Установка для изготовления и выбивки форм из сыпучего материала при литье по газифицируемым моделям

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 73550 В 22 С 9 02, В 22 029 ГОСУДАР СТ В Е ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИММ , .;,.цЛЯ 3 ) ",.КА ВИДЕТЕЛ ЬС ВТОРСКО(71) Институт проблем литья АН УССР (72) О,И.Шинский, А.И,Валигура, А.Ю.Синчугов, Н.Г.Черненко, В.Т.Шульга, В,И.Лозенко и В.И.Хотян(56) 1, Авторское свидетельство СССР М 1459815, кл. В 22 С 9/04, 1987,2. Патент СШАМ 4768567, кл. В 65 Б 1/06, 1988.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВЫБИВКИ ФОРМ ИЗ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА ПРИ ЛИТЬЕ ПО ГАЗИФИЦИРУЕМЫМ МОДЕЛЯМ(57) Сущность изобретения: установка содержит открытый с торца контейнер 1, бункер 5 для песка с отверстиями в днище, установленный над контейнером с возможностью вертикального перемещения, и зажим 14 для модельного блока, захватные органы 13 и направляющие для стыковки контейнера 1 с бункером 5, а также герметизирующий элемент 12 для уплотнения стыков, На боковой поверхности контейнера 1 с диаметрально противоположных сторон размещены две полумуфты 15 сцепления, обеспечивающие возможность поворота контейнера вокруг горизонтальной оси, а бункер содержит дополнительно воздушную камеру 9, соединенную с источником сжатого воздуха, патрубок 11 для удаления воздуха с пылевидной фракцией и водоохлаждаемый теплообменник 10, 5 ил.10 15 20 30 35 40 4550 55 Изобретение относится к литейномупроизводству, в частности к оборудованиюи средствам для литья по газифицируемыммоделям,Известен контейнер для изготовленияформ из песка по газифицируемым моделям(УДК 621,7445 Шуляк В.С. Метод литья погазифицируемым моделям из пенополистирола, УкрНИИНТИ, Киев- 65 с. рис. 42(с,48), Контейнер содержит стенки с гаэопроницаемыми стержнями, крышку и открывающееся днище, Заполнениеконтейнера песком при формовке производят из расходного бункера, Недостаткамиизвестного контейнера являются большиебезвозвратные потери и значительное пылевыделение при транспортировке песка иформовке.Известно также устройство для удале.ния и охлаждения песка, используемого прилитье по газифицируемым моделям (Япония, заявка М 63264241, кл, В 22 С 5/00,ОП.01,11,88, РЖ ТОЛП 1990 греф. 1 Г 162 П),Недостатками известного устройства являются значительная протяженность трубопроводов для транспортировки песка иповышенные энергозатраты, что обусловлено отдаленным расположением бункера поотношению к опоке при формовке. Крометого песок в процессе работы загрязняетсяпылевидной фракцией, не удаляемой избункера, что приводит к снижению газопроницаемости формы и образованию дефектов отливок,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату являетсяустройство для заформовывания блока гаэифицируемых моделей в песке. (пат.США4768567. кл, В 65 В 1/06, В 65 В 37/02, оп,06.09.88, РЖ ТОЛП 1989 г реф,9 Г 174 - прототип),Устройство содержит открытый с торцаконтейнер, бункер для песка, в днище которого выполнены отверстия, установленныйнад контейнером с возможностью вертикального перемещения, и зажим для модельного блока. Засыпку песка в опокупроизводят через отверстия в днище бункера. Одновременно с засыпкой песка и вибрацией производят подачу сжатого воздухав вертикальные трубы, размещенные междумоделями, что обеспечивает горизонтальное перемещение засыпаемого песка.Недостатком известного устройствадля формовки газифицируемых моделей является повышенное пылевыделение при выбивке отливок и удалении песка иэконтейнера, приводящее к увеличению расхода песка и его безвозвратных потерь, атакже ухудшению экологических условий,Кроме того, для транспортировки песка в бункер требуются дополнительные энерго- затраты.Цель изобретения - сокращение расхода песка и его безвозвратных потерь, уменьшение энергозатрат и улучшение экологических условий,Поставленная цель достигается тем, что установка для изготовления и выбивки формиз сыпучего ма-ериала при литье по газифицируемым моделям, содержащая открытый с торца контейнер, бункер для песка, в днище которого выполнены отверстия, установленный над контейнером с возможностьювертикального перемещения, и зажим для модельного блока, снабжена механизмом стыковки контейнера с бункером, представляющим собой направляющие, захватныеорганы и герметизирующий элемент, и механизмом поворота контейнера вокруг горизонтальной оси, выполненным в виде двухполумуфт сцепления, расположенных на противоположных боковых сторонах контейнера. Бункер выполнен с двумя камерами, разделенными газопроницаемойперегородкой, одна из которых сообщена с источником сжатого воздуха, а другая эаполнена песком и имеет устройство первичной обработки песка, представляющее собой патрубок для удаления пылевидной фракции, сообщенный с источником вакуума, и водоохлаждаемый теплообменник, при этом днище бункера представляет собой две сопряженные пластины с соосной перфОрацией, расположенные с возможностью возвратно-поступател ьного перемещения относительно друг друга.Наличие механизма стыковки контейнера с бункером в сочетании с механизмом поворота контейнера вокруг горизонтальной оси и конструктивными особенностями днища бункера, выполненного в виде двухсопряженных пластин с соосной перфорацией, расположенных с воэможностью возвратно-поступательного перемещения относительно друг друга, позволяет значительно упростить процессы изготовления и выбивки форм из сыпучего материала при литье по газифицируемым моделям благодаря тому, что засыпку песка из бункера вконтейнер при формовке и возврат песка в бункер из контейнера при выбивке осуществляют непосредственно при переворачивании установки за счет использования гравитационных сил, Благодаря исключению пневмотранспортировки песка и специальных выбивных устройств достигаютсокращения расхода песка и его безвозвратных потерь, снижения энергетических затрат и улучшения экологических условий, 17735505 10 15 20 25 30 40 455055 Размещение в бункере устройства первичной обработки песка и воздушной камеры позволяет осуществить частичную регенерацию песка, включающую его охлаждение и удаление пылевидной фракции в кипящем слое и благодаря этому повысить цикличность оборота песка и снизить его расходный коэффициент на единицу массы отливки.Предложенная установка представляет собой автономный модульный агрегат для формовки и выбивки, обеспечивающий сокращение производственных площадей и транспортных коммуникаций при подготовке и передаче песка на соответствующие позиции,На фиг 1 - 5 представлены схемы установки для изготовления и выбивки форм из сыпучего материала при литье по газифицируемым моделям и положение ее узлов при различных технологических операциях.Установка (фиг, 1) содержит открытый с торца контейнер 1 с вакуумируемыми полостями, модельный блок из газифицируемого материала, включающий модель 2 отливки и модель 3 литниковой системы, несвязанный формовочный материал 4. Над контейнером 1 с возможностью вертикаль ного перемещения установлен бункер 5 для песка. Днище бункера состоит из двух сопряженных пластин 6 и 7 с соосной перфо-. рацией, расположенных с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно друг друга, Бункер 5 выполнен с двумя камерами, разделенными газопроницаемой перегородкой 8. Верхняя воздушная камера 9 соединена с источником сжатого воздуха. В нижней камере, предназначенной для размещения песка, расположены водоохлаждаемый теплообменник 10 и патрубок 11 для удаления воздуха с пылевидной фракцией,Механизм стыковки контейнера 1 с бункером 5 содержит герметизирующий элемент 12, захватные органы 13 и направляющие (на чертежах не показаны). В нижней части бункера с наружной стороны установлен зажим 14 для установки и фиксации модельного блока (2 - 3) при формовке,Механизм поворота контейнера 1 вокруг горизонтальной оси выполнен в виде двух полумуфт 15 сцепления, расположенных на его противоположных боовых сторонах, Для заливки металла в форму предназначен стояк 16 из огнеупорного материала, установленный в контейнере и присоединенный к литниковой системе (3).Установка работает следующим образом. В контейнер 1 при помощи зажима 14 устанавливают газифицируемый блок моделей(2 - 3) и стояк 16. Затем с использованием механизма стыковки контейнера с бункером спаривают контейнер 1 с бункером 15. При помощи механического привода (на чертежах не показан) перемещают пластины б и 7 относительно друг друга в горизонтальной плоскости таким образом, чтобы отверстия в них совместились, при этом песок под действием гравитационных сил пересыпается из бункера 5 в контейнер 1 (фиг. 2), Уплотнение песка производят на вибростоле. После заполнения контейнера 1 песком на 2/3 высоты раскрывают зажим 14, завершают засыпку песка и перемещением пластин 6 и 7 перекрывают отверстия в днище бункера 1,С помощью механизма поворота контейнера вокруг горизонтальной оси переворачивают установку на 180 вокруг горизонтальной оси, при этом контейнер перемещается в верхнее положение, а бункер в нижнее (фиг. 3). Контейнер подключают к вакуумной системе и при достижении в форме остаточного давления 0,04 - 0,02 МПа производят заливку металла в литниковую чашу. Жидкий металл газифицирует блок моделей (2-3) и заполняет образовавшуюся при этом полость, После завершения процесса затвердевания металла в форме контейнер отключают от вакуумной системы и перемещают пластины 6 и 7 в положение, соответствующее совмещению отверстий(фиг. 4), Через отверстия в днище песок самопроизвольно пересыпается из контейнерав бункер, при этом отливка и элементы литниковой системы опускаются на днище бункера. После полного освобождения контейнера 1 от песка раскрывают захватные органы 13 и поднимают контейнер (фиг, 5). Отливку с элементами литниковой системы удаляют, а в зажим 14 устанавливают новый блок газифицируемых моделей. Контейнер вновь состыковывают с бункером, при этом пластины 6 и 7 устанавливают в положение, соответствующее перекрытию отверстий, Воздушную камеру 9 подключают к источнику сжатого воздуха, в теплообменник 10 подают воду для охлаждения песка, а патрубок 11 подключают к системе удаления воздуха с пылевидной фракцией, Зто позволяет произвести частичную регенерацию песка "в кипящем слое" непосредственно в бункере, После этого с помощью полумуфт 15 сцепления установку переворачивают на 180 вокруг горизонтальной оси, при этом контейнер перемещается в нижнее положение, а бункер в верхнее. Цикл повторяется.Ожидаемый экономический эффект от применения предложенной установки для изготовгения и выбивки форм из сыпучего материала при литье по газифицируемым моделям в условиях ПО "Нижнекамскнефтехим" по сравнению с прототипом составит 5 - 10 руб/т за счет снижения безвозвратных потерь и расхода песка, а также уменьшения энергетических затрат,Формула изобретения Установка для изготовления и выбивки форм из сыпучего материала при литье по газифицируемым моделям, содержащая открытый с торца контейнер, бункер для песка, в днище которого выполнены отверстия, установленный над контейнером с возможностью вертикального перемещения, и зажим для модельного блока, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью сокращения расхода песка и его безвозвратных потерь, уменьшения энергозатрат и улучшения экологических условий, она снабжена механизмом стыковки контейнера с бункером, представляющим собой направляющие, захватные органы и герметизирующий элемент, и ме ханизмом поворота контейнера вокруг горизонтальной оси, выполненным в виде двух полумуфт сцепления, расположенных на противоположных боковых сторонах контейнера, а бункер выполнен с двумя камера ми, разделенными газопроницаемойперегородкой, одна из которых сообщена с источником сжатого воздуха, а другая заполнена песком и имеет устройство первичной обработки песка, представляющев 15 собой патрубок для удаления пылевиднойфракции, сообщенный с источником вакуума, и водоохлаждаемый теплообменник, при этом днище бункера представляет собой две сопряженные пластины с соосной 20 перфорацией, расположенные с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно друг друга.1773550 Составитель С, КулакоТехред М,Моргентал актор Пап орре кто тиям при ГКНТ ССС оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 каз 3888 ВНИИПИ Тираж ударственного комитета и 113035, Москва, Ж