Устройство для изготовления пустотелой выплавляемой модели Российский патент 2024 года по МПК B22C7/02 

Изобретение относится к устройствам для изготовления пустотелой выплавляемой модели и может быть использовано в литейном производстве.

Известно устройство для изготовления пустотелой выплавляемой модели, содержащее пресс-форму, с выполненной в ней полостью, которое описано в патенте РФ на изобретение №2799189 и принято заявителем за прототип. Согласно патента РФ на изобретение №2799189 устройство дополнительно снабжено стальным пуансоном, установленным с возможностью перемещения в полости пресс-формы, содержащим направляющий участок, выполненный с возможностью прилегания к противоположной части поверхности полости пресс-формы и деформирующий участок, выполненный сужающимся по длине к периферии под углом 1,5º-10º к направлению перемещения, пуансон снабжен ограничителем хода. Данное устройство позволяет изготовлять пустотелые выплавляемые модели высокой размерной и геометрической точности без поверхностных литейных дефектов в виде усадки, волнистости, складчатости и шероховатости. Получаемые таким устройством пустотелые выплавляемые модели не оказывают расширяющего воздействия на оболочковую форму при выплавлении из нее модельного состава.

Недостатком данного устройства для изготовления пустотелой выплавляемой модели является сложность изготовления пресс-формы, определяемая необходимостью выполнения деформирующего участка пуансона, сужающимся по длине к периферии под углом 1,5º-10º к направлению перемещения; при этом указанный угол 1,5º-10º облегчает извлечение пуансона из затвердевшей выплавляемой пустотелой модели, но не исключает возможность прилипания модельного материала к поверхности пуансона.

Задачей изобретения является создание устройства для изготовления пустотелых выплавляемых моделей, обеспечивающего гарантированное извлечение деформирующего участка пуансона из сформированной выплавляемой модели без искажения ее геометрии.

В процессе решения задачи достигается технический результат, заключающийся в создании устройства для изготовления пустотелых выплавляемых моделей, обеспечивающего гарантированное извлечение деформирующего участка пуансона из сформированной выплавляемой модели без искажения ее геометрии.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для изготовления пустотелой выплавляемой модели, включающем пресс-форму, с выполненной в ней полостью, стальной пуансон с ограничителем хода, выполненный с возможностью прилегания к противоположной части поверхности полости пресс-формы, снабженный направляющим и деформирующим участками, установленный с возможностью перемещения в полости пресс-формы, предусмотрены следующие отличия: поверхность деформирующего участка пуансона дополнительно снабжена тепловым контуром с возможностью регулируемого нагрева до температуры плавления модельного материала.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого устройства и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.

Снабжение деформирующего участка пуансона устройства для изготовления пустотелой выплавляемой модели тепловым контуром с возможностью регулируемого нагрева до температуры плавления модельного материала обеспечивает плавление слоя модельного материала, прилегающего к деформирующему участку пуансона и, соответственно, гарантированное извлечение деформирующего участка пуансона из сформированной выплавляемой модели.

Использование температуры теплового контура превышающей температуру плавления модельного материала нецелесообразно ввиду возможности появления искажений геометрии сформированной выплавляемой модели.

Техническая сущность и принцип действия предложенного устройства поясняются чертежом, на котором на фиг.1 представлено сечение устройства для изготовления пустотелой выплавляемой модели, с помещенной в нее дозой расплавленного модельного материала; на фиг.2 – сечение устройства в сомкнутом состоянии с пустотелой выплавляемой моделью.

Устройство для изготовления пустотелой выплавляемой модели содержит пресс-форму 1, с выполненной в ней полостью, в которой с возможностью перемещения установлен стальной пуансон 2, содержащий направляющий участок 3, выполненный с возможностью прилегания к противоположной части 4 поверхности полости пресс-формы 1, и деформирующий участок 5, снабженный тепловым контуром 6. Стальной пуансон 2 снабжен ограничителем 7, выполненным в виде выступа. Ограничитель 7 определяет величину хода пуансона 2 в пресс-форме 1.

Устройство для изготовления пустотелой выплавляемой модели работает следующим образом. Расплав модельного материала, заливают в полость пресс-формы 1 дозой, соответствующей массе требуемой пустотелой выплавляемой модели, имеющей геометрию формообразующей полости пресс-формы 1 в сомкнутом состоянии. Пуансон 2 перемещается в полости пресс-формы 1 пока ограничитель 7 его заданного хода не упрется в пресс-форму 1. Модельный материал окажется в замкнутом пространстве, образованном пресс-формой 1 и пуансоном 2, и он будет под нагрузкой пока пуансон 2 и пресс-форма 1 находятся в сомкнутом состоянии и модельный материал выдерживается в течение 1-10 минут. Пуансон 2 посредством направляющего участка 3 прилегает к противоположной поверхности 4 полости пресс-формы 1. Пуансон 2 посредством деформирующего участка 5, контактирует с расплавом модельного материала и нагружает его в период затвердевания. По завершении затвердевания модельного материала в течение, например, 5 минут, тепловой контур 6 разогревают до температуры плавления материала выплавляемой модели, пресс-форму 1 разбирают и извлекают пустотелую выплавляемую модель.

Заявляемое устройство для изготовления пустотелой выплавляемой модели работает следующим образом. Для изготовления, например, пустотелой выплавляемой модели, суммарный объем которой (за вычетом всех полостей) составляет 100 см³, выбирают модельный материал, например, ПС 50/50 (сплав парафина и стеарина в равных долях), обладающий плотностью в литом состоянии 0,935 г/см³. Дозу расплава модельного материала ПС 50/50 массой 93,5 г, заливают в пресс-форму 1, имеющую объем формообразующей полости равный 100 см³, при условии, когда пресс-форма 1 и пуансон 2 будут находиться в сомкнутом состоянии. Пуансон 2 перемещают в полость пресс-формы 1 до ее контакта с ограничителем 7 пуансона 2. Пуансон 2 посредством направляющего участка 3 прилегает к противоположной поверхности 4 полости пресс-формы 1. Пуансон 2 посредством деформирующего участка 5, контактирует с расплавом модельного материала и нагружает его в период затвердевания. По завершении затвердевания модельного материала в течение, например, 5 минут, тепловой контур 6 разогревают до температуры плавления материала выплавляемой модели, например 52⁰С, пресс-форму 1 разбирают и извлекают пустотелую выплавляемую модель.

Предлагаемое устройство обеспечивает гарантированное извлечение деформирующего участка пуансона из сформированной выплавляемой модели, позволяет изготовлять пустотелые выплавляемые модели высокой размерной и геометрической точности без поверхностных литейных дефектов в виде усадки, волнистости, складчатости и шероховатости. Получаемые таким устройством пустотелые выплавляемые модели не оказывают расширяющего воздействия на оболочковую форму при выплавлении из нее модельного состава.

Изобретение относится к области литейного производства. Устройство для изготовления пустотелой выплавляемой модели содержит пресс-форму (1) с полостью и стальной пуансон (2). Пуансон, установленный с возможностью перемещения в полости пресс-формы, содержит направляющий (3) и деформирующий (5) участки и ограничитель хода. Направляющий участок (3) выполнен с обеспечением прилегания к противоположной ему части (4) поверхности полости пресс-формы. Поверхность деформирующего участка пуансона содержит тепловой контур, обеспечивающий регулируемый нагрев модельного материала до температуры плавления, что позволяет расплавить слой модельного материала, прилегающего к деформирующему участку пуансона при его извлечении из выплавляемой модели. Обеспечивается извлечение пуансона из сформированной выплавляемой модели без искажения ее геометрии. 2 ил., 1 пр.

Устройство для изготовления пустотелой выплавляемой модели, включающее пресс-форму с выполненной в ней полостью, стальной пуансон с ограничителем хода, выполненный с возможностью прилегания к противоположной части поверхности полости пресс-формы, снабженный направляющим и деформирующим участками, установленный с возможностью перемещения в полости пресс-формы, отличающееся тем, что поверхность деформирующего участка пуансона дополнительно снабжена тепловым контуром с возможностью регулируемого нагрева до температуры плавления модельного материала.