Способ вакуумной формовки и устройство для его осуществления

(54) СПОСОБ ВАКИ УСТРОЙСТВОВЛ ЕНИЯ НОЙ ФОРМОВК ЕГО ОСУЩЕС фиг ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению литейных форм вакуумной формовкой. Цель изобретения - повышение производительности - достигается тем, что одновременно с виброуплотнением на поверхность огнеупорного наполнителя воздействуют днищем бункера-дозатора, массу которого определяют из эмпирического соотношения. При этом бункер-дозатор 12, верхняя часть которого по периметру выполнена съемной, а его стенки установлены под углом, равным углу естественного откоса огнеупорного наполнителя, снабжен отъемным днищем 26 с буртиком 25 и наполнительной рамкой 19, установленной в нижней части бункера 12 с возможностью вертикального с возвратно-поступательного перемещения 3 з. п. ф лы, 9 ил., 2 табл.и перемещаемым приводным цилиндром 18.В основании бункера-дозатора 12 установлена наполнительная рамка 19, на внутренних стенках которой размещены бобышки 20, перемещаемая приводными цилиндрами 21.Кроме того, имеется шибор 22, выполненный с отверстиями 23 и снабженный35 приводным цилиндрм 24, удерживающии за буртики 25 днище 26 бункера-дозатора 12, имеющее отверстия 27, сквозь которые про 40 45 0 55 Изобретение относится к литейному производству, в частности к технологии и оборудованию для изготовления литейных формвакуумной формовкой.Цель изобретенияповышение производительности труда,На фиг. 1 - 6 изображено устройство дляреализации предложенного способа вакуумной формовки, пооперационно; на фиг. 7 -разрез А - -А на фиг. 1; на фиг. 8 - разрезБ - Б на фиг. 3; на фиг. 9 - разрез В. -Вна фиг. 5.Устройство содержит вибростол 1, установленную на нем модельную плиту 2, выполненную с вакуумной полостью 3, отверстиями 4 для отсоса воздуха и патрубком 5 для соединения с источником вакуумаили атмосферой, а также модель 6 с отверстиями 7, синтетическую пленку 8, служащую для облицовки модельной плиты имодели, опоку 9, выполненную с вакуумной полостью 10 и патрубком 11 для сообщения с источником вакуума или атмосферой, Кроме того, устройство содержит бункер-дозатор 2, верхняя часть которого попериметру выполнена съемной и под углом,равным углу естественного откоса огнеупорного наполнителя 13, и снабжена перегородкой 14 с отверстиями 15, шибером 16,выполненным с отверстиями 17 для заполнения опоки 9 огнеупорным наполнителем,пускается огнеупорный наполнитель 13 для заполнения опоки 9.В буртиках 25 днища 26 и боковых кромках шибера 22 бункера-дозатора 12 выполнены выступы 28 и 29 и пазы 30 и 31 соответственно.Способ осуществляется следуюш,им образом.Модель 6, закрепленная на модельной плите 2, установленной на вибростоле 1, облицовывается нагретой синтетической пленкой 8, которая герметизируется путем подключения к вакуумной системе через патрубок 5, отверстия 4 и 7 и вакуумную полость 3. Затем на модельную плиту 2 устанавливается опока 9 (фиг. 1 и 2).В исходном положении (фиг. 1 и 7, положение 1) днище 26 бункера-дозатора 12 удерживается бобышками 20 и выступами 28, выполненными в буртиках 25 днища 26, за выступы 29, выполненные в боковых кромках шибера 22 (фиг. 7, невидимыйконтур). 5 10 15 20 25 После срабатывания приводных цилиндров 21 опускается на опоку наполнительная рамка 19 (фиг. 3 и 4). Затем срабатывает приводной цилиндр 24 и перемещает шибер 22 из положения 1 в положение П (фиг. 7, положение 11), в котором выступы 28, выполненные в буртиках днища бункера-дозатора 12, удерживаются за выступы 29 в боковых кромках шибера, а отверстия 23, выполненные в шибере 22, совпадают с отверстиями 27, выполненными в днище бункера-дозатора 12, через которые огнеупорный наполнитель 13 устремляется в опоку. После заполнения опоки дозой огнеупорного наполнителя срабатывает приводной цилиндр 24 и перемещает шибер 22 из положения 11 в положение 111 (фиг. 8, положение П 1), в результате чего выступы 28 в буртиках 25 днища 26 бункера-дозатора 12 совпадают с пазами 31, выполненными в боковых кромках шибера, днище выходит из зацепления с шибером и опускается на поверхность огнеупорного наполнителя3 (фиг. 5 и 6). Одновременно с опусканием днища на поверхность огнеупорного наполнителя 13 включается вибростол 1 и подключается вакуумная система к опоке 9 через патрубок 1 и вакумную полость 10, с помощью которой удаляются пылевыделения. После завершения уплотнения с одновременным воздействием вибрации и днища бункера-дозатора 12 на огнеупорный наполнитель проводится подъем днища бункера-дозатора 12 в исходное положение, Срабатывают приводные цилиндры 21, поднимая вверх наполнительную рамку 19, которая, в свою очередь, бобышками 20 поднимает днище бункера-дозатора 12 до уровня шибера 22. Возвращаясь в исходное положение, выступы 28 на буртиках днища 26 проходят сквозь пазы 31 в боковых кромках шибера 22, а выступы 29 на боковых кромках шибера - через пазы 30 соответственно в буртиках днища, после чего срабатывает приводной цилиндр 24 и шибер 22 из положения 1 П переходит в положение 1, Происходит зацепление выступов 28 и 29 буртиков днища и боковых кромок шибера соответственно. После чего срабатывает приводной цилиндр 18, отверстия 15, выполненные в перегородке 4 и шибере 16, совпадают и происходит заполнение бункерадозатора 12 огнеупорным наполнителем. Устройство вновь готово к эксплуатации.Опока 9 с уплотненным огнеупорным наполнителем 13 герметизируется синтетической пленкой (не показана), снимается с модельной оснасткой и передает на позицию сборки.Пример. Изгртавливают форму способом вакуумной формовки в опоках размером 400 х 500 х 150 мм. При этом в качестве облицовочного материала применяется синтетическая пленка Сэвилен, в качестве огне1268280 Таблица 1 Твердость, ед. Е при массеподвижного днища бункера, кг Время виброуплотнения, с ез днища 12,6 19,0 25,3 0 67/100 85/126,8 86/128,4 87/129,8 79/117, 9 89/132,8 89/132,8 91/135,8 84/125, 1 89/132,8 90/134, 3 91/135,8 10 89/132,8 89/132,8 15 20 Вибр ообработкапеска в опоке Содержание мелких фракций в пескеУвеличение содержания мелких фракций в песке, Е После вибро- обработки До виброобработки 0,063 мм 0,05 мм 0,063 мм 0,05 мм 0,063 мм 0,05 мм Без дополнитель - ного воздействия днища бункера -1,26 6,34 1,26 6,32 0,3 дозатора упорного наполнителя используется сухой кварцевый песок, герметизация проводилась при разрежении 65 кПа. Применяется экспериментальная оснастка (фиг. 1 - 9). Вакуумная формовка включает облицовку модели пленкой, установку опоки, заполнение ее из бункера-дозатора огнеупорным наполнителем и виброуплотнение последнего, причем виброуплотнение огнеупорного наполнителя проводят с дополнительным воздействием на поверхность наполнителя днищем бункера-дозатора, массу которого определяют из соотношения В соответствии с представленными в табл. 1 данными установлено, что максимальная твердость форм 89 ед. для данных испытаний достигается без воздействия подвижного днища бункера-дозатора при времени вибрации 15 - 20 с. Оптимальная твердость форм 89 - 91 ед. с дополнительным воздействием на поверхность песка днищем бункера-дозатора достигается при времени виброуплотнения 5 с и массе днища бункера-дозатора 19 кг, определенной по формуле (1). гпдн - а (1)КГ оро - рнасПараллельно проводятся изготовление форм традиционным способом вакуумной формовки без применения подвижного днища бункера-дозатора с использованием перечисленных формовочных материалов и времени виброуплотнения 2; 5; 10; 15; 20 с.Контроль качества каждой формы проводится путем измерения твердости в пяти точках (в углах формы и в центре) твердомером.Полученные результате приведены в табл, 1. Следовательно, виброуплотнение пескас дополнительным воздействием на его поверхность днищем бункера-дозатора позволяет ускорить процесс уплотнения песка в 3 - 54 раза.С целью определения содержания мелкихфракций (0,063; 0,05 мм) в месте после виброуплотнения с дополнительным днищем бункера-дозатора и без него проводят опре деление гранулометрического состава наприборе.Результаты анализа гранулометрическогосостава приведены в табл. 2.Таблица 21268280 Продолжение табл.2 Содержание мелких фракций в песке (средние данныо), % Виброобработкапеска в опоке Ув еличе ни е с одержавния мел ких фр а к ци йв песке, % После виброобработки До виорообработки 0,063 мм 0,05 мм 0,063 мм 0,05 мм 0,063 мм 0,05 мм С применением дополнительноговоздействия днища бункера-доза -тора при масседнища, кг 1,35 6,38 047 0,74 6,35 1,36 12,6 1 32 6 4 1 34 0 62 6,37 1,51 19,0 6,34 1,33 6,67 1,68 52 26,3 25,3 П р и м е ч а н и е. Пробы отбирают до вакуумирования песка КГ ро - рнасформула изобретения В соответствии с данными, приведеннымив табл. 2, установлено, что при виброуплотнении без дополнительного воздействия днища бункера-дозатора происходит незначительное увеличение содержания мелкой фракции 0 063 мм в месте на 0 3%, увеличения содержания фракции 0,05 мм не наблюдается. 30В то же время при дополнительном воздействии днищем бункера-дозатора массой12,6 кг на поверхность песка наблюдаетсяувеличение содержания фракции 0,063 мми 0,05 мм соответственно на 0,47 и 0,74%.При дополнительном воздействии днищем массой 19 кг наблюдается увеличениесодержания фракций соответственно на0,62 и 1,5%.Значительное у величение содержанияфракций 0,063 и 0,05 мм наблюдается привоздействии днищем массой 25,3 кг соответственно на 5,2 и 26,3%,При воздействии днищем бункера-дозатора с расчетной массой 19 кг происходитнезначительное увеличение фракций 0,063 и0,05 мм, что является вполне допустимым 45и р и вакуумной формовке.Расчетная масса подвижного днища бункера-дозатора, определенная по формуле (1),является необходимой и достаточной дляполучения оптимальной твердости 89 - 91 иповышения производительности труда при 50этом на 30 - 35% за счет сокращения цикла виброобработки. Способ вакуумной формовки, включающий облицовку модели пленкой, установку опоки, заполнение ее из бункера-дозатора огнеупорным наполнителем и виброуплотнение последнего, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, одновременно с виброуплотнением на поверхность огнеупорного наполнителя воздействуют днищем бункера-дозатора, массу которого определяют из соотношения где гпд - масса днища, кг;)Р - плош,адь опоки в свету, м",Р. - требуемая плотность наполните,гмз.рнас - НаСЫПНая ПЛОтНОСтЬ НаПОЛНИтЕля, кг/мз;1 - коэффициент, учитывающий упругие и прочностные свойства напол нителя, кг/м.2. Устройство для вакуумной формовки, содержащее вибростол с установленной на нем модельной плитой с моделью, опоку и и бункер-дозатор с шибером, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, бункер-дозатор снабжен отъемным днищем с буртиком, а наполнительная рамка установлена в нижней части бункера с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения.3. Устройство по и. 2, отличающееся тем, что в буртике днища и боковых кромках шибера бункера-дозатора выполнены соответствующие пазы и выступы.4. Устройство по и. 2, отличающееся тем, что стенки верхней части бункера-дозатора установлены под углом, равным углу естественного откоса огнеупорного наполнителя, причем верхняя часть бункера-дозатора выполнена съемной.1268280 8- Ю,ГтЛ 7,И. уеф( Л 7 Л Составитель В. СазоновТехред И. Верес Корректо Тираж 757 Подписно суда рственного комитета СССР м изобретений и открытийа, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 тент, г. Ужгород, ул. Проектная,Редактор О. Голо Заказ 5966/9 емчик ВНИИПИ Гпо дел113035, Моск илиал ППП П 8 гг 78 Х А(попоженое