметь место наличие выпуклости, которую необходимо срезать, т. е. припрессовании многоплунжерной головкой повышается расход формовочной смеси.Аналогичное поведение смеси в формепроисходит и при уплотнении с помощьюдиафрагмы.Известен способ динамического прессования одиночным ударом штампа по сво ободной поверхности смеси 14.При уплотнении смеси ударом штампапо свободной поверхности текучесть формовочной смеси повышается. Повышениетекучести смеси при ударном уплотнениипроисходит за счет того, что воздух, вытесненный уплотняемой смесью при движениик опоке и модельной плите с винтами, увлекает за собой частички смеси из зоны Авзоны Би В.Однако при реализации указанного спо- зособа на опоках более чем 900 Х 600 воздух не успевает выходить из смеси и остается в формовочной смеси в сжатом состоянии. После снятия нагрузки и протяжкимодели сжатый в порах воздух приводит кразрушению формы, а именно к ее расслоению. Кроме того, имеет место недоуплотнение смеси в верхней части модели (твердость 69 - 70 ед.) Это получается из-за обтекания модели формовочной смесью, вытесненной из зоны А в зону В. Чем больше 4 оскорость уплотнения, тем больше угол токаформовочной смеси и слабее уплотнение вуказанной зоне.Цель изобретения -улучшение качества формы путем создания более благоприятных условий перетекания смеси,45Поставленная цель достигается тем, чтоуплотняют сначала надмодельные зоны, азатем околомодельные;На фиг, 1 показаны примеры осуществления существующих способов изготовления литейных форм; на фиг. 2 а - графикраспределения твердости по высоте формыпри уплотнении встряхиванием, прессованием, ударом; на фиг. 2 б - пример осуществления существующего способа уплотнениялитейных форм ударом, на фиг. 28 - пример осуществления предлагаемого способа.Как видно из фиг, 2 а распределение твердости по высоте формы равномернее при 4ударном уплотнении (кривая 3), чем при прессовании и встряхивании (кривая 2), Это объясняется тем, что увеличение ударного воздействия приводит к повышению скорости перемещения частиц смеси. Частицы смеси начинают проскакивать зону напряженного контакта, твердость формовочной смеси по высоте формы выравнивается. Равномерного уплотнения формы можно добиться путем увеличения скоростей приложения нагрузки (Чул. = 5 - 7 м/с).Относительно низкая равномерность уплотнения высоких форм - основной недостаток при прессовании.При уплотнении смеси в форме встряхиванием максимальное и равномерное уплотнение достигается у модели, недостаточное - в верхних слоях полуформы.С целью повышения равномерности распределения плотности и твердости по высоте формы за счет. перетекания смеси из зоны А последовательно в зоны Б и В, а также для расширения технологических возможностей способа уплотнения ударом по свободной поверхности с применением опок размером 1200 Х 900 Х 400 и более предлагается уплотнение ударом производить в две стадии. Сначала уплотнению подвергать зону А (фиг, 2 в). Так как зона Б в период уплотнения зоны А остается в неуплотненном состоянии, то смесь из зоны А вытесняется в зону Б со значительно меньшим сопротивлением, а быстрый поток вытесненного при уплотнении воздуха из зоны А в зону Б способствует перетеканию смеси в зону Б, повышая при этом ее плотность. При достижении зоной А необходимой плотности и прочности уплотнению подвергают прилегающие к модели зоны Б и В. Предлагаемым способом можно уплотнять песчано- глинистые, холоднотвердеющие и жидкостекольные смеси для чугунного и стального литья.Способ осуществляют следующим образом.В ударной формовочной машине ударный рабочий орган находится на верхней траверсе. Уплотняющий механизм машины работает по принципу ударника. Наполнение опоки формовочной смесью осуществляется дозатором. Привод машины пневматический Р = 5 ати. Пневматический ударник содержит рабочий цилиндр с поршнем и штоком. Сжатый воздух подается в ресивер, через зазор между верхней стенкой ресивера и цилиндра давление передается на поршень. Введенные в зацепление с колодкой захваты не дают уплотняющей колодке двигаться вниз. Затем включают пневмоцилиндры захватов, которые отодвигают их от прессовой колодки. Происходит удар. После удара сжатый воздух медленно из ресивера удаляется и прессованная колодка приходит в исходное положение, Затем уплотняют другие зоны.Для получения формы применяют опоку с размерами 1200 Х 900 Х 400 мм. Вес смеси 436 кг. Применяют смесь следующего состава: кварцевый песок 1 К 02 Б 1,38%, бентонит 0,65%, уголь гранулированный 0,15%, сода кальцинированная 0,013%, отработанная смесь 98%. Влажность 3,6%. Прочность на сжатие 1,4 кгс/см, газопроницаемость 120 ед. Опытная формовочная машина имеет следующие технологические параметры: начальное давление в ресивере Р = 5,5 кгс/см скорость удара Ъь, = 7 м/с; энергия удара Ьс = 35 Дж/кг.При этом получили следующие качественные показатели формы: плотность формы 8 = 1,69 г/смз; поверхностная твердость,Т = 90 ед.По известному способу при следующих режимах: скорость прессовой колодки Чую, = 7/м/с; ускорение 1 = д получают следующие показатели формы: плотность 5 =1,65 г/смз, твердость Т = 86 ед.Предлагаемый способ изготовления литейных форм ударом позволяет повысить равномерность распределения плотности и твердости форм по высоте опоки,Плотность формы о = 1,70 г/смз, поверхностная твердость Т = 89 - 91 ед (фиг. 2 в). Тогда как плотность формы, по 8166686злученная известным способом б= 1,67 г/смтвердость 87 - 88 ед.Формула изобретения5Способ изготовления крупногабаритныхлитейных форм ударом, отличающийся тем,что, с целью улучшения качества формы путем создания более благоприятных условийперетекания смеси, уплотняют сначала над 1 О модельные зоны, а затем околомодельные.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Матвеенко И. В Тарский В. Л. Оборудование литейных цехов. М., Машинострое 15ние 1976, с. 90, 105 - 107.72. Иванов В. Н. Киян Э. Ф. Наладка формовочных и стержневых машин. М., Высшая школа, 1976, с. 101.3. Матвеенко И. В., Шевцов Е. И. Ла зуткинА. Г. Евстифеев Ю. А. Динамическоеуплотнение литейных форм - .Литейное производство,6, 1974, с. 30 - 31.4. Матвеенко И. В., Илюхин В. Д, Иванов Е. И. Экспериментальное исследование реологических закономерностей формовочной смеси при изотропном сжатии-.Литейное производство,1, 1979, с. 15 - 16..И,и Составитель В. СазоноТехред А, БойкасТираж 869 ВНИИПИ Государственпо делам изобрет113035, Москва, Ж - 35, Филиал ППП Патент, г. Редактор А.Мотыль Заказ 932/13 ного комитет ннй и откр Раушская н Ужгород, ул. Корректор О. БилаПодписное СССР тий б., д. 4/5 Проектная