Способ вакуумной формовки и оснастка для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 09) (И) ОВ.В 22 С В 22 С 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ+щиЬЖ .уЗОБРЕТЕНТЕЛЖТВУ(56) 1. Авторское свидетельство СССР9 789203, кл. В 22 С 9/02, 1979.2. Авторское свидетельство СССРУ 619274, кл. В. 22 С 7/02, 1977.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке3222760/22-02,кле В 22 С 9/02, 19804. Авторское свидетельство СССРВ .768535, кл. В 22 С 9/02, 1978,5. Авторское свидетельство СССРР 155412 кл. В 22 С .7/00, 1978(54) СПОСОБ ВАКУУМНОЙ ФОРМОВКИ ИОСНАСТКА ДЛЯ ЕГО. ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.(57). 1. Способ вакуумной формовки,вклвчакций установку по кондукторуполой модели на модельной плите,удаление кондуктора, нагрев герметиУРФ . 2 б ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИД зирующей пленки и облицдвыванйе ею ,модельной оснастки при подключении последней к,вакуумной системе, установку опоки на модельную плиту,. заполнение опоки формовочным материалом, уплотнение и герметизацию последнего, сооб)цение рабочей по лости опоки с вауумной системой и извлечение модельной оснастки, о тл и ч а ю а и й с я . тем, что,. с целью расширения использования вакуумной системы и повышения надеаности крепления моделей, полую мо-. дель предварительно герметизируют по опорной плоскости перед облицовыванием герметизирующей пленкой,. а затем модель фиксируют на модель.-ной плите автономным подключением: ее к вакуумной системе, причем разрежение в полой модели в течение всего времени формовки поддераивают на 0,2-0,3 кгс/см более глубоким, чем при.облнцовывании герметиэнрув .шей пленкой модельной оснастки.1052312 2, Оснастка для вакуумной формов ки содержащая модельную плиту сполой моделью и с отверстиями, облицованные герметизирующей пленкой, основание с.полостью и патрубком для подключения к вакуумной системе, опоку с фильтрующей оболочкой и вакуумным патрубком, заполненную формовочным материалом и изолированную герметиэирующим элементом, и кондуктор, связанный с модельной плитой при помощи направляющих штырей, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения использования вакуумной системы и повышения надежности крепления моделей, она Изобретение относится к литейному. производству и может быть использовано в литейных цехах для вакуумной формовки иэ сухих. без связующих формовочных материалов, 5Известен способ вакуумной формовки, включающий нагревание герметизирующей синтетической пленки, облицовывание ею модели, сообщение полости модели с источником вакуума, установ ку опоки на Модель, наполнение опоки сухим формовочным материалом, уплотнение последнего, сообщение опоки с источником вакуума и извлечение модели, при этом в процессе нагрева осуществляют наваривание дополнительных накладок из синтетической пленки при 120-140 ОС 1 .Недостатками способа и реализующего его устройства являются недостаточная универсальность оснастки, затрудняющая ее переналадку при переходе на другие отливки; модель стационарно установлена на модельной плите.Известен способ вакуумной формовки разовой модели, включающий наложение синтетической пленки на поверхность рабочей полости оснастки, повторяющей конфигурацию отливки, заполнение ее сухим формовочным материа лом, создание в рабочей полости разре жение и извлечение модели из оснастки, причем после извлечения иэ оснастки модель калибруют 2 .Однако способ предназначен для иэ готовления отливок, преимущественно в виде тел вращения, оснастка для реализации способа не имеет модельной плиты, на которой устанавливаются сменные модели. 4 ОНаиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ вснабжена уплотнительным элементом,вмонтированным в полую модель, прокладкой, перекрывающей отверстиямодельной плиты в зоне расположенияполой модели, заглушками с каналамии автономным вакуумпроводом, связанным одним концом с полостью моделичерез отверстие в модельной плите,а другим концом с дополнительнойполостью, выполненной в асновании,причем остальные отверстия для подключения полой модели к дополнительной полости изолированы от нее заглушками и сообщены с полостьюоснования через каналы в заглушках. 2куумной формовки, включающий установ.Ку по кондуктору полой модели на Модельную плиту, его удаление, нагрев гермстизирующей пленки и облицовывание ею модельной оснастки при подключении последней к вакуумной системе, установку опоки на модельную плиту, заполнение опоки формовочным материалом, уплотнение и герме- . тизацию последнего, сообщение рабочей полости опоки с вакуумной системой и извлечение модельной оснастки Я.Данный способ характеризуется сле; дующими недостатками: модель на модельной плите установлена стационарно, что затрудняет переналадку при переходе на другую отливку;не исполь зуются в полной мере энергетические воэможности вакуумной системы, в част. ности для крепления и фиксирования моделей на модельной плите.Известна оснастка для вакуумной формовки, содержащая формовоч. ный стол, модельную плиту, модель, с глубокими карманами, эажимную рамку для синтетической пленки, связанную с источником вакуума при помощи гибкого вакуумпровода, и нагреватели синтетической пленки, при этом она снабжена защитным экраном, установленным: над моделью и выполненным в виде кондуктора с окнами для установки и зонального нагрева накладок из синтетической пленки 4 .Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является оснастка для вакуумной формовки, содержащая модельную плиту с полой моделью и с отверстиями, облицованные герметизирующей пленкой, основание с полостью и патрубком для подклю1052312 полой модели, заглушками с каналами и автономным вакуумпроводом, связанным одним корцом с полостью модели через отверстие в модельной плите, а другим концом с дополнительной полостью выРполненной в основании, причем остальные отверстия для подключения полоймодели к дополнительной полости изолв".рованы от нее заглушками и сообщеныс полостью основания через каналы 10 в заглушках,На фиг. 1 схематически изображенаоснастка для вакуумной формовки,на фиг. 2 - основание с моделью икондуктором.15 чения к вакуумной системе, опокус фильтрующей оболочкой и вакуумным патрубком, заполненную формовочным материалом и изолированнуюгерметизирующим элементом; и кондуктор, связанный с модельной плитойпри помощи направляющих штырей 5 .Оснастка, принятая в качествепрототипа, характеризуется следующими недостатками: не используютсяв полной мере энергетические возможности вакуумной системы, в частности для фиксирования и креплениямоделей на модельной плите; впроцессе эксплуатации оснастки магнитные свойства материалов снижаются, что понижает надежность крепления и фиксирования моделей на модельной плите;высокие требованияк материалам модельной плиты, которая должна обладать магнитными свойствами и выполняться иэ газопроницаемого пористого материала.Целью изобретения является расширение использования вакуумной системы и повышение надежности крепления моделей,25Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу вакуумнойформовки, включающему установку покондуктору полой модели на модельнойплите, удаление кондуктора, нагревгерметизиру.ощей пленки и облицовывание ею модельной оснастки при подключении последней к вакуумной системе, установку опоки на модельнуюплиту, заполнение опоки формовочным З 5материалом, уплотнение и герметизацию последнего, сообщение рабочейполости опоки с вакуумной системойи извлечение модельной оснастки,полую модель предварительно герметизируют по опорной плоскости передоблицовыванием герметизирующей пленкой, а затем модель фиксируют на модельной плите автономным подключением ее к вакуумной системе, причем 45разрежение в полой модели в течениевсего времени формовкИ поддерживаютна 0,2 . 0,3 кгс/см более глубоким,чем при облицовывании герметизи рующей пленЪй модельной оснастки.Оснастка для осуществления способа вакуумной формовки, содержащаямодельную плиту с полой моделью и сотверстиями, облицованные герметизирующей пленкой, основание с полостьюи патрубком для подключения к вакуум ной системе, опоку с фильтрующей оболочкой и вакуумным патрубком, запол- .ненную формовочным материалом и изолированную герметизирующим элементом,йкондукторгсвяэанный с модельной 60плитой при помощи направляющих шты-.рей, снабжена уплотнительным элементом, вмонтированным в полую модель.,прокладкой, перекрывающей отверстиямодельной плиты в зоне расположения 654 Оснастка для вакуумной формовки и осуществления способа включает модельную плиту 1 с полой моделью 2, герметизирующую пленку 3, основание 4 с вакуумной полостью 5, патрубком 6 для подключения к вакуумной системе (не показана), опоку 7 с фильтрующей оболочкой 8 и вакуумным патрубком 9, сухой формовочный материал 10, изолированный от окружающей атмосферы герметизирующим элементом 11, кондуктор 12, связанный с модельной плитой при помощи направляющих штырей 13. Полая модель 2 снабжена уплотнительным элементом 14Р вмонтированньцм в полую модель и встроенным днищем 15 с полостью 16 и отверстиями 17 диаметром 0,50,8 мм. Кроме того, имеется автономный вакуумпровод 18, связанный отверстием 19. с .одной стороны с полостью 16, а с другой сторрны с дополнительной вакуумной полостью 20, выполненной в основании 4 и снабженной патрубком 21 для подключения к вакуумной системе (не показана), при этом автономный вакуумпровод 18 герметизирован по наружному диаметру при помощи уплотиительного кольца 22, Остальные отверстия, предназначенные для,подключения полой модели к дополнительной вакуумной полости 20, изолированы от нее при помощи заглушек 23Р сообщенных с вакуумной полостью 5 через каналы 24. Следует отметить, что в модельной плите часть отса-, сывающих отверстий 25 предназначена для сообщения с отверстиями 17, выполненными в модели 2, Для герметизации полости 16, связанной при помощи отверстий 26 с вакуумной полостью 5 служит прокладка 27, перекрывающая отсасывающие отверстия 26 в зоне расположения полости 16. Для выполнения в перегородке 28 отверстий для автономнрго вакуумпровода 18 и заглушек 23 в качестве кон-, дуктора может быть использована модельная плита 1, по которой могут быть просверлены отверстия. Перегородка для упрощения изготовления .1052312может быть выполнен;, в виде отдель- эируется. вторым герметиэиной плиты,эирующим элементом 11 и подключается через патруВакуумная формовка с ислользова- бок 9 к вакуумной системе. После откинем изобретения осуществляется лючения патрубка б от вакуумной,дующи разом, теьзю и сообщенкя его с атмосферойумно сисПредварительно на модельную пли- изготовленная полуформа сним ту обратной ее стороны Устанав- с модельной плиты 1, при этом поливается автономный вакуумпровод 18 лость 16 остается подключенной к вас прокладкой 27 перекрывающей от- куумной системе.лости 16. Вверсткя 26 в зоне расположения по- Аналогично изготавлавлквается втораяельнойостальные отверстия мо полуформа. Собранная иэ двд плиты, предназначенные для литейная форма поступает алЬэ двух полуформвт на о омного вакуумпровода, не свя- Таким образом, предложенное тех занные с полостью 16, устанавлива- ническое решение позволяет расширитьются заглушки.23. Затем модельнаяплита 1использование ваку мн йу о системы нплита устанавливается по направ 1 ее энергетические воэможности дляляющим штырям 13 второй штырь не Фиксирования и крепления. показан) напо конктосновании 4, .после чего модельной плите повысить над нУ адежностьшт.ы ям 1ду ору 12, фиксируемому по . крепления. моделей на модел й, р 3, устанавливается модель 2, те эа счет лишь уплотнительных элекрторая первоначально опирается на 20 ментов на опорной плоскости модели;уплотнительный .элемент 14, создавая обеспечить быструю переналадку призазор О между модельной плитой 1 замене моделей за счет использован моделью 2 (Фиг. 2). Заглушки 23 ния вакуумной систеьы.через каналы 24 сообщены с вакуум- Основанием для ограничения параной полостью 5, но одновременно изо метров служит серия экспериментов.пируют дополнительную вакуумную по- П р и м е р . 1. Модель отливкилость 20 от вакуумной полости 5 и "корпус". Материал модели - алюминиеобеспечивают работу заглушек в ка- вый сплав Д 16 Материа ернал корпуса - чучестве отсасывакицих отверстий, , гун СЧ 18-36. Опока 600 Х 800Таким об, с ф мие Фор-в.разом, полу.о модель 2 пред- мовочный материал - сухой ква ый.арительно герметиэируют по опор" песок. Герметиэкрукщая пленка - этиЗОо кварцевыйной плоскости перед облицовыванием ленвинилацетатная толщиной 0,075 мм.герметизирующей пленкой, а затем Разрежение при бо лицовывании модеавтономноподключают к вакуумной ли герметизирукщей плейкойсистеме, после чего кондуктор 12 0,5 кгс/смф.удаляют, при этом разрежение в по- З 5 Разрежение в полой моделк -лой модели в течение всего времени 0,7 кгс/смф, т.е. более глубокое на.формовки поддерживают на 0,2 - 6,2 кгс/см.0,3 кгс/см более глубокии, чем Твердость форьв по твердомепрн облкцовывании герметизирукзцей ру - 95 ед,пленкой модельной плиты с моделью 40 Вакуумная Формовка вкл ючает следующем вакуумировании Фор-дующие операции установка пь конмовочного материала. дуктору полой модели, автономноеВ результате этого модель 2 плот- подключение модели к вакуумной сисно прижимается к модельной плите 1, теме, Фиксирование ее на модельной .выбирая зазор О и изолируя по плите и. Удаление кондуктора, подлость 16 от полости 5. Поскольку держивание разрежения в полой модев полости 16 создается более глубо ли в течение всего времени формовкое разрежение, чем в полости 5, то . кн на 0,20,3 кгс/смф более глупрскладка 27 надежно герметкэирует боким, чем при облицовывании гермеотверстия 26 в зоне полости 16, об О тизирующей пленкой модельной оснастраэованной днищем 15, сообщая ее ки и последующим вакуумированиичерез отверстие 19 н патрубок 21 с форьавочного материала, герметизациявакуумной системой (полости 5 и 20 полой модели по опорной плоскости,изолированы.уплотнктелъными кольца- нагрев герметиэирукщей пленки и облими 22), обеспечивая фиксацкю модели цовывание его моделъной сн55и надежное крепление ее на модельной при подключении оснастки к вакуумнойплите. После удаления кондуктора .12 . системе, установка опоки на модельпроиэводится облкцовыванке модельной ную плиту, заполнение опоки сухимплиты 1 с моделью 2 нагретой гермети Формовочным материалом, уплотнение изирующей пленкой 2 путем подключения гериетиэацкя формовочного материала,патрубка б к вакуумной системе.Затеи Юсообщение рабочей полости опоки с вана модельную плиту 1 устанавливает куимной системой к извлечение моделься опока 7,которая заполняется сухим иой оснастки,Формовочным материалом 10. Поаае После фо,уплотнения нсле формовкк полая модель остая, например при помощи виб-ется зафиксированной к надежно закратора, формовочный материал гермвтк,д репленной на модельной плите за счет1052312 1 О оставитель А.Минае ехред М.Гергель К ктор О.Билак дакт е 8737/7 Тираж 813 ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раушак Цодписноеитета СССРткрытийкая наб., д. 4 Патент", г.ужгород роектная, 4 иал разрежения 0,7 кгс/смв полости модели.Модель и модельная плита готовыдля повторной формовки.Качество отливки - хорошее.П р и м е р 2, Условия формовките же.Операции по вакуумной формовкесм. пример 1.Разрежение в полой модели0,9 кгс/см 2,Разрежение 1 прй облицовании моде-,ли герметизирующей пленкой О, б кгс/смФТвердость форьи по твердомеру 95 ед.После формовки полая модель остается зафиксированной и надежно закрепленной на модельной плите засчет разрежения 0,9 кгс/см в полости модели.Модель и модельная плита готовыдля повторной формовки.Качество отливки - хорошне.Пределы 0,20,3 кгс/см 2. болееглубокого вакуумирования полой моЭ дели по сравнению с разрежением приоблицовывании модели герметиэирующей пленкой обосновываются следующими соображениями, подтвержденнымиэкспериментальными данными: умень"шение разницы разрежения менее0,2 кгс/см для полой модели, учиты 2вая что герметизирующая пленка приоблкцовывании модели может ее сместить, нецелесообразно; увеличениеразницы разрежения более 0,3 кгс/смподдерживать затруднительно, поскольку выэывает поюааенные требова-,ния к уплотнению полой модели и неоправдано, так как разрежение на0,20,3 кгс/см более глубокое по2сравнению с разрежением .при облицовывании герметнэирующей пленкой модели вполне обеспечивает фиксирование н надежное крепление полой модели на модельной плите,Ожидаемый зкономический эффект.от внедрения предлагаемого изобретения составляет 56,9 р, на 1 т годныхчугунных отливок.1