СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТЛИВОК Российский патент 1996 года по МПК B22D29/00 

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к точному литью по выплавляемым моделям, и может быть использовано при изготовлении ювелирных изделий типа колец, серег и т.п. из благородных металлов и сплавов, например, золота 583 и серебра 875, а также при изготовлении других мелких отливок из других металлов, например, сувениров, звеньев браслетов и т.п.

Характерными особенностями отливок ювелирных изделий является их сложность наличие большого количества сложнорельефных элементов, ажурность конструкции, малая величина перемычек и малая толщина ажурных элементов до 0,4 мм. Имеются поднутрения, отверстия разной конфигурации, решетчатые элементы с размером до 0,4 мм. Материал отливок имеет сравнительно невысокую прочность и большую пластичность.

Наиболее близким к изобретению является способ очистки отливок разрядами в жидкости, включающий загрузку отливок в контейнер и воздействие на них чередующихся между собой и последовательно перемещающихся по отливкам разрядов, описанный в авт. свид. N 865514.

Недостатком известного способа является то, что электрическими разрядами воздействуют непосредственно на отливки. Это недопустимо при очистке ажурных тонкостенных сложных отливок ювелирных и им подобным изделий, так как ударные волны и гидропоток, образующиеся при разрядах, приводят к деформации и даже разрушению элементов отливок. Кроме того, известный способ не позволяет совместить выбивку блока отливок с очисткой изделий.

Целью изобретения является снижение трудоемкости очистки за счет совмещения выбивки блока отливок с очисткой его от формовочной смеси.

Поставленная цель достигается тем, что линейную форму, включающую опоку с наполнителем и блок отливок, помещают в контейнер, который заполняют жидкостью, а импульсными струями воздействуют на нижнюю торцовую поверхность литейной формы. Кроме того, контейнер заполняют жидкостью с превышением ее уровня над верхним торцем литейной формы и образованием воздушного зазора между крышкой контейнера и жидкостью.

При этом, в процессе воздействия импульсных струй обеспечивают постоянный проток жидкости через контейнер и разрядную камеру.

На фиг. 1, 2 представлена схема очистки.

На фиг. 1 показана литейная форма, включающая опоку 1, заполненную формовочной смесью 2, внутри которой находится блок отливок 3 с литниковой чашей внизу. Литниковая форма свободно установлена в контейнере 4 над источником импульсных струй. Контейнер 4 сверху закрыт крышкой 5, имеющей в центре выступ 6. Источник импульсных струй включает разрядную камеру 7 с электродной системой 8 и насадок 9 с отверстиями, расположенными в центре и по периметру концентрических окружностей. В центре насадок 9 имеет выступ 10. Разрядная камера 7 и контейнер 4 снабжены отверстиями 11 и 12 для заполнения и протока жидкости 13. Штуцера, шланги и кран управления на схеме не показаны. Контейнер 4 заполнен жидкостью 13 с превышением ее уровня над верхним торцем 14 литейной формы за счет соответствующего расположения отверстия 12 в контейнере 4. При этом над литейной формой обеспечивается слой жидкости h₁. Между уровнем жидкости и крышкой 5 имеется воздушный зазор h₂. Оптимальные величины h₁ и h₂ установлены опытным путем и находятся в пределах 10.12 мм.

При заполнении камеры 7 и контейнера 4 жидкость 13 поступает из отверстия 11 до сигнала, поступающего от отверстия 12 о заполнении контейнера до нужного уровня. Затем на период обработки с помощью крана управления осуществляется подвод жидкости к отверстию 12 и обеспечивается проток жидкости 13 через контейнер 4 и камеру 7.

Контейнер 4 и насадок 9 закреплены к камере 7 неподвижно. Герметичность устройства обеспечивается уплотнениями 15, 16, 17.

На фиг. 2 показан вид сверху на источник импульсных струй.

П р и м е р 1. Проводилась очистка литейной формы с наружным диаметром опоки 70 мм высотой 170 мм. Материал отливки модельный латунь. Изделия - кольца. Литейную форму, включающую опоку с формовочной смесью и находящийся внутри ее блок отливок помещали в контейнер с внутренним диаметром 90 мм и толщиной стенки 15 мм. Блок отливок был расположен литниковой чашей вниз. Контейнер закрепляли над источником импульсных струй неподвижно. Сверху контейнер закрывали крышкой и поджимали ее прессом. Через разрядную камеру и насадок с отверстиями заполняли жидкостью контейнер. Над верхним торцем литейной формы обеспечивали слой жидкости в пределах 10.12 мм и воздушный зазор 10.12 мм между уровнем жидкости и крышкой контейнера. Переключали жидкость на проток. На нижний торец литейной формы воздействовали импульсными струями.

На первой стадии происходило растрескивание, выкрашивание и отделение формовочной смеси внизу и сверху. После нескольких разрядов, когда часть опоки и блока отливок освободилась от формовочной смеси, начиналось совмещенное по времени отделение блока отливок и опоки от формовочной смеси с очисткой освободившейся части опоки и блока отливок от остатков формовочной смеси, а когда вся опока и блок отливок отделились от смеси из труднодоступных мест. Энергию разрядов подбирали в зависимости от сложности отливок. Общее число импульсов составляло 25. Время обработки блока импульсными струями составляло 3 мин. Качество очистки опоки и отливки удовлетворяло техническим требованиям. Повреждения отливки отсутствовали.

П р и м е р 2. Проводили обработку литейной формы аналогично примеру 1. На контейнер заполняли жидкостью до уровня верхнего торца опоки с соответствующим увеличением воздушного зазора. При этом в верхней части блока отливок хуже отделялась формовочная смесь, а верхние ряды деталей имели механические повреждения.

П р и м е р 3. Проводили обработку литейной формы аналогично примеру 1. Контейнер заполняли жидкостью с уровнем, ниже верхнего торца на 5.6 мм и с увеличением на эту величину воздушного зазора. Результат тот же, что и в примере 2.

П р и м е р 4. Проводили обработку литейной формы аналогично примеру 1 с превышением уровня жидкости над торцем литейной формы, но без воздушного зазора, т. е. слой жидкости над верхним торцем литейной формы увеличивался на величину воздушного зазора.

В этом случае ухудшалось отделение смеси от опоки и блока отливок как снизу, так и сверху, на всю обработку понадобилось 35 разрядов и время увеличилось на 1 минуту.

П р и м е р 5. Проводили обработку литейной формы аналогично примеру 1 с превышением уровня жидкости над торцем литейной формы на 16 мм и воздушным зазором 8 мм.

Результат аналогично примеру 4.

Использование предлагаемого способа изготовления отливок по сравнению с существующими обеспечивает следующие преимущества:
снижает трудоемкость очистки отливок за счет совмещения операций выколотки с очисткой и удалением формовочной смеси из зоны обработки;
ликвидируется ручной труд и повышается культура производства, так как формовочная смесь не загрязняет рабочее место, а удаляется из зоны обработки в процессе очистки.

Сущность изобретения: после получения отливки литейную форму, включающую опоку с формовочной смесью и находящийся внутри ее блок отливок, помещают в контейнер, заполняемый жидкостью, а импульсными струями воздействуют на нижнюю торцевую поверхность линейной формы. Контейнер заполняют жидкостью с превышением ее уровня над верхним торцем литейной формы и воздушным зазором между крышкой контейнера и жидкостью. Режим нагружения выбирают в зависимости от сложности отливки. В процессе воздействия импульсных струй обеспечивают постоянный проток жидкости через контейнер и разрядную камеру. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ очистки отливок преимущественно ювелирных изделий, включающий выбивку блока отливок из опоки и отделение формовочной смеси от блока отливок воздействием импульсных струй посредством разрядной камеры, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости очистки за счет совмещения выбивки блока отливок с очисткой его от формовочной смеси, литейную форму, включающую опоку с наполнителем и блок отливок, помещают в контейнер, который заполняют жидкостью, а импульсными струями воздействуют на нижнюю торцевую поверхность литейной формы. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что контейнер заполняют жидкостью с превышением ее уровня над верхним торцем литейной формы и образованием воздушного зазора между крышкой контейнера и жидкостью. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в процессе воздействия импульсных струй обеспечивают постоянный проток жидкости через контейнер и разрядную камеру.