Спосіб формування та формувальна машина для ущільнення суміші

1 Спосіб формування, при якому на формівну суміш діють імпульсом стиснутого газу та контурною колодкою, який відрізняється тим, що контурною колодкою ущільнюють формівну суміш біля стінок опоки та, при необхідності, формують лійку для заливки металу перед виконанням імпульсного формування суміші 2 Формувальна машина для ущільнення суміші, що містить основу, підйомний стіл, опоку, наповнювальну рамку і траверсу, що несе імпульсну головку з розсіювачем, яка відрізняється тим, що контурна колодка виконана на корпусі імпульсної головки 3 Формувальна машина для ущільнення суміші за п 2, яка відрізняється тим, що висота контурної колодки дорівнює висоті наповнювальної рамки Винахід відноситься до ливарного виробництва і може бути використаний при формуванні напівформ ущільненням формівної суміші шляхом діяння на неї імпульсом стислого газу Відомий спосіб об'ємного імпульсного формування стиснутим повітрям (див , наприклад, а с № 249571, кп 31, В 1 15/22), при якому значно зменшується нерівномірність ущільнення суміші Стиснутий газ, що проникає в суміш, підвищує її текучість, що забезпечує більш рівномірний розподіл ЩІЛЬНОСТІ по всьому об'єму форми Проте, при цьому, поверхневий шар суміші за рахунок проходження крізь нього стислого повітря та відсутності ущільнювального елемента остається недостатньо ущільненим Відомий спосіб та устрій для ущільнення формівної суміші (див патент Швейцарії № 659012, МКІ В 22 С 15/22), при якому після ущільнення імпульсом стиснутого газу виконують послідуючу допресовку контрладу напівформи дією на нього контурної колодки та тиску остаточного газу, що підвищується в порожнині над контрладом При цьому способі недостатньо ущільненим остається контрлад напівформи, де не діє контурна колодка Відомий також спосіб формування, при якому виконують подвійне ущільнення формівної суміші, безпосередньо дією імпульсу стиснутого газу та динамічною дією ущільнюючого елементу, що приводиться в рух дією того ж імпульсу стиснутого газу (див рішення про видачу деклараційного патенту на винахід № 98105459 від 19 10 1998 р ) При цьому способі остається менш ущільненою формівна суміш біля стінок опоки та є деякі труднощі при точному формуванні лійки для заливки металу Цей спосіб ущільнення приймається як прототип, тому що, як в відомому, так і в тому, що заявляється, на формівну суміш діють імпульсом стиснутого газу та одночасно виконується ущільнення формівної суміші ущільнюючим елементом Відома формувальна машина, що вміщує основу, підйомний стіл, опоку, наповнювальну рамку та імпульсну головку з розсіювачем (див рішення про видачу деклараційного патенту на винахід № 98105459, МПК В22С 15/23) Ця формувальна машина прийнята за прототип В формувальних машинах, ВІДОМІЙ, та, що пропонується, є такі признаки основа, підйомний стіл, опока, наповнювальна рамка та імпульсна головка з розсіювачем Ущільнення суміші в ВІДОМІЙ формувальній машині виконується імпульсом стиснутого газу, який здійснюється в імпульсній головці та одночасне доущільнення контрладу ущільнюючим елементом Вадою конструкції є менше ущільнення суміші біля стінок опоки ніж по центру та деякі труднощі з формуванням лійки для заливки металу ю (О (О 47665 В основу винаходу поставлена задача створиний стіл, опоку, наповнювальну рамку, імпульсну ти спосіб імпульсного ущільнення суміші, що без головку з ущільнюючим елементом, що підвішений додаткових енергетичних витрат забезпечить рівв імпульсній головці, наприклад, на пружинах, з номірний розподіл ЩІЛЬНОСТІ суміші по всьому об'можливістю переміщення під дією основного імпуєму форми, особливо біля стінок опоки, та точно льсу стислого газу та циліндром, що взаємодіє з заформувати лійку для заливки металу розсіювачем, на корпусі імпульсної головки викоДосягається це технічним результатом, при нана контурна колодка, висота якої дорівнює висоякому перед ущільненням формівної суміші імпуті наповнювальної рамки льсом стиснутого газу та, практично, одночасним з Між ВІДМІННИМИ признаками винаходу та техніосновним ущільненням суміші додатковим и ущічним результатом, що досягається, є причиннольненням ущільнюючим елементом, виконують слідчий зв'язок пресове ущільнення формівної суміші контурною За рахунок пресового ущільнення формівної колодкою суміші контурною колодкою досягається високоякісне ущільнення біля стінок опоки та точне формуДля досягнення цього технічного результату в вання лійки для заливки металу Подальше ущільспособі ущільнення формівної суміші шляхомдії нення формівної суміші імпульсом стиснутого газу на неї імпульсом стислого газу та одночасного та доущільнення ущільнюючим елементом дає додаткового ущільнення її поверхневого шару змогу виготовлення високоякісної напівформи з ущільнюючим елементом, який приводиться в дію високою розмірною точністю та рівномірним ущіза рахунок енергії того ж імпульсу стислого газу льненням суміші перед виконанням основного ущільнення формівної суміші виконують її пресування контурною коСпосіб ущільнення суміші, що пропонується лодкою здійснюється в такій ПОСЛІДОВНОСТІ ДІЙ В основу винаходу формувальної машини поПресове ущільнення формівної суміші контурставлена задача - створити машину імпульсного ною колодкою, формування суміші, що без додаткових енергетиУщільнення формівної суміші імпульсом стисчних витрат забезпечить рівномірний розподіл нутого газу, ЩІЛЬНОСТІ по всьому об'єму форми, особливо в Одночасне доущільнення її поверхневого шаповерхневому шарі, та економію формівної суміші ру ущільнюючим елементом, що переміщується за за рахунок зменшення наповнювальної рамки та рахунок енергії основного імпульсу стислого газу вилучення операції зрізки лишків суміші після ущіта гравітаційних сил, льнення з забезпеченням суміщення поверхні фоСтатичне доущільнення від дії штоку циліндру рмівної суміші з контрладом опоки та точного поКонкретний приклад здійснення способу ущіложення лійки для заливки металу льнення суміші, що заявляється, був виконаний на експериментальному стенді При цьому викорисДосягається це технічним результатом, при товувалась пісчано-глиниста суміш слідуючих влаякому перед дією на формівну суміш імпульсу стистивостей слого газу та підпресовки поверхневого шару суміші дією ущільнюючого елементу, який переміщуСира МІЦНІСТЬ, кПа 1,0 ється за рахунок енергії того ж імпульсу стислого Вологість, % 3,5 газу виконують пресове ущільнення формівної Для проведення експерименту використалась суміші модель станини електродвигуна типу АІР-100 Для досягнення цього технічного результату Порівнювальні результати наведені в таблиці формувальна машина, що вміщує основу, підйомТаблиця Показники Лад, центр Лад, біля стінок Контрлад, центр Контрлад, біля Ущільнення імпульсом стислого газу з доущільТе ж з попереднім ущільненням ненням поверхневого шару котурною колодкою ЩІЛЬНІСТЬ напівформи, одиниць по твердоміру 071 90 88 87 85 90 90 88 88 СТІНОК З таблиці видно, що при попередньому пресовому і подальшому імпульсному ущільненню формівної суміші з доущільненням її поверхневого шару ЩІЛЬНІСТЬ більш рівномірно розподіляється по всьому об'єму форми За рахунок виконання в імпульсній головці формувальної машини контурної колодки, висота якої дорівнює висоті наповнювальної рамки, з'явилась змога ліпшого ущільнення формівної суміші біля стінок опоки, що забезпечить краще утримання формівної суміші в опоці, та точного формуван ня лійки ДЛЯ заливки металу Формувальна машина, що пропонується, зображена на кресленні (фіг 1 та 2) Формувальна машина містить основу 1, підйомний стіл 2, траверсу 3, що несе імпульсну головку 4 з ущільнювальним елементом у вигляді розсіювача 5, який рухомо підвішений в імпульсній головці 4 з допомогою, наприклад, пружин 6 Формувальна машина обладнана циліндром 7 зі штоком 8, встановленими в імпульсній головці 4 з можливістю взаємодії з розсіювачем 5 Крім того, в імпульсній головці 4 є випускний отвір 9, який перекривається клапаном 10, робоча порожнина 11 та порожнина управління 12 Імпульсна головка зв'язана з системою управління 13 Формувальна машина має наповнювальну рамку 14 та опоку 15 Відміна м в тому, що імпульсна головка обладнана контурною рамкою (16), висота якої дорівнює висоті наповнювальної рамки Формувальна машина діє таким чином Після засипки в опоку 15 та наповнювальну рамку 14 формівної суміші підйомним столом 2 замикають комплект з опоки 15, наповнювальної рамки 14 та імпульсної головки 4 При ПІДЙОМІ стола 2 контурна рамка 16 заходить в наповнювальну рамку 14 на всю и висоту і при цьому ущільнює формівну суміш біля стінок опоки 15 та формує лійку для заливки металу Після цього стиснутий газ подають в порожнину управління 12 Під дією стислого газу клапан 10 перекриває випускний отвір 9 Після ЦЬОГО стиснутий газ подають в робочу порожнину 11 Щоб утворити імпульс, системою управління 13 скидають стиснутий газ з порожнини управління 12 Під дією тиску газу в робочій порожнині 11 знизу на клапан 10 останній стрімко підіймається вгору відкриваючи випускний отвір 9 Стиснутий газ, проходячи через отвори розсіювача 5 здійснює Імпульсне ущільнення суміші Завдяки рухомості розсіювача 5 ударна хвиля імпульсу стиснутого газу з великою швидкістю розганяє його, що при взаємодії з верхніми шарами суміші забезпечує їх динамічне доущільнення Після цьо 47665 го ущільнення суміші розсіювач 5 завдяки пружинам 6 повертається в початкове положення При складній формі моделі може виникнути необхідність статичного доущільнення контрладу форми до суміщення його з контрладом опоки 15 В цьому випадку після динамічного доущільнення верхніх шарів суміші розсіювачем 5 ним же здійснюють статичне доущільнення суміші, для чого штоком 8 циліндру 7 тиснуть на розсіювач Таким чином, завдяки оснащенню імпульсної головки 4 контурною рамкою 16 одним рухом підйомного стола 2 досягається ліпше ущільнення формівної суміші біля спинок опоки 15 та точне формування лійки для заливки металу За рахунок оснащення імпульсної головки 4 ущільнюючим елементом - рухомим розсіювачем 5, що діє під впливом енергії імпульсу стиснутого газу, який здійснює основне ущільнення, забезпечується доущільнення верхніх шарів суміші Крім того, оснащення імпульсної головки циліндром 7 зі штоком 8, взаємодіючим з розсіювачем 5, дає змогу статичного доущільнення суміші Стиснутий газ, проходячи крізь отвори розсіювача 5, що рухається в сторону формівної суміші, має менші збитки енергії в порівнянні з тим, коли розсіювач 5 нерухомий і гальмує енергію стислого газу Це в цілому підвищує ефективність ущільнення суміші під впливом імпульсу стиснутого газу та забезпечує рівномірний розподіл ЩІЛЬНОСТІ ПО всьому об'єму форми Фиг 2 47665 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71