Пресс-форма для изготовления моделей

Союз Советскик Социалистическик республикОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ рц 7871 39(22) Заявлено 24. 07.78 (2 ) 2648554/22-02с присоединением заявки Ио(51) М В 22 О 17/22 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) ПРЕСС-ФОРМА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОДЕЛЕЙ Изобретение относится к литейному производству, а именно к прессФормам для изготовления выплавляе-, мых моделей отливок, и может быть использовано в промышленности для получения точных отливок сложной Формы по выплавляемым моделям, например, отливки крупногабаритной тонкостной обечайки с полыми поднутренними Фигурными приливами-Фланцами, 1 О расположенными на боковой поверхности обечайки.Известны пресс-формы с вЫцвижными металлическими стержнями, расположен-ф ньми параллельно или под углом к плос-: 15 кости разъема пресс-формы Ц.Известные пресс-Формы позволяют изготовить выплавляемые модели отливок с отверстиями и полостямн различной формы, но беэ поднутрения по лостей, препятствующего извлечению стержня иэ модели. В них также нельзя изготовить выплавляемую модель отливки тела вращения с близко расположенными друг к другу наклонными 2 отверстиями или полостями, оси которых пересекаются между собой на незначительном удалении от поверхности модели (потому, что выступающие из модели элементй стержней и стерж невого механизма не размещаются взоне пересечения осей отверстий, наталкиваясь друг на друга). Кроме того,модели отливок, например обечаек,у которых на наружной поверхностиимеются приливы с поднутрением полостей, оси которых не параллельнынаправлению разъема пресс-формы,невозможно изготовить в известныхпресс-Формах ( из-за невозможностиизвлечения модели иэ пресс-формыбез поломки поверхностей приливов). Необходимо иметь отдельные прессформы и для изготовления звеньев модели.в виде гладких секторов и для изготовления звеньев модели в виде отдельных приливов различной формы, что увеличивает потребное количество отдельных пресс-форм н затраты на их изготовление, а сборка составной модели иэ большого количества отдельных звеньев увеличивает трудо емкость получения модели н снижает точность расположения поверхностей Фигурных приливов на модели отливки (в связи с чем в отливке приходится предусматривать специальные припуски на приливах-фланцах для их последующей обработки).Известны также пресс-формы специально предназначенные для изготовления выплавляемых моделей отливок полых тел вращения с поднутрением полостей, содержащие полуформы-матрицы и составные стержни со стержневым механизмом. Стержневой механизм известной пресс-Формы выполнен в виде двух фигурных конусных втулок с наклонными пазами, а составной стержень для поднутрений выполнен в виде вставок с прямыми и секторными лепестками, установленными в пазах Фигурных втулок. Фигурные втулки выполнены с воэможностью аксиального перемещения относительно оси симметрии пресс-Формы при замыкании полуформ и осевом направлении и своими наклонными пазами перемещают в радиальном направлении прямые и секторные лепестки составного стержня, формообразующего в модели отливки полость с поднутрением (2).Однако известная пресс-Форма не позволяет изготовить, модель отливки с поднутрением полостей, оси симметрии которых расположены под различными углами к направлению разъема . пресс-формы, а тем более полостей с поднутрением в наклонных Фигурныхприливах, расположенных по окружности модели отливки, например крупногабаритной тонкостенной обечайки.Целью изобретения является обеспечение изготовления максимально укруп" ненных звеньев составной выплавляемой. модели отливки тела вращения сложной ФорМы с поднутрением боковых полостей, оси симметрии которых непараллельны направлению разъема пресс-Формы например звена сектора модели отливки крупногабаритной тонкостенной .обечайки с несколькими полыми с поднутрением фигурными приливами на наружной поверхности сектора, которые расположены как в непосредственной близости друг к другу, так и разнесены в окружном и осевом направлении, при этом оси, по крайней мере, двух приливов на секторе модели пересекаются или перекрещиваются между собой,т.е. цель изобретения - расширение номенклатуры изготовленных моделей.Цель достигается тем, что в прессФорме, содержащей две разъемные полуФорщ, полость между цилиндрическими рабочими поверхностями которых Формирут стенку модели, механизм замыкания йолуформ, составные стержни с механизмом их перемещения, подкладную плиту и крышку с впрыскным отверстием составные стержни выполнены в виде внешней вставки-полэуна ( с внутренней Фигурной рабочей поверхностью), несущей соосно установленную в ней и выполненную съемной внутреннюю вставку (с наружной фигурной рабочей поверхностью), внешняя вставка-ползун размещена в направляющем пазе внешней секторной полуформы подвижно в направлении оси фигурного прилива модели, Формируемого полостью между вставками при замыкании внешней вставки через внутреннюю на гладкую рабочую поверхность внутренней секторной полуформы и замыкании полуформ в радиальном направлении по цилиндрическим.поверхностям разъема полуформ. Кроме того, поперечные размеры вставки-ползуна выбраны иэ условия, чтобы проекция выходного сечения направляющего паза (т.е. проекция линиипересечения поверхностей паза с цилиндрической рабочей поверхностью внешней полуформы) на плоскость, перпен дикулярную направлению разъема полуФорм, перекрывала проекцию Формообраэуемого прилива на ту же плоскость,при этом криволинейная торцовая поверхность внешней вставки вокруг ее 2 О рабочей полости выполнена по радиусурабочей цилиндрической поверхностивнешней полуформы и располагаетсяэаподлицо с ней (при замыкании стержня и полуформ), а криволинейная торцовая поверхность внутренней вставки выполнена по радиусу рабочей цилиндрической поверхности внутреннейполуформы.Выполнение составных стержней ввиде вставки-ползуна, несущей соосно ЗО установленную внутренню 1 о вставку, свозможностью мещения вставок в направлении оси прилива до упора в рабочую поверхность внутренней секторной полуФормы при замыкании стержня 35 и полуформ обеспечивает точностьразмеров и Формы наружной и. внутренней поверхностей прилпвов укрупненного сектора модели.Размещение вставок-полэунов в на О правляющих пазах внейшней секторнойполуформы обеспечивает точность расположения приливов по дуге окружности укрупненного сектора модели и точность угла наклона осей приливов.Выполнение внутренней вставки съемной относительно внешней вставки-пблзуна и размещение ее внутри внешнейвставки (без жесткой связи с внутренней полуформой).обеспечивает размещено ние внутренних вставок в .полостяхнаклонных приливов, расположенных внепосредственной близости друг к другу, а также обеспечивает разъем стержней (вставок) и извлечение внутреннихвставок иэ поднутренных полостей наклонных приливов, разнесенных к краямукрупненного сектора модели,Выбор поперечного размера каждойвставки-полэуна (поперчньв размеровнаправляющего паза) из условия, чтобы 6 О проекция выходного сечения паза наплоскость, перпендикулярную направлению разъема полуформ, перекрывала проекцию Формируемого прилива на ту же плоскость, обеспечивает разъем 65 полуформ и извлечение укрупненного 787139сектора модели из пресс-формы без повреждения наружных поверхностей и приливов, которые (в результате удаления мата их расположения к краям сектора и наличия угла наклона оси приливов к направлению разъема пресс-формы и значительного вылета5 над наружной цилиндрической поверхностью сектора) формируются вставками глубоко внутри направляющих пазов.Выполнение торцовой поверхности внешней вставки по радиусу и эаподлицо с внутренней рабочей поверхностью внешней полуформы обеспечивает точность стыка наружной поверхности модели вокруг прилива с остальной наружной поверхностью модели даже при значительном увеличении поперечных размеров направляющего паза, а ныполнение торцовой поверхности внутренней вставки по радиусу цилиндрической поверхности внутренней полу- Формы обеспечивает прилегание вставки к полуформе при замыкании стержня.Для упрощения конструкции прессФормы поперечное сечение направляющих пазов выполнено в виде прямоугольника или окружности, выталкиватель съемной вставки размещен в полом штоке внешней вставки, а для соосной установки внутренней вставки Зб внешняя вставка снабжена базирующими элементами в виде двух установочных пальцев, жестко закрепленных на торце ее внутренней поверхности.На фиг. 1 изображена пресс-Форна 33 вертикальный разрез; на фиг.2 - то Же, вид в плане на фиг.3 - разрез А-А на Фиг.2; на фиг.4 - пресс-форма, частичный горизонтальный разрез по оси составного стержня в разомкнутой 4 О положении и положение плоскости П, перпендикулярной направлению разъема пресс-Формы; на Фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.4; на Фиг.б - пример изготовляемого укрупненного сектора модели обечайки и схема составной моде-,4 ли (тонкими линиями), вид в плане; на Фиг.7 - вертикальный разрез В-В на Фиг.б; на Фиг.8 - вид по стрелке Г на фиг.б; на Фиг.9 - вид по стрелке Д на Фиг,б. 5 ОПресс-Форма состоит из внутренней секторной полуформы 1, снабженной боковыми планками 2, внешней сектор-. ной- полуформы 3 с механизмом замыкания полуформ н виде откидных болтов 4 и гаек 5, подкладной плиты б, крышки 7 с впрыскнйм отверстием 8 и сос 1 тавных стержней однотипной конструкции, содержащих внешнюю и внутреннюю Фигурные вставки 9 и 10. еОВнешняя вставка 9 с охватывающей фигурной рабочей поверхностью выполнена в виде ползуна и размещена в сквозном направляющем пазе 11 внешней полуформы, закрытым с внешней стороны ; Я крышкой 12, Через отверстие крьнакипроходит полый шток нставки-полэунас .подпружиненным выталкивателам 13и гайкой 14. В прорези крышки установлензамок 15 в вида откиднойсерьги, входящий в кольцевую канавку16 гайки.Внутренняя вставка выполнена съемной и свободно установлена на пальцах 17, закрепленных на внутреннемторца рабочей полости внешней вставки а фигурная (охватываамая) рабочая поверхность внутренней вставкисоосна рабочей поверхности внешнейвставки.Составная выплавляемая модель 18отливки крупногабаритного тонкостан,ного тела вращения сложной формы типаобечайки состоит, например, иэ шести отдельных укрупненных звеньев.Укрупненное звено модели представляет собой сектор 19 модели с соосньыи наружной и внутренней поверхностяМи вращения 20 и 21 (образующими тонкую станку модели) с произвольным расположением не менее двух-трехполых с поднутранием Фигурных .прилиноь- фланцев 22-24, оси которых непараллельны друг другу, т,е. пересекаются или перекрещиваются междусобой (Фиг.б),Каждый прилив представляет собойполый выступ с Фигурными наружнойи соосной с ней внутренними поверхностями 25 и 26 (ось которых является осью прилива). По торцу приливзакрыт дснышксм-фланцам 27 с мест-.ными утолщениями 28 и цантральнычотверстн.м 29 (Фиг,7), например,в виде овала 30 (Фиг.8) или окруж- .ности 31 (Фиг.9). Полость внутриприлива открыта в направлении осиобечайки и поднутрена относительноотверстия 29 в донышке-фланце,Секторные полуфррмы снабженыцилиндрическими поясками 32 и 33,служащими поверхностями разъема полуформ н радиальном направлениипроходящем через середину дуги сектора,Направлению разъема не параллельна ось, по крайней мере, одного стержня,. а в конкретном примере - непараллельны оси всех стержней.Рабочие цилиндрические поверхности 34 и 35 полуформ при замыканииполуформ э радиальном направленииобразуют полость, Формирующую тонкуюстенку сектора модели.Вставка-ползун, несущая внутреннюю вставку, может перемещаться с помощью гайки по направляющему пазу вдоль оси формируемого прилива до упора торца 36 внутренней вставки в поверхность внутренней полуформы. В этом замкнутом положении стержня полость между Фигурными рабочими поверхностями вставок формирует прилив сектора модели совместно с донышком 27, в котором выступ 37 на торце внутр кней вставки прижатый к торцу внешней вставки Формирует отверстие, а торцовые выемки 38 вставки Формируют местные утолщения на донышке.Криволинейная торцоная рабочая поверхность 39 нстанки-ползуна вокруг рабочей полости выполнена по радиусу рабочей поверхности внешней полуформы.Секторные полуформы 1 и 3 устанан линают на подкладную плиту б, замыкают в радиальном направлении с помощью откидных болтов 4 и гаек 5 и накладывают крышку 7.Поворотом гайки 14, удерживаемой замком 15, перемещают вставку 9 совместно со вставкой 10 по пазу 11 до упора поверхности вставки 10 и поверхность.34 полуформы 1, т.е. замыкают на нее составной стержень. Также за- мыкают и остальные стержни.Через впрыскное отверстие 8 подается модельная масса в полость,образованную рабочими поверхностями 34 и 35 полуформ и боковыми планками 2 и сообщающиеся с ней Фигурные полости между вставками 9 и 10 составных стер;иней.После застывания модельной массы пресс-форму раскрывают; снимают с подкладной плиты 6, снимают крышку 7 и освобождают откидные болты 4,что .позволяет отделить внутреннюю полу- Форму 1. Затем с помощью гаек 14 перемещают вставки-ползуны 9 в исходное положениеэа габариты приливов ), при этом выталкиватель 13 снимает внутреннюю вставку 10 с пальцев 17 и выталкивает ее из полости прилива. Так как поперечное сечение а-а нставки-ползуна выбрано иэ определенного условия, то проекция а- а выходного сечения направляющих пазов 11 на плоскость П,перпендикулярную направлению разъема полуформ, перекрывают проекции б-б соответствующих приливов на ту же плоскость и изготовленный укрупненный сектор 19 модели свободно извлекается из внешней полуформы 3 (без повреждения поверхностей приливов).Возможность обеспечения иэ указан- ного выше условия выбора поперечных размеров вставок-полэунов Зля наиболее разнесенных н окружном направлении приливов, имеющих значительный вылет, устанавливает пределы максимально возможному укрупнению отдельных звеньев (количество которых при наиболее благоприятных условиях малый вылет приливов, малые. углы между ссями приливов и направлением разъема пресс-Формы или наличие благоприятных уклонов и т.д. - может быть уменьшено до двух, т.е. в прессФорме изготовляют секторы модели с центральным углом 180 ф, которые сты- куются между собой н диаметральнойплоскости)а Поэтому в каждом конкретном случае количество отдельных укрупненныхсекторов модели, из которых собирается замкнутая составная модель отливки, может быть различным, но в 3-4раза меньшем, чем при изготовлениисоставной модели из неукрупненныхзвеньев-секторов с одним приливом.Так как в общем случае геометрическая форма приливов и их мест располо,":.ения .На секторах модели различны, то потребное количество секторных пресс-форм равно количеству укрупненных секторон модели, составляющихмодель отливки,. а при тождественности формы всех секторов достаточно15 иметь одну пресс-форму.На специальном сборочном приспособлении-кондукторе из изготовленныхн пресс-Формах укрупненных секторовмодели собирается составная вынлан-.2 О ляемая модель отливки путем сочленения секторов по боковым (радиальным) плоскостям стыка по известнойтехнологии (пайко-пропланлением,склеиванием и т.д.). Полученную выплавляемую состанную модель используЮт для изготовления отливки обечайки известили способами.Таким образом, предлагаемая конструкция пресс-Формы с составнымистержнями, состоящими из внешнейЗО вставки-полэуна, несущей съемную.внутреннюю вставку, их размещение внаклонных пазах секторной полуфор,мы и выбор поперечного сечения паза из условия перекрытия проекции35 Формообраэуемого прилива на плоскость, перпендикулярн(ю направлениюразъема полуформ, обеспечивает разъемполуформ и составных стержней и извлечение укрупненного звена-сектора мо 4 О дели отливки тела вращения сложной.формы,Изготовление укрупненных эвеньевсекторов составной модели с несколькими полыми с поднутрением Фигурными приливами-Фланцами на сектореуменьшает суммарную трудоемкость изготовления звеньев модели и трудоемкость сборки составной модели (эа счет соответствующего уменьшения количества отдельных эвеньен н.результате их укрупнений), а также уменьшает потребное количество пресс-Форм для изготовления отдельных элементов модели (эа счет их совместного иэготовления н пресс-Форме для укрупненного звена), что снижает затраты на изготовление оснастки и повышает точность взаимного расположения приливов-фланцев на укрупненном секторе модели., Формула изобретения1. Пресс-Форма для изготовлениямоделей отливок с поднутрением, со787139 иа держащая две разъемные полуформы с механизмом их замыкания, составные стержни с механизмами их перемещения и вытаЛкивателями, о т л и ч аю щ а я с я тем, что., с целью расширения номенклатуры изготовленных моделей, стержни или по крайней мере, один иэ них выполнен в виде внешней вставки с Фигурной поверхностью, несущей внутреннюю вставку с рабочей поверхностью и взаимодействующую с поверхностью внутренней по- о луформы, размещен во внешней полу- Форме с возможностью аксиального перемещения относительно оси Формообразуемого стержнем прилива, при этом полуформы выполнены в виде разъемных 15 в радиальном направлении соосных секторов с цилиндрическими поверхностями разъема.2. Пресс-Форма по п.1, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что внешняя 26 вставка выполнена в виде ползуна с прямоугольным поперечным сечением и размещена в сквозном направлякнцем паэе полуформы, проекция выходного сечения которого на плоскость, пер- . пендикулярную направлению разъема полуформ, перекрывает проекцию Фигурной рабочей поверхности внешней вставки на ту же плоскость.3. Пресс-Форма по п.1, о т л и - . ч а ю щ а я с я тем, что внешняя ЗО7 8 вставка снабжена элементами базирования внутренней вставки, например,в виде двух установочных пальцев,жестко закрепленных на торце охватывающей поверхности,4. Пресс-Форма по п.1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что выталкиватель съемной внутренней вставки размещен в штоке внешней вставки, выполненного полым.5. Пресс-Форма по п.1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что торцоваярабочая поверхность внешней вставкивыполнена по радиусу, равному радиусу рабочей цилиндрической поверхности внешней полуформы, а расположенаэаподлицо с этой поверхностью в рабочем положении. б. Пресс-Форма по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем,.что замыкающаяся на внутреннюю полуформу торцовая поверхность внутренней вставки выполнена по радиусу, равному радиусу рабочей цилиндрической поверхности внутренней полуформы Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 472749, кл. В 22 О 17/22, 1973.2. Авторское свидетельство СССРР 474395, кл. В 22 О 17/221973.787139 В яо 3 врнуято Йй, лоР В в 7 Составитель Г. Борисовдактор И. Недолуаенко Техред И,Кузьма Коррек Внгул 230/ ВНИИ ак 13 иал ППП "Патентф, г. Ужг ул. Проектн И Гос по д 5, Мо Тираа арственного к ам изобретени ва, ж, Рауш Подписное тета СССРоткрытийая наб., д, 4/5