Способ вакуумной формовки и оснастка для его осуществления

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СовмтеммхСощмемметмчесммхрвеаубамм и 942862(54) СПОСОБ ВАКУУИНОЙ ФОРНОВКИ И ОСНАСТКА ДЛЯ ЕГО ОСУЦЕСТВЛЕНИЯ 1Изобретение относится к литейному производству и может быть.использовано для изготовления литейных форм вакуумной формовкой иэ формовочных материалов без связующего по моделям с глубокими карманами.Известен способ изготовления полу" форм с глубокими карманами, а также оснастка для его осуществления, заключающиеся в том, что в глубокий карман модели вставляют колодку, предварительно облицованную герметиэирующей пленкой 13Известен также способ изготовления литейных форм вакуумной формовкой и оснастка для его реализации, включающий нагрев герметизирующей пленки, вытяжку ее контр-.моделью и наложение на модельную оснастку, сообщение полости модели с вакуумной 2 о системой, снятие контрмодели, установку опоки на модельную оснастку, наполнение опоки контр-модели, установку,опоки на модельную оснастку,2наполнение опоки сухим наполнителем, уплотнение последнего, сообщение по- . лости опоки с вакуумной системой и извлечение модельной оснастки 2.Недостатками способа являются невозможность облицовывания высоких мо" делей с глубокими карманами в них, поскольку герметизирующая пленка первоначально охватывает модель в целом, а затем притягивается в зонах модель". ной плиты, внешнего контура модели и в последнюю очередь в зоне глубо" кого кармана, что приводит к разрыву пленки, поскольку облицовывание глубокого кармана производится лишь эа счет местного участка герметизирующей пленки, равного площади входного от" верстия в карман.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления литейной формы вакуумной формовкой и оснастка, реализующая этот способ, включающие нагрев герметиэирующей3 94286пленки, вытяжку ее и наложение на модельную оснастку, сообщение полостимодели с вакуумной системой, установку опоки на модельную оснастку, заполнение опоки нанолнителем, уплотнение и герметизацию последнего сообщение полости опоки с вакуумнойсистемой. и извлечение модельной ос"настки 1",3,1,Недостатками является то, что взоне карманов в отдельных местах переходов от выступа к карману создаетсянеравномерность вытяжки пленки приоблицовывании моделей, а также огра-.ниченные возможности механизации иэза необходимости установки и снятияконтр-моделей со стороны верхнеголада опоки.Целью иЭобретения является обеспе"чение равномерной вытяжки пленки приоблицовывании моделей с высокими выступающими частями и глубокими карманами в них и расширение возможностимеханизации формовки, поскольку опока сверху не имеет плиты контр-иоделей, не требует установки и снятияконтр-моделей и позволяет после облицовывания модели пленкой тотчас производить заполнение опоки сухим форма.вочным материалом.Поставленная, цель достигается тем,что согласно способу, включающему нагрев герметизирующей пленки, вытяжкуее и положение на модельную оснастку,сообщение полости модели с вакуумнойсистемой, установку опоки на модельную оснастку, заполнение опоки на модельную оснастку, заполнение опокинаполнителем, уплотнение и герметизацию последнего, сообщение полости опоки с вакуумной системой и извлечениемодельной оснастки первоначально об-лицовывают выступающую часть моделейс подключением полости выступающейчасти к вакуумной системе и сообщенияполости глубокого кармана с атмосфефЯрой, затем выступающую часть моделиуменьшает по высоте и при отношенииплощадей, поверхностей освобожденнойпри этом герметизирующей пленки иоблицовываемого кармана равном 1,01, 1 облицовывают освободившейся герметизирующей пленкой полость глубокого кармана, которую подключают к вакуумной системе.Оснастка для осуществления вакуумной формовки, включающая основаниес патрубком для подключения к вакуумной системе и фиксаторами, модель с высоким болваном и глубоким карманом в нем, опоку с фильтрующей оболочкой и патрубком для подключения к вакуумной системе, наполнитель, герметизирующую пленку, нагреватель пленки итрубопроводы, снабжена приводным цилиндром, а формообразующая часть модели с глубоким карманом выполнена ввиде отдельного приводного элемента,установленного подвижно и связанногосо штОкОм поршня привОдного цилиндрапри этом полость глубокого карманаавтономно связана с вакуумной системой при помощи трубопровода, вмонтированного в основание,В связи с отличительными признаками способа и реализующего его устройства не создается внутренних растягивающих напряжений в пленке, облицовывающей глубокий карман, посколькуплощадь освободившейся облицовцвающейгерметизирующей пленки равна или больше площади поверхности облицовываемого глубокого кармана (соотношение1,0-1,1),На фиг, 1 изображена оснастка длявакуумной формовки, общий вид; нафиг, 2 - оснастка для вакуумной Формовки при облицовывании модели герметизирующей пленкой; на фиг. 3 - полуформа, изготовленная вакуумной формовкой.На фиг. 1 показана оснастка, которая включает в себя основание 1 спатрубком 2 для подключения к вакуумной системе (не показана) или сообщения с атмосферой, модель 3 с высокимболваном и глубоким карманом 4 в нем,опоку 5 с фильтрующей оболочкой 6,патрубком 7 для подключения к вакуумной системе (не показана), связаннуюпри помощи трех фиксаторов 8 (второй фиксатор не показан) с основанием 1, сухой наполнитель 9 (фиг. 3)герметизирующую пленку 10 и 11(фиг 3)Часть модели с глубоким карманом 4выполнена в виде отдельного приводного элемента 12 с герметичным уплотнением 13, при этом элемент 12 связансо штоком 14 поршня 15 приводногоцилиндра 16 и установлен подвижнов выступающей части 17, выполненнойс полостью 18 и отсасывающими отверстиями 19. Для нагревания герметизирующей пленки имеется нагреватель 20,установленный с возможностью выведения из зоны опоки 5, Полость глубокого кармана 4 автономно связана свакуумной системой при помощи от5 94286 верстий 21 диаметром 0,5-0,8 мм, канала 22 и трубопровода 23, вмонтированного в основание 1.На фиг. 2 показана условным пунктиром герметизирующая пленка 24, освобождающаяся при уменьшении по высо- те выступающей части модели и предназначенная для облицовывания глубокого кармана 4. На фиГ. 3 показана полуформа после извлечения модельной оснастки из полости .25, при этом патрубок 7 должен быть подключенным к вакуумной системе (не показана).Вакуумная формовка осуществляется следующим образом.15Опока 5 с натянутой герметизирующей пленкой 10, закрепленной снизу опоки, подается на формовку и устанавливается на фиксаторы 8, Затем под пленку подводится нагреватель 20, После нагрева пленки 10 нагреватель 20 выводится иэ зоны опоки 5, а опока при помощи грузоподъемного устройства (не показано) опускается, при этом герметизирующая пленка 1 О д вытягивается и накладывается на модельную оснастку, причем превоначально облицовывают выступающую часть модели 17 путем подключения полости 18 выступающей части модели к вакуумной системе и сообщения полости -лубокого кармана 4 через отверстия 21, канал 22 и трубопровод 23 с атмосферой (фиг. 2). При этом герметизирующая пленка 24 принимает конфигурацию, показанную условным пунктиром. Затем элемент 12 при помощи поршня 15 опускается, а освободившаяся при этом герметизирующая пленка 24 должна быть равна по площади 1,0- 1, 1 площади поверхности облицовываемого кариана. После того, как элемент 12 с глубоким карманом займет крайнее нижнее положение трубопровод 23 отключается от атмосферы и автономно сообщается с вакуумной системой, в результате чего в полости глубокого кармана 4 при помощи канала 22 и отверстий 18 создается разрежение, а освободившаяся герметизирующая плен 50 ка облицовывает полость глубокого кармана под действием внешнего атмосферного давления, при этом отношение площадей освободившейся герметизирующей пленки 24 и облицовываемого глубокого кармана равно 1,0-1,1. Зкс 55 периментально установлено, что нагретая герметизирующая пленка очень хорошо облицовывает выступающие части 2 бмодели, а при облицовывании глубокихкарманов наблюдается разрыв пленки,поскольку, как правило, степень деформации пленки превышает допустимоезначение. В предложенном изобретениипроизводится вытяжка нагретой пленкис учетом площади облицовываемого глубокого кармана. Наименьшее значение1,0 отношения плоц 1 адей поверхностейосвободившейся герметизирующей пленки и облицовываемого кармана, объясняется тем, что при меньшем значенииотношения будет происходитьдальнейшее вытягивание пленки, а посколькуона в холодном состоянии, то происходит разрыв герметизирующей пленки.Наибольшее значение 1,1 отношенияплощадей поверхностей освободившейсягерметизирующей пленки и облицовываемого кармана объясняется тем, что прибольшем значении отношения образуются гофры, что сказывается на качествеповерхности литья. Отношение 1,0- 1,1обеспечивает качественное беэ разрывов облицовывание моделей с глубокимикарманами при минимальных потеряхпленки. После облицовывания моделигерметиэирующей пленкой 10 опока 5заполняется сухим наполнителем 9(фиг. 3), а после уплотнения и герметизации его пленкой 11 патрубок 7 отключается от атмосферы и .ообщаетсяс вакуумной системой, при этом патрубок 2 и трубопровод 23 сообщаются сатмосферой. В результате полуформалегко снимается с модельной оснасткии поступает на сборку. После изготовления второй полуформы вакуумной формовкой производится заливка собранных полуформ, подключенных к вакуумной системе.Предложенное техническое решениепозволяет расширить возможности ме.- ъханизации формовки, обеспечить равномерную вытяжку пленки при облицовывании моделей с высокими выступающимичастями и глубокими карманами в них.Кроме того, предложенное техническое/решение позволяет исключить стержни,изготавливаемые, например, из терморе 4 ктивной смеси, исключить оснаст-,ку для изготовления стержней, операциюпростановки стержней в литейную форму, а также регенерацию формовочногоматериала и связанные с ней капитальные затраты,Ожидаемый экономический эффектолько за счет снижения трудоемкостиочистных и обрубных работ и исключе7 Формула иэобретения 1. Способ вакуумной Формовки, включающий .нагрев герметиэируещей пленки, вытяжку ее и наложение на 1 в модельную оснастку, сообщение полости модели с вакуумной системой, уста новку опоки на модельную оснастку заполнение опоки наполнителем, уплот-. нение и герметизацию последнего, И сообщение полости опоки с вакуумной системой и извлечение модельной ос-, настки, о т л и ч а ю щ и й с я твм, что, с целью обеспечения равномерной вытяжки пленки при облицовывании мр" 2 в делей с высокими выступающими частями и глубокими карманами в них и расширения возможности механизации Формовки, первоначально облицовывает выступающую часть модели с подключе з нием полости выступающей .части к вакуумной системе и сообщения полости глубокого кармана с атмосФерой, эа" тем выступающую часть модели уменьшает по высоте и при отношении пло" зв щадей поверхностей освобожденной при этом герметиэирующвй пленки и облицовываемого кармана, равном 1,О,1, облицовывает освободившейся гермети" эируещей пленкой полость глубокония связующего из смеси составляет19,4 руб, на 1 т годного чугунноголитья. 942862 Вго кармана, которую подключает квакуумной системе.2. Оснастка для вакуумной формовки, включающая основайие с патрубкомВ для подключения к вакуумной системеи Фиксаторами, модель с высоким. болваном и глубоким карманом в нем, опоку с Фильтрующей оболочкой и патрубком для подключения к вакуумной системе, наполнитель, герметизирующуюпленку, нагреватель пленки и трубопроводы, о т л и чающая с ятем, что, с целью обеспечения равно"мерной вытяжки пленки при облицовы. ваниимоделей с высокими выступающи". ми частями и глубокими карманами вних и расширения возможности механизации Формовки, она снабжена приводным цилиндром, а Формообразующаячасть модели с глубоким карманом вы"полнена в виде отдельного приводногоэлемента, установленного подвижно исвязанного са штоком поршня приводного цилиндра, при этрм полость глубокого кармана автономно связана свакуумной системой при помощи трубопровода, вмонтированного в основание.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Н 3960198, кл. 164-7,опублик. 1976.2. Патент США М 3955266,кл. 29"421,. опублик, 1976.3. Авторское свидетельство СССРИф 740382, кл. В 22 С 9/00, 1977.942862 Составитель А Техред С.Мигу еренц Тираж 852 По НИИПИ Государственного коиитет по делан изобретений и открыт 035, Москва, Ж, Раущская на сноеССР лиал ППП "Патент", г. У л Проектная Редактор И. ТоФЗаказ 4956/13 инаевва Корректо