Опока для вакуумной формовки Советский патент 1984 года по МПК B22C21/01 B22C9/03 

Изобретение относится к литейном производству, а именно к опокам для вакуумной формовки и может быть испапьзовано для изготовления литей ных форм вакуумной формовки. При изготовлении литейных форм используют опоки, которые придают форме прочность, обеспечивают точную ее сборку, упрощают транспортировку форм. Как правило, литейную форму изготавливают из двух полуформ, формуемых в отдельных опоках. Количество опок, применяемых для изготовления одной литейной формы, определ ется технологией литья и герметическими параметрами отливки и модели. В связи с тем, что в одной опоке формуется полуформа, в дальнейшем б дет говориться об изготовлений ли- тейной полуформы. Наиболее прогрессивным и перспек тивным способом получения литейных ролуформ является способ вакуумной формовки, который позволяет изготав ливать отливки в песчаных формах без связующего материала. Отсутстви связующего в формовочном материале упрощает формовку и вьйивку отливки из формы. Прочность полуформы, полученной вакуумной формовкой, обеспечивается напряженным состоянием формовочного материала, которое создается за сче разности давлений на поверхности оп ки (атмосферное давление), и в порах дисперсного формовочного материала (вакуум). Опока, используемая для изготовления литейных полуформ вакуумной формовкой, отличается от традиционных опок гермет ичностью ее корпуса и наличием вакуумной системы. Известна опока для вакуумной фор мовки, имеющая наружную и внутреннюю боковые стенки, между которыми по периметру опоки образован вакуум проводящий канал. Наружная стенка выполнена газонепроницаемой и имеет приспособление для подключения к вакуумной установке. Внут ренняя сте ка имеет вентиляционные отверстия большого размера, в которых установлены фильтры, препятствующие всасыванию в вакуумпроводящий канал мелких фракций формовочного материала. Горизонтальные торцы опоки выполнены открытыми. Торец, у которого расположена формуемая модель плоскость разъема, и торец, через который опоку заполняют формовочным материалом - плоскость набивки, герметизируют синтетической пленкой С ЗДанная опока характеризуется неравномерньм вакуумированием полуформы по периметру опоки вследствие наличия на внутренней стенке опоки значительных участков.между отверстиями/ не проводя1Щ1Х газ. Эффективный и равномерный отбор газа (вакуумирование) происходит только возле фильтров, перекрывающих вентиляционные отверстия. Более равномерное и надежное вакуумирование полуформы осуществляется в опоке. Имеющей корпус, образованный боковыми наружной газонепроницаемой и внутренней газопроницаемой стенками, между которыми по всему периметру опоки образован замкнутый вакуумпроводящий канал, при этом во внутренней стенке выполнены вентиляционные отверстия, равномерно расположенные по всему периметру и защищенные мелкоячеистой сеткой от засорения формовочным материалом. По всему периметру опоки на корпусе, в плоскостях набивки и разъема установлены венты, сообщающиеся с вакуумпроводящим каналом и служащие вакуумными присосками для закрепления синтетической пленки, которая герметизирует опоку в зтих плоскостях. При создании вакуума в полуформе венты присасывают пленку и плотно удерживают ее до установления в полуформе атмосферного давления 2 . В указанной опоке корпус изготовлен из листового или прокатного материала сваркой, причем длина сварных герметичных швов в 2-5 раз превьшает периметр опоки, что свидетельствует о сложности изготовления и больщой металлоемкости опоки. Установка на корпусе вент требует увеличения толщины его стенок, что также приводит к увеличению металлоемкости корпуса опоки. Кроме того, закрепление пленки на корпусе в плоскостях набивки и разъема с помощью вент не исключает возможности ее разгерметизации в местах между вентами, установленными на расстоянии друг от друга. Замкнутый вакуумпроводящий канал в корпусе такой опоки имеет поперечное сечение, которое в несколько раз превьшает необходимое с чение, определяемое условиями минимального гидравлического сопротивления, размерами рукава, подводящего вакуум к опоке, и уменьшает полезней объем опоки. Металлическая сетка, установлен ная на внутренней стенке корпуса, имеет .низкую механическую прочность и может быть повреждена отли кой при полуформы, что может привести к засереиию вакуумпро водящего канала, а следовательно, к снижению эффективности вакуумирования и прочности самой полуфорЦепью изобретения является повьш1ение эффективности вакуумирован формовочного материала. Указанная цель достигается тем, что в опоке, содержащей корпус, имеющй боковые параллельно расположенные наружную газонепроницаемую и внутреннюю газопроницаемую сгенки, образующие по периметру оп вакуумпроводящий канал, металлическую сетку и подводящий патрубок металлическая сетка установлена в вакуумпроводящем канале по всему его сечению и по периметру опоки, причем торцы вакуумпроводящего канала опоки выполнены-открытыми. Установка сетки в вакуумпроводя щем канапе позволяет увеличить-пол ный объем опоки, исключить возможность зясорения вакуумпооводящего канала через его открытые торцы при засыпке опоки формовочным материалом. Кроме того, исключается возможность механических повреждений сетки при выбивке полуформы. Все зто повышает эффективность ва- куумирования полуформы. Выполнение вакуумпроводящего канала открытым в плоскостях расположения открытых торцов опоки позволяет упростить конструкцию ее корпуса и снизить его металлоем кос.ть в 3-4 раза, что достигается изготовлением корпуса из листового проката путем гибки его и скрепления концов ленты сваркой или клеенкой. Кроме того, указанное выполнение вакуумпроводящего канала позволяет повысить надежность герметизации опоки в плоскостях расположения от.крытых торцов корпуса, так как исключены венты, с помощью которых герметизировалась опока на указанных поверхностях, а функции вент выполняет вакуумпроводящий канал, открытый в плоскостях расположения открытых торцов корпуса опоки. На фиг. 1 изображена предлагаемая опока для вакуумной формовки, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху. Опока для вакуумной формовки содержит корпус 1 (фиг. 1 и 2), имеющий боковые параллельно расположенные наружную газонепроницаемую стенку 2 и внутреннюю газопроницаемую стенку 3, между которь1ми по периметру опоки образован вакуУмпроводядЕий канал 4, вып)лненнь1й открытым в плоскости 5,6 расположения открытых торцов корпуса 1 (плоскости 5 на&йвки и плоскости 6 разъема) и металлическую сетку 7, установленную в вакуумпроводящем канале 4 параллельно наружной и внутренней стенкам 2,3 корпуса . Металлическую сетку 7 зав:репляют иа наружной стенке 2 механическим способом, например винт0ти, заклепками или с помощью металлических накладок. На . 1 показано закрепление металлической сетки 7 с помощью заклепок 8. Опока, в которой установлена модель 9, заполнена формовочным материалом 10 и загерметизирована в плоскостях 5,6 набивки и разъема синтетическими пленками 11. Подводящим патрубксм 12 в стенке 2 корпуса f опока соединена с вакуумной установкой (не показана). Стенки 2 и 3 корпуса t выполнены из листового прокатного материала, концы которого скреплены сваркой или клепкой, что упрощает технологию изготовления корпуса и уменьшает его металлоемкость.. Опока из вакуумной формовки работает следующим образом. Корпус 1 (фиг. 1,2) устанавливают на модель 9, покрытую синтетической пленкой 11, заполняют формовочным материалом 10 (кварцевым песком) и герметизируют его наложением второй синтетической пленки 11 в плоскости 5 набивки опоки.

$

Металлическая сетка 7, установленная в вакуумпроводящем канале 4, открытом в плоскостях расположения плоскости 5 набивки и разъема 6 защищает вакуумпроводящий канал 4 от засорения формовочным материалом 10 при заполнении им опоки.

Подготовленную опоку подсоединяют к вакуумной установке (не показана) через подводящий патрубок 12 в стенке 2 корпуса 1 и производя отбор газа из полости опоки (вакуумирование).

Вакуум начинает распространяться в вакуумпроводящем канале 4 вследствие его меньшего гидравлического сопротивления, а на уровне открытых торцов корпуса 1 (плоскостей набивки 5 и разъема 6) создается разряжение, притягивающее синтетические пленки 11 и закрепляющее их на нару ной стенке 2 корпуса 1.

Вакуумпроводящий канал 4, открытый в плоскостях 5,6 рйсйоложения окрытых торцов корпуса 1, выполняет функции вент и закрепляет синтетические пленки 11 по всей длине периметра опоки, что повьшает надежность герметизации опоки и упрощает закрепление синтетической пленки на корпусе 1 опоки.

Одновременно с вакуумированием вакуумпроводящего канала 4 происходит вакуумирование формовочного материала 10 через газопроницаемую стенку 3 корпуса 1. , .

Вследствие большого гидравлического сопротивления формовочного материала 10 первоначально создается перепад давления от периферии к рабочей поверхности полуформы. По мере вакул 1ирования давление в формовочном материале 10 усредняется и становится равным давлению в вакуумной установке (не показана).

02656

По окончании вакуумирования полуформы производят протяжку модели 9, отделывают .полуформу. Собирают форму и производят ее заливку жидким 5 металлом. В момент заливки формы синтетическая пленка сгорает. Газообразные продукты сгорания уменьщают величину вакуума. Восстановление вакуума происходит тем же способом, что и первоначальное вакуумирование формовочного материала 10.

Таким образом, повышается эффективность вакуумирования полуформы за

счет уменьшения возможности засорения вакуумпроводящего канала формовочным материалом и повреждений сетки при выбивке полуформы, вследствие установки сетки в вакуумпроводящем канале.

Повьшается надежность герметизации опоки синтетической пленкой по всему ее периметру в плоскостях расположения открытых торцов корпуса за счет исключения вент, функции которых выполняет вакуумпроводящий канал, открытый в указанных плоскостях, что также повышает эффективность вакуумирования.

Увеличивается полезный объем опоки за счет установки металлической сетки в вакуумпроводящем канале и уменьшения поперечного сечения вакуумпроводящего канала вследстене выполнения его открытьм в плоскостях расположения открытых торцов корпуса опоки.

Упрощается конструкция корпуса и снижается его металлоемкость в

3-4 раза за счет изготовления корпуса из листового проката путем гибки его и скрепления концов ленты сваркой или клепкой, а также выполнения вакуумпроводящего канала открытьм в плоскостях расположения .открытых торцов корпуса.

/

S

ОПОКА ДЛЯ ВАКУШНОЙФОРМОВКИ, содержащая корпус, имеющий боковые параллельно расположенные наружную газонепроницаемую и внутреннюю газопроницаемую стенки, образующие по периметру опоки ва-куумпроводящий канал, металлическую сетку и подводящий патрубок, отличающаяся тем, что, с целью повьшения эффективности вакуумирования, металлическая сетка установлена в вакуумпроводящем канале , по всему его сечению и по периметру опоки, причем торцы вакуумпроводящего канала опоки выполнены открытыми. G

yj