Способ уплотнения формовочного материала и импульсообразующее устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК B22C15/272 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к импульсным способам уплотнения литейных форм.

Цель изобретения - повышение раё номёрности уплотнения материала и экономия энергоносителя путем увеличения длительности воздействия высокого давления, . . - - -. .На фиг, 1 и 2 показаны л итейно-опочная оснастка и импульсообразующее устройство в виде камеры сгорания; на фиг,3- аккумуляторы давления, используемые в устройстве по фиг,2, примеры исполнения; на фиг,6 - литейно-опочная оснастка для уплотнения формовочного .материала с импульсообразующим устройством в виде импульсной головки; на фиг.7-10 - аккумуляторы давления, используемые в импульсообразующем устройстве по фиг.6, примеры исполнения; на фиг, 11 - график изменения давления газа в импульсном узле предлагаемой конструкции в процессе осуществления способа.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

: На подмодельной плите собирают лит1ейную оснастку, после чего ее заполняют формовочной смесью. Затем на литейной оснастке устанавливают импульсообразующее устройство - камеру сгорания с системой подачи и воспламенения газа или импульсную головку, Импульсообразующее устройство приводят в рабочее состояние, после чего осуществляют уплотнение формоврчной смеси импульсом сжатого газа путем его взрыва (р камере сгорания) или открывания кддпанв (я импульсной головке). При этом сначалд снижение давления сжатого газа осуществляют по линейному закону, чего используют предлагаемое импульсообразующее устройство.

Устройство для уплотнения формовочного материала состоит из подмодельной плиты 1 с моделью 2 и опоки 3, устакраленных нэ под19ёмном столе 4, наполнительной рамки 5 и емкости 6, заполненной рабочей смесью. Емкость 6 связана с корпусом импульсообразующего устройства в виде камеры 8 сгорания (фиг.1) или импульсной головки 9 (фиг.6).

В корпусе 7 камеры 8 сгорания размещены устройство для генерирования импульсов, например воспламенитель 10, и воздуходувка 11с электромотором 12, направля ощим кольцом 13и трубопроводом 14 для подачи топлива.

В корпусе 7 рабочей камеры импульсной головки 9 размещены трубопровод 16, камера 17 управления с клапаном 18 и трубопроводом 19.

К корпусу 7 присоединены один или несколько аккумуляторов давления, которые могут бытьвьгполнены в виде цилиндра 20 с поршнем 21 (фиг.1,2 и 8) (или мембраной 22, фиг.З и 9), Образующим герметичную камеру 23. заполненную сжатым газом, при зтом камера 23 может быть сбедмнена трубопроводом 24 с ресивером или магистральным трубопроводом с воздухом, находящимся под давлением, в виде цилиндра 20 с поршнем 21 и ОДНОЙ или несколькими пружинами 25 (фиг.4 и 7) или в виде резонатора 26 (фит.5 и 10) - герметичной эластичной упругой оболочки, прикрепленной к корпусу 7 фланцем 27. При вертикаль ном расположении аккумулятора давления поршень 21 может быть нагружен грузом 28 (фиг.6). Для регулировки объёма рабочей камеры 9 (фиг.6) импульсообразующего устройства в зависимости от объема модели служат болты 29 и отверстия 15,

И мпул ьсообразующее уст|х йство работа ет сяедующим образом.

При формоо бразовании взрывом газов (фиг.1) по трубопроводу 14 в камеру 8 сгорания вводится топливо. С помощью воздухо.дувки 11 происходит перемешивание воздуха и топлива с образованием взрывчатой смеси. Воспламенитель 10, зажигает смесь. При возрастании давления газа одновременно начинается,уплотнение смеси и перемещение поршня 21 (фиг.2) или диафрагмы 22 (фиг.З) влево или раздувание резонатора 26. Как только давление в камере 8

сгорания начинает снижаться, поршень 21 или диафрагма 22. начинают перемещаться вправо, компенсируя падение давления и увеличивая время воздействия газов при

повышенном давлении.

При формообразовании давлением воздуха в импульсной головке (фиг.6) при закрытом клапане 18 подается давление по трубопроводу 19 в камеру 17 управления и

по трубопроводу 16 в рабочую камеру импульсной головки 9. При зтом поршень 21 или диафрагма 22 перемещаются вверх до заранее заданной величины (фиг.6-9, левая половина). Если дополнительная камера выполнена в виде резонатора 26, последний раздувается до заранее заданного объема, При сбросе давления над клапаном 18 по трубопроводу 19 клапан 18 перемещается вверх (фиг.6, правая сторона) и сжатый

воздух из рабочей камеры воздействует на формовочную смесь. При этом поршень 21 или диафрагмд 22 под воздействием груза 28 или сжатого газа в камере 23 или пружины 25, а при выполнении аккумулятора в

виде эластичной оболочки упругое уменьшение резонатора 26 уменьшают объем камеры в процессе снижения давления, компенсируя падение давления и увеличивая время воздействия воздуха при повышенном давлении.

Таким образом, снижение газа в начале импульса происходит по линейному закону (фиг.11, прямая а,Ь), а затем по гиперболическому (кривая be), что позволяет увеличить длительность воздействия на формовочный материала высокого давления и повысить равномерность уплотнения материала, а также обеспечивает экономию энергоносителя.

Формула изобретения

1.Способ уплотнения формовочного материала, включающий заполнение литейной оснастки формовочной смесью с последующим уплотнением ее импульсом сжатого газа, отличающийся тем, что. с целью повышения равномерности уплотнения материала и экономии энергоносителя за счет увеличения длительности воздействия высокого давления, в начале импульса снижение давления сжатого газа осуществляется по линейному закону.

2.Импульсообразующее устройство д-тя уплотнения формовочного материала, содержащее рабочую камеру с системой для

создания избыточного давления газа, отличающееся тем, что, с целью повышения равномерности уплотнения материала и экономии энергоносителя за счет увеличения длительности воздействия высокого давления, оно снабжено аккумулятбром

давления, закрепленным на камере и сообщающимся с ней.

3.Устройство по П.2, о т л и ч а ю щ е ес я , что аккумулятор давления состоит из цилиндра и размещенного в нем подпружиненногр пррщня.

4.Устройство по П.2. о т л и ч а ю щ е ес я тем, что аккумулятор дiaвлeния состоит из эластичной упругой оболочки.

п

й---t

1 jZ-.IXl «I -jn. г1.ц , ,JФиг. f

5.Устройство по П.2, отличающеес я тем, что аккумулятор давления состоит и цилиндра и размещенной в нем подпружиненной мембраны.

6.Устройство по П.2. отличающеес я тем, что аккумулятор давления состоит из вертикального цидиндра и размещенного в нем поршня с грузом.

r

Изо6ре1гён1«е относится к литейному производств^;' в частности к импульсным спбсобам уплотнения литейных форм. Целью Иэо6р1|гггения лвл^гется по(зышение равной^но&ти^ УПЛОТИ^Н*^ материала и экономия энергоносителя гр/Т(^увеличения длительности во^$^^(ейстЁия высокого давле- ния. Сущность способа заключается в уплотнен и и смеси им^пуяьс^м сжатлгр газа, причем в Начале И14пулъсаснй}1<емие давления сжатоготаэ^осущёс^твл^^ют по линейному за1сону, VctJMrttoTBO содержит рабочую камеру с системой для создания шбыточно- го давления и аккумулятор давления» в^ лол- ненный в виде цилиндра и размеи(екного в нем подпружиненного поршня. 2 с. и 4 з.п. ф-лы. 11 ил.fe

25 гч , 21 zo

o,s 2, фиг./

8 2V 20 22

иг.5

Фиг. 5