УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ Российский патент 1995 года по МПК B22C15/23 

Изобретение относится к литейному производству.

Известны устройства для изготовления литейных форм импульсом давления, каждое из которых состоит из ресивера сжатого воздуха с выпускным отверстием в донной части, перекрытым клапаном. Под выпускным отверстием установлена опока с наполнительной рамкой и модельной плитой. Уплотнение формовочной смеси в опоке происходит импульсом сжатого воздуха из ресивера при открывании выпускного отверстия.

Недостатками известных импульсных головок являются повышенный расход сжатого воздуха, так как вся энергия, накопленная в ресивере, в течение одного цикла уплотнения расходуется полностью; необходимость дополнительных операций, связанных, например, с кантовкой запол- ненной смесью опоки и соответственно механизмов для этих операций; повышенный расход формовочной смеси, так как избыточная смесь, уходящая в просыпь, требует дополнительных механизмов для ее уборки и используется только после прохождения повторного цикла оборота смеси.

Известное устройство для изготовления литейных форм, содержащее модельную плиту, установленную на раме формы моделью вниз, и устройство для подачи и уплотнения формовочной смеси, размещенное под опокой соосно с ней. Устройство представляет собой прижимную плиту, снабженную силовыми цилиндрами и закрепленным на ней бункером. Бункер сообщен с полостью формы через валик с шлицевым отверстием, установленный в прижимной плите. Сырой формовочный песок подают в полость формы из бункера через открытый валиковый затвор толчками воздуха и уплотняют пневматическим ударом. Возникающий за счет пневматического уплотнения зазор между контрладом формы и прижимной плитой заполняется формовочным песком путем мгновенного воздействия вакуумом и прессуется при помощи силовых цилиндров и прижимной плиты при закрытом валиковом затворе с одновременным отсосом воздуха из формы.

Недостатком указанного решения является то, что цикл изготовления литейной формы в известном устройстве включает две операции - заполнение и уплотнение смеси и доуплотнение, что приводит к удлинению и усложнению цикла, а также к связанному с этим повышенному расходу сжатого воздуха, который во время цикла полностью теряется. При этом доуплотнение плоской прижимной плитой неизбежно приводит к неравномерному уплотнению смеси по ладу формы, в частности к переуплотнению центральной зоны формы ( в зоне максимальных высот модели). Кроме того, известное устройство имеет сложную конструкцию.

Цель изобретения - уменьшение расхода сжатого воздуха и упрощение конструкции установки.

Это достигается тем, что установка для изготовления литейных форм содержит базовую плиту, выполненную с проемом, на верхней поверхности которой с возможностью горизонтального перемещения по ней установлена опока с размещенной на ней моделью вниз модельной плитой, а на нижней поверхности соосно с опокой смонтировано устройство для подачи и уплотнения формовочной смеси. Устройство выполнено в виде емкости для формовочной смеси с открытой верхней частью, установленной с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения от привода. При этом размеры и форма проема базовой плиты и внутренние размеры и форма емкости соответствуют внутренним размерам и форме опоки, а объем емкости превышает внутренний объем опоки. Емкость снабжена металлическими телами, например шарами, размещенными по всей площади днища, а привод устройства для подачи и уплотнения формовочной смеси выполнен в виде пневмоцилиндра, подпоршневая полость которого сообщена с ресивером сжатого воздуха, а подпоршневая полость соединена с источником сжатого воздуха и клапаном быстрого сброса давления.

В известных устройствах изготовление форм сопровождается повышенным расходом сжатого воздуха и, как в прототипе, использованием вакуума. Предлагаемая установка позволяет устранить указанные недостатки. Благодаря ее конструктивному решению потери сжатого воздуха за один цикл изготовления формы составляют не более 20-25% при соотношении объемов ресивера и поршня пнемоцилиндра 5:1, а заполнение и уплотнение смеси в опоке происходит одновременно за один ход цилиндра. При этом наличие металлических тел в емкости позволяет увеличить инерционность смеси и обеспечить дифференциальное уплотнение смеси в опоке. При изготовлении форм в предлагаемой установке практически отсутствуют потери смеси, так как после срезания с контрлада избыточная смесь возвращается в емкость и используется в следующем цикле изготовления формы. Кроме того, установка обладает простой и компактной конструкцией.

На фиг.1 изображена предлагаемая установка в исходном положении, общий вид; на фиг. 2 - то же, в рабочем положении.

Установка для изготовления литейных форм содержит базовую плиту 1, выполненную с проемом 2. На верхней поверхности базовой плиты 1 установлена опока 3 с возможностью горизонтального перемещения по плите 1 от пневмоцилиндра 4. На опоке 3 размещена модельная плита 5 моделью 6 вниз.

На нижней поверхности базовой плиты 1 соосно с опокой 3 смонтировано устройство для подачи и уплотнения смеси в опоке. Устройство выполнено в виде емкости 7 для формовочной смеси, размещенной на траверсе 8. Траверса 8 установлена на направляющих 9, которые верхними концами закреплены на базовой плите 1, а нижними - на опорной плите 10. Емкость 7 выполнена с открытой верхней частью, при этом внутренние размеры и форма открытой части емкости 7, а также внутренние размеры и форма проема 2 соответствуют внутренним размерам и форме опоки 3, а внутренний объем емкости 7 превышает внутренний объем опоки 3. Для увеличения инерционной массы смеси днище емкости 7 по всей его площади заполнено металлическими шарами 11.

Емкость 7 установлена с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения от привода, выполненного в виде пневмоцилиндра 12, установленного на опорной плите 10 и снабженного поршнем 13 и штоком 14, который соединен с днищем емкости 7. На противоположной стороне опорной плиты 10 соосно с пневмоцилиндром 12 закреплен ресивер 15, сообщенный с подпоршневой полостью пневмоцилиндра 12 через отверстие 16 в плите 10. Надпоршневая полость пневмоцилиндра 12 соединена с клапаном 17 быстрого сброса давления и источником 18 сжатого воздуха. Ресивер 15 соединен с источником 18 через редукционный клапан 19. Для удержания поршня 13 в исходном (крайнем нижнем) положении пневмоцилиндр 11 снабжен пружиной 20, а для смягчения удара траверсы 8 и емкости 7 о базовую плиту 1 на направляющих 9 и верхней части емкости 7 установлены амортизаторы 21 и 22.

Установка работает следующим образом.

В исходном положении поршень 13 и связанная с ним штоком 14 емкость 7 находятся в крайнем нижнем положении. Формовочную смесь 23 засыпают в емкость 7 до полного ее заполнения. При этом масса смеси в емкости 7 превышает массу смеси, необходимую для изготовления формы. Затем закрепляют опоку 3 на базовой плите 1 и модельную плиту 5 на опоке 3. Через источник 18 сжатого воздуха подают давление в полость ресивера 15 и подпоршневую полость пневмоцилиндра 12. При этом давление в подпоршневой зоне превышает давление в ресивере. Когда давление в указанных полостях достигает заданного значения, открывают клапан 17 быстрого сброса давления. Поршень 13 под давлением сжатого воздуха ресивера 15 устремляется вверх, перемещая по направляющим 9 емкость 7 со смесью 23 до упора в базовую плиту 1. Движение емкости 7 прекращается, а смесь 23 и шары 11 благодаря накопленной кинетической энергии во время движения емкости 7 устремляются в опоку 3, плотно заполняя ее, причем металлические шары 11 позволяют увеличить количество запасенной энергии и обеспечить дифференцированное уплотнение смеси в опоке 3. После этого шары 11 падают в емкость 7. Через источник 18 сжатого воздуха в надпоршневую полость пневмоцилиндра 12 подают давление, превышающее давление в ресивере 15, и поршень 13 с емкостью 7 занимает крайнее нижнее (исходное) положение.

Опоку 3 с уплотненной формовочной смесью и модельной плитой 5 с помощью пневмоцилиндра 4 перемещают по базовой плите 1. При этом излишки смеси срезаются кромкой проема 2 и падают в емкость 7. Опору 3 передают на последующие позиции формовки, а на базовую плиту 1 устанавливают следующую опоку и соответствующую ей модельную плиту. Цикл повторяется.

Использование: в литейном производстве. Сущность изобретения: установка для изготовления литейных форм содержит базовую плиту, выполненную с проемом. На верхней поверхности базовой плиты установлена опока, на которой моделью вниз размещена модельная плита. Опока установдена с возможностью горизонтального перемещения по базовой плите. На нижней поверхности базовой плиты соосно с опокой смонтировано устройство для подачи и уплотнения формовочной смеси, выполненное в виде емкости для формовочной смеси с открытой верхней частью. Внутренние размеры и форма емкости и размеры и форма проема базовой плиты соотвествует внутренним размерам и форме опоки, а объем емкости превышает объем опоки. По всей площади днища емкости размещены металлические тела, например шары. Емкость установлена с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения от привода, выполненного в виде пневмоцилиндра, поршневая полость которого сообщена с ресивером сжатого воздуха, а надпоршневая полость соединена с источником сжатого воздуха и клапаном быстрого сброса давления. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ, содержащая модельную плиту, установленную на опоке моделью вниз, и устройство для подачи и уплотнения формовочной смеси в опоке с приводом, установленное под опокой соосно с ней с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения, отличающаяся тем, что установка снабжена базовой плитой, выполненной с проемом, на верхней поверхности которой установлена опока, а на нижней поверхности смонтировано устройство для подачи и уплотнения формовочной смеси, выполненное в виде емкости для формовочной смеси с открытой верхней частью, при этом размеры и форма проема базовой плиты и внутренние размеры и форма емкости соответствуют внутренним размерам и форме опоки, причем внутренний объем емкости превышает внутренний объем опоки, а опока установлена с возможностью горизонтального перемещения по базовой плите. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена металлическими телами, например шарами, размещенными по всей площади днища емкости. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что привод устройства для подачи и уплотнения формовочной смеси в опоке выполнен в виде пневмоцилиндра, подпоршневая полость которого сообщена с ресивером сжатого воздуха, а надпоршневая полость соединена с источником сжатого воздуха и клапаном быстрого сброса давления.