Пресс-форма для изготовления моделей Советский патент 1980 года по МПК B22D17/22 

I

Изобретение относится к литейному производству, а именно к прессформам для изготовления выплавляемых моделей отливок, и может быть использовано в промьшшенности для получения точных отливок сложной формы по выплавляемым моделям, например, отливки крупногабаритной тонкостной обечайки с полыми поднутренними фигурными приливами-фланцами, расположенными на боковой поверхности обечайки.

Известны пресс-формы с вьадвижными металлическими стержнями, расположен- ными параллельно или под углом к плос-: кости разъема пресс-фор 1Ы 1 .

Известные пресс-формы позволяют изготовить выплавляемые модели отлирок с отверстиями и .полостями различной формы, но без поднутрения полостей, препятствующего извлечению стержня из модели. В них также нельзя изготовить выплавляемую модель отливки тела вращения с близко расположенными друг к другу наклонными отверстиями или полостями, оси которых пересекаются между собой на незначительном удалении от поверхности модели (потому, что выступающие из модели элемент / стержней и стержневого механизма не размещаются в зоне перюсечения осей отверстий, наталкиваясь друг на друга).Кроме того, модели отливок, например обечаек, у- которых на наружной поверхности имеются приливы с поднутрением полостей, оси которых не параллельны направлению разъема пресс-формы, невозмЪжно изготовить в известных

10 пресс-фоЕ 1ах ( из-за невозможности извлечения модели из пресс-формы без поломки поверхностей приливов).

Необходимо иметь отдельные пресс15 и для изготовления звеньев модели в виде гладких секторов и для изготовления звеньев модели в виде отдельных приливов различной формы, что увеличивает потребное количест20во отдельных пресс-форм и затраты на их изготовление, а сборка составной модели из большого количества отдельных звеньев увеличивает трудо емкость получения модели и снижает

25 точность расположения поверхностей фигурных приливов на модели отливки (в связи с чем в отливке приходится предусматривать специальные припуски на приливах-фланцах для sut последующей обработки) .

30 Известны также пресс-формы специально предназначенные для изготовления выплавляемых моделей отливок полых тел вращения с поднутрением полостей, содержащие полуформы-матрицы и составные стержни со стержневым механизмом. Стержневой механизм известной пресс-формы выполнен в виде двух фигурных конусных втулок с наклонными пазами, а составной стержень для поднутрений выполнен в виде вставок с прямыми и секторными лепестками, установленнымив пазах фигурных втулок. Фигурные втулки выполнены с возможностью аксиального перемещения относительно оси симметрии пресс-форгйы при замыкании полуформ в осевом направлении и своими наклонными пазами перемещают в радиальном направлении прямые и секторные лепестки составного стержня, формообразующего в модели отливки полость с поднутрением {J2. Однако известная ПЕ есс-форма не позволяет изготовить, модель отливки с поднутрением полостей, оси симметрии которых расположены под различными углами к направлению разъема пресс-формы, а тем более полостей с поднутрением в наклонных фигурных приливах, расположенных по окружности модели отдивки, например крупногабаритной тонкостенной обечайки. Целью изобретения является обеспе чение изготовления максимально укруп ненных звеньев составной выплавляемо модели отливки тела вращения сложной формы с поднутрением боковых полостеП, оси симметрии которых непараллельны направлению разъема пресс-форм например звена сектора модели отливк крупногабаритной тонкостенной -обечай ки с несколькими польвии с поднутрением фигурньэ и приливами на наружной поверхности сектора, которые располо жены как в непосредственной близости друг к другу, так и разнесены в окружном и осевом направлении, при этом оси, по крайней мере, двух приливов на секторе модели пересекаются или перекрещиваются между собой,т.е. цел изобретения - расширение номенклатур изготовленных моделей. Цель достигается тем, что в njjecc форме, содержащей две разъемные полу форМы, полость между цилиндрическими рабочими поверхностями которых форми pydT стенку модели, механизм замыкания полуфррм, составные стержни с ме ханизмом их перемещения, подкладную плиту и кролику с впрыскным отверстие составные стержни выполнены в виде внешней вставки-ползуна { с внутренней фигурной рабочей поверхностью), несущей соосно установленную в ней и выполненную съемной внутреннюю вставку (с наружной фигурной рабочей поверхностью), внешняя вставка-ползу размещена а направляющем пазе внешн е секторной полуформь подвижно в направлении оси фигурного прилива модели, формируемого полостью между вставками при замыкании внешней вставки через внутреннюю на гладкую рабочую поверхность внутренней секторной полуформы и замыкании полуформ в радиальном направлении по цилиндрическим, поверхностям разъема полуформ. Кроме того, поаеречные размеры вставки-ползуна выбраны из условия, чтобы проекция выходного сечения направляющего паза (т.е. проекция линии пересечения поверхностей паза с цилиндрической рабочей поверхностью внешней полуформы) на плоскость, перпендикулярную направлению разъема полуформ, перекрывала проекцию формообразуемого прилива на ту же плоскость. При этом криволинейная торцовая поверхность внешней вставки вокруг ее рабочей полости выполнена по радиусу рабочей цилиндрической поверхности внешней полуформы и располагается заподлицо с ней (при замыкании стержня и полуформ), а криволинейная торцовая поверхность внутренней вставки выполнена по радиусу рабочей Цилиндрической поверхности внутренней полуформы. Выполнение составных стержней в В5аде вставки-ползуна, несущей соосно ycтaнoвлeннsпo внутреннюю вставку, с возможностью мещения вставок в направлении оси прилива до упора в рабочую поверхность внутренней секторной полуформы при замыкании стержня и полуформ обеспечивает точность размеров и формы наружной и.внутренней поверхностей приллвов укрупненного сектора модели. Размещение вставок-ползунов в направляющих пазах внейшней секторной полуформы обеспечивает точность расположения приливов по дуге окружности укрупненного сектора модели и точность угла наклона осей приливов. Выполнение внутренней вставки съемной относительно внешней вставки-пЬлзуна и размещение ее внутри внешней вставки (без жесткой связи с внутренней полуформой).обеспечивает размещение внутренних вставок в-полостях наклонных приливов, расположенных в непосредственной близости друг к другу, а также обеспечивает разъем стержней (вставок) и извлечение внутренних вставок из поднутренных полостей наклонных приливов, разнесенных к краши укрупненного сектора модели. Выбор поперечного размера ка;хдой вставки-ползуна (поперечных размеров направляющего паза) из условия, чтобы проекция выходного сечения паза на плоскость, перпендикулярную направлению разъема полуформ, перекрывала проекций) формируемого прилива на ту же плоскость, обеспечивает разъем полуформ и извлечение укрупненногосектора модели из пресс-формы без повреждения наружных поверхностей и приливов, которые (в результате удаления мебта их расположения к краям сектора и наличия угла наклон оси приливов к направлению разъема пресс-формы и значительного вылета над наружной цилиндрической поверхностью сектора) формируются вставками глубоко внутри направляющих па зов. Выполнение торцовой поверхности внешней вставки по радиусу и заподл цо с внутренней рабочей поверхностью внешней полуформы обеспечивает точность стыка наружной поверхности мо дели вокруг прилива с остальной наружной поёерхностью модели даже при значительном увеличении поперечных размеров направляющего паза, а выполнение торцовой поверхности внутренней вставки по радиусу цилиндрической поверхности внутренней полуформы обеспечивает прилегание встав ки к полуфО5 е при залагкании стержня. Для упрощения конструкции прессформы поперечное сечение направляющих пазов выполнено в виде прямоугольника или окружности, выталкиватель съемной вставки размещен в поло штоке внешней вставки, а для соос- ной установки внутренней вставки внешняя вставка снабжена базирукнцимк элементами в виде двух установочных пальцев, жестко закрепленных на тор це ее внутренней поверхности. На фиг. 1 изображена пресс-форма вертикальный разрез; На фиг.2 - то я вид в плане на фиг.З - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - пресс-форма, частичный горизонтальный разрез по оси составного стержня в разомкнутом положении и положение плоскости П, перпендикулярной направлению азъема пресс-формы; на фиг.5 - разрез Б-В на фиг.4; на фиг.6 - пример изго товляемого укрупненного сектора модели обечайки и схема составной моде ли (тонкими линиями), вид в плане; на фиг.7 - вертикальный разрез В-В на фиг.б; на фиг.8 - вид по стрелке Г- на фиг.6; на фиг.9 - вид по стрел ке Д на фиг.б. Пресс-форма состоит из внутренней секторной полуформы 1, снабженной боковыми планками 2, внешней секторной- полуформы 3 с механизмом замыкания полуформ в виде откидных болтов 4 и гаек 5, подкладной плиты 6, крыш ки 7 с впрыскньм отверстием 8 и сос1тавных стержней однотипной конструк ции , содержгицих внешнюю и внутреннюю фигурные вставки 9 и 10. Внешняя вставка. 9 с охватывающей фигурной рабочей поверхностью выполн на в виде ползуна и размещена в скво ном направляющем пазе 11 внешней полуформы, закрытым с внешней стороны краткой 12. Через отверстие крышки проходит полый шток вставки-ползуна с-подпружинеккьп выталкивателем 13 и гайкой 14. В прорези крышки установлен замок 15 в виде откидной серьги, входотдий в кольцевую канавку 16 гайкк. Внутренняя вставка выполнена съемной и свободно установлена на пальцах 17, закрепленных на внутреннем торце рабочей полости внешней вставки, а фигурная (охватываемая) рабочая поверхность внутренней вставки соосна рабочей поверхности внешней вставки. Составная вьаплавляемая модель 18 отливки крупногабаритного тонкостей |ного тела вращения сложной фЪрмы типй обечайки состоит, например, из шести отдельных укрупненных звеньев. Укрупнеккое звено модели представляет собой сектор 19 модели с соосными наружной и внутренней поверхностями вращения 20 и 21 {образующими тонкую стенку модели) с произвольным расположениеги не менее двух-трех полых с поднутрением фигурных .приливов-фланцев 22-24, оси которых не параллельны друг другу, т.е. пересекается или перекрещиваются между собой (фиг.6), Каждый прилив представляет собой . полый выступ с фигурными наружной и соосной с ней внутренними поверхностями 25 и 26 (ось которых являет- ся осью прилива). По торцу прилив закрыт дснышком-фланцем 27 с местными утолщениями 28 и центральным отверстие 29 (фиг. 7), например, в виде овала 30 (фиг.В) или окружности 31 (фиг.9). Полость внутри прилива открыта в направлении оси обечайки и прднутрена относительно отверстия 29 в донышке-фланце. Секторные полуформы снабжены цилиндрическими поясками 32 и 33, служащими поверхностями разъема полуформ в радиальном направлении/проходящем через середину дуги Сектора. Направлению разъема не параллельна ось, по крайней мере, одного стержня, а в конкретном примере - не параллельны оси всех стержней, Рабочие цилиндрические поверхности 34 и 35 полуформ при замыкании полуформ 3 радиальном направлении образуют полость, формирующую тонкую стенку сектора модели. Вставка-ползун, несущая внутреннюю вставку,, может перемещаться с помощью гайки по направляющему пазу вдоль оси фop a pyeмoгo прилива до упора торца 36 внутренней вставки в поверхность внутренней полуформы. В этом замкнутом положении стержня полость между фигурными рабочими поверхностями вставок формирует прилив сектора модели совместно с донышком 27, ч йотором выступ 37 на торце внутренней вставки прижатый к торцу внешней вставки формирует отверстие, а торцовые выемки 38 вставки формируют местные утолщения на донышке. Криволинейная торцовая рабочая поверхность 39 вставки-ползуна вокруг рабочей полости выполнена по радиусу рабочей поверхности внешней полуформы. Секторные полуформы 1 и 3 устанав лийают на подкладную плиту 6, замыкают в радиальном направлении с помо щью откидных болтов 4 и гаек 5 и накладывают крышку 7. -Поворотом гайки 14, удерживаемой замком 15, перемещают вставку 9 совместно со вставкой 10 по пазу 11 до упора поверхности вставки 10 и повер ность. 34 полуформы 1, т.е. замыкают на нее составной стержень. Также замыкают и остальные стержни. Через впрыскное отверстие 8 подае ся модельная масса в полость,образованную рабочими поверхностями 34 и 35 полуформ и боковыми планками 2 и сообщающиеся с ней -фигурные полости между вставками 9 и 10 составньк стер;:шей. После застывания модельной массы пресс-форму раскрывают: снимают с подкладной плиты 6, снимают крышку 7 и освобождают откидные болты 4,что .позволяет отделить внутреннюю полуформу 1. Затем с помощью гаек 14 перемещают вставки-ползуны 9 в исходное положение fза габариты приливов , при этом выталкиватель 13 сни мает внутреннюю вставку 10 с пальцев 17 и выталкивает ее из полости прилива. Так как поперечное сечение а-а вставки-ползуна выбрано из опре деленного условия, то проекция а выходного сечения направляющих пазов 11 на плоскость П, перпендикуляр ную направлению разъема полуформ, перекрывают проекции б-б соответству квдих приливов на ту же плоскость и изготовленный укрупненный сектор 19 модели свободно извлекается из внеш ней полуформы 3 (без повреждения по верхностей приливов). Возможность обеспечения из указа ного выше условия выбора поперечных размеров вставок-ползунов Jvifi наибо лее разнесенных в окружном направле нии приливов, имеющих значительный вылет, устанавливает пределы максиMaj® Hp возможному укрупнению отдель ных звеньев (количество которых при наиболее благоприятных условиях малый вылет приливов, малые- углы между осями приливов и направлением разъема пресс-фор ы или наличие благоприятных уклонов и т.д. - може быть уменьшено до двух, т.е. в прес форме изготовляют секторы модели с центральным углом 180 , котоЕ ае сты куются между собой в диаметральной плоскости). Поэтому в каждом конкретном случае количество отдельных укрупненных секторов модели, из которых собирается замкнутая составная модель отливки, может быть различным, но в 3-4 раза меньшем, чем при изготовлении составной модели из неукрупненных звеньев-секторов с одним приливом. Так как в общем случае геометрическая форма приливов и их мест располо.:сения .На секторах модели различны, то потребное количество секторных пресс-форм равно количеству укрупненных секторов модели, составляющих модель отливки, а при тождественности формы всех секторов достаточно иметь одну пресс-форму. На специальном сборочном приспособлении-кондукторе из изготовленных в пресс-формах укрупненных секторов модели собирается составная выплав-г ляемая модель отливки путем сочленения секторов по боковым (радиальным) плоскостям стыка по известной технологии (пайко-проплавлением, склеиванием и т.д.). Полученную выплавляемую составную модель используйт для изготовл-ения отливки обечайки известными способами. Таким образом, предлагаемая конструкция пресс-формы с составными стержнями, состоящими из внешней вставки-ползуна, несущей съемную внутреннюю вставку, их размещение в наклонных пазах секторной полуфор.мы и выбор поперечного сечения паза из условия перекрытия проекции формообразуемого прилива на плоскость, перпендикулярную направлению разъема полуформ, обеспечивает разъем полуформ и составных стержней и извлечение укрупненного звена-сектора модели отливки тела вращения сложной формы. Изготовление укрупненных звеньевсекторов составной модели с несколькими полыми с поднутрением фигурными приливами-фла-нцами на секторе уменьшает суммарную трудоемкость изготовления звеньев модели и трудоемкость сборки составной модели (за счет соответствукядего уменьшения количества отдельных звеньев в.результате их укрупнений), а также уменьшает потребное количество пресс-форм для изготовления отдельных элементов модели (за счет их совместного изготовления в пресс-форме для укрупненного звена), чтоснижает затраты на изготовление оснастки и повышает точность взаимного расположения приливов-фланцев на укрупненном секторе модели. , Формула изобретения 1. Пресс-форма для изготовления моделей отливок с поднутрданием, содержащая две разъемные полуформы с механизмом их замыкания, составные стержни с механизмами их перемещения и вытaJ lкивaтeлями, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения номенклатуры изготовленнь х моделей, стержни или по крайней мере , один из них выполнен в виде внешней вставки с фигурной поверхно стью, несущей внутреннюю вставку с рабочей поверхностью и взаимодействующую с поверхностью внутренней луформы, размещен во внешней по пуформе с возможностью аксиального пе ремещения относительно оси формообразуемого стержнем прилива, при это полуфор ш выполнены в виде разъемны в радиальном направлении соосных се торов с цилиндрическими поверхностями разъема. 2. Пресс-фос 1а по п. 1, о т л и чающаяся тем, что внешняя вставка выполнена в виде ползуна с прямоугольным поперечным сечением и размещена в сквозном направлякнцем пазе полуформы, проекция выходного сечения которого на плоскость, перпендикулярную направлению разъема полуформ, перекрывает проекцию фигурной рабочей поверхности внешней вставки на ту же плоскость. - 3. Пресс-форма по п.1, о т л и чающаяся тем, что внешняя Lf вставка снабжена элементами базирования внутренней вставки, например, « в виде двух-установочных пальцев, жестко.закрепленных на торце охватывающей поверхности. 4.Пресс-форма по п.1, отличающаяся тем, что выталкиватель съемной внутренней вставки размещен в штоке внешней вставки, вьтолненного полым. 5.Пресс-форма поп.1, отличаю,щаяся тем, что торцовая рабочая поверхность внешней вставки выполнена по радиусу, равному радиусу рабочей цилиндрической поверхности внешней полуфоралы, а расположена заподлицо с этой поверхностью в рабочем положении. 6.Пресс-форма По п.1, о т л и чающаяся тем,.что замыкающаяся на внутреннюю полуформу торцовая поверхность внутренней вставки выполнена по радиусу, равному радиусу рабочей цилиндрической поверхности внутренней полуформы, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР W 472749, кл. В 22 О 17/22, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР fj 474395, кл. В 22 D 17/22, 1973.

т

&ud Г noStfuyrrtff

50