Пресс-форма для изготовления литейных газифицируемых моделей корпуса шиберного затвора

Полезная модель относится к литейному производству, а именно, к литью деталей по газифицируемым моделям и может быть использовано при изготовлении различного рода задвижек и переходников. Пресс-форма содержит две сопрягаемые полупресс-формы в виде корпусов -коробов, имеющих, преимущественно, прямоугольную форму и образующих паровую камеру со встроенными трубопроводами и штуцерами для подачи пара, воздуха, воды для охлаждения и сброса конденсата, с полуформами моделей, установленными на модельных плитах, и устройствами для подвода вспенивающегося полистирола. На модельных плитах полупресс-форм выполнены формообразующие полости сборных частей газифицируемой модели, соответствующие геометрическим размерам и формам каждого фланца корпуса шиберного затвора и соединяющего их полого цилиндра. Для обеспечения однозначного соединения и правильной взаимной ориентации фланцев при сборке литейной газифицируемой модели концы формообразующих полостей полого цилиндра и фланцев выполнены ступенчатой формы. Кроме того, в формообразующих полостях сопрягаемых деталей выполнены элементы взаимной ориентации этих деталей типа «шип - паз», например, на полом цилиндре - шип, а в ступенчатом отверстии фланца - паз. На одной пресс-форме одновременно размещены два комплекта формообразующих полуформ. Предложение позволяет уменьшить габариты и снизить металлоемкость пресс-формы, и одновременно увеличить производительность процесса изготовления литейных газифицируемых моделей корпуса шиберного затвора, сократить расход энергоносителей и снизить производственные затраты на изготовление моделей. Предложенная пресс-форма для изготовления литейных газифицируемых моделей корпуса шиберного затвора рекомендована к внедрению в научно-производственном бюро «Техноцентр». 1 п.ф., 5 илл.

Полезная модель относится к литейному производству, а именно, к литью по газифицируемым моделям и может быть использована при изготовлении корпусов различного рода шиберов, задвижек и переходников.

Известно различное технологическое оборудование, которое используется при изготовлении деталей для литья по газифицируемым моделям, в том числе пресс-формы. [1], [2], [3], [4].

Прототипом заявляемого объекта полезной модели является пресс-форма, содержащая две сопрягаемые полупресс-формы в виде коробов, имеющих, преимущественно, прямоугольную форму и образующих паровую камеру со встроенными трубопроводами и штуцерами для подачи пара, воздуха, воды для охлаждения и сброса конденсата, с полуформами моделей, установленными на модельных плитах, и устройствами для подвода вспенивающегося полистирола. [5]

Недостатком конструкций, как аналогов, так и прототипа являются следующие их особенности. Габариты и конструкция пресс-формы определяются в зависимости от расположения формообразующих полостей формуемой детали относительно плоскости разъема полупресс-форм между собой.

Непременным условием работоспособности пресс-форм является такое расположение формообразующих полостей относительно плоскости разъема пресс-формы при котором отсутствуют скрытые полости, подрезки и поднутрения.

Для формования имеющих сложную геометрическую форму моделей, например типа полый цилиндр с оребренными фланцам по торцам (фиг.1), в которых имеются равномерно расположенные отверстия для крепления, и наружные диаметры фланцев многократно превышают линейные размеры соединяющего их полого цилиндра, независимо от расположения формообразующей полости этой модели относительно плоскости разъема полупресс-форм невозможно получить формообразующую полость без поднутрений, скрытых полостей и подрезок без применения специальных устройств.

В частности, по заявке на изобретение РФ №93018160, МКИ В29С 45/00, в литьевой форме применен механизм освобождения поднутрений с шибером и вставкой.

Известно техническое решение по патенту РФ №200297, МКИ В29С 45/26, в области формования изделий с наклонными поднутрениями, по которому в расточке плиты матрицы установлен подпружиненный знак, закрепленный на стержне, к которому прикреплен один конец троса, второй конец которого установлен с зазором в подвижной плите.

Известен способ по заявке на изобретение РФ №2004130322, МКИ В29С 45/26, изготовления изделий с внутренними полостями, включающий изготовление формующих внутренние полости стержней, установку их в пресс-форму, литье под давлением изделия в собранной пресс-форме, извлечение формующих внутренние полости стержней.

Недостатками вышеуказанных технических решений является наличие в пресс-формах подвижных механизмов и устройств формующие поднутрения и скрытые полости, что существенно усложняет изготовление и, соответственно, увеличивает стоимость изготовления пресс-формы, кроме того уменьшается надежность и долговечность работы пресс-формы.

Изготовление моделей по известному аналогу (заявка на изобретение РФ №2004130322, МКИ В29С 45/26) требует изготовления, установку и извлечение стержней формующих внутренние полости изделия при каждом цикле формования, что увеличивает время полного цикла формования, т.е. уменьшается производительность.

Геометрические размеры формуемой модели определяют и геометрические размеры пресс-формы, чем больше геометрические размеры формуемой модели, тем больше геометрические размеры пресс-формы. Увеличение массы пресс-формы, кроме увеличения стоимости изготовления, вызывает увеличение (повышение) расхода энергоносителей (пара, воды и сжатого воздуха) на единицу изготавливаемого на этой пресс-форме изделия, т.к. при каждом цикле формования модели необходимо последовательно производить смыкание и размыкание полупресс-форм, их нагрев и последующие охлаждение. Общеизвестно, что расход энергии на нагрев и охлаждение пропорционален массе нагреваемых и охлаждаемых тел. Увеличение массы пресс-формы вызывает увеличение времени на нагрев и охлаждение, что в свою очередь, влияет на производительность пресс-формы.

Задачей полезной модели является снижение металлоемкости пресс-формы за счет уменьшения ее габаритов при одновременном увеличении производительности процесса изготовления литейных газифицируемых моделей корпуса шиберного затвора, сокращение расхода энергоносителей и, как следствие, снижении стоимости производственных затрат на изготовление газифицируемой модели.

Поставленная задача решается тем, что в пресс-форме для изготовления литейных газифицируемых моделей корпуса шиберного затвора, содержащей две сопрягаемые полупресс-формы в виде коробов, имеющих, преимущественно, прямоугольную форму и образующих паровую камеру со встроенными трубопроводами и штуцерами подачи пара для нагрева, воды для охлаждения и воздуха для сброса конденсата, с полуформами моделей, установленными на модельных плитах, и устройствами для подвода вспенивающегося полистирола, на модельных плитах полупресс-форм выполнены формообразующие полости составных сборных частей газифицируемой модели. Составных сборные части газифицируемой модели соответствуют геометрическим размерам и формам каждого фланца корпуса шиберного затвора и соединяющая их составная часть модели соответствует полому цилиндру между фланцами корпуса шиберного затвора.

Концы составной части модели полого цилиндра выполнены ступенчатыми для сопряжения с моделями фланцев корпуса шиберного затвора, в которых так же выполнены ступенчатые отверстия для сопряжения с концами модели полого цилиндра с необходимым натягом при взаимной сборке, при этом для обеспечения взаимной ориентации фланцев литейной модели относительно друг друга в местах сопряжения с концами полого цилиндра на сопрягаемых деталях выполнены элементы ориентации типа «шип-паз», например, на полом цилиндре - шип, а в ступенчатом отверстии фланца-паз.

Заявляемое техническое решение позволяет существенно уменьшить геометрические размеры пресс-формы, упрощает конструкцию пресс-формы, и за счет уменьшения массы пресс-формы уменьшить расход энергоносителей при производстве моделей, и увеличить производительность за счет уменьшения времени нагрева и охлаждения формообразующих панелей пресс-формы при каждом цикле формования.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид пресс-формы, на фиг.2 - объемное изображение составных частей газифицируемой модели корпуса шиберного затвора, на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1, на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.1, на фиг.5 - объемное изображение пресс-формы для изготовления газифицируемых моделей корпуса шиберного затвора.

Пресс-форма (фиг.1) для изготовления газифицируемых моделей корпуса шиберного затвора (фиг.2) состоит из двух сопрягаемых полупресс-форм 1 и 2 (фиг.3 - фиг.5), каждая из которых включает корпус (короб) 3, имеющий, преимущественно, прямоугольную форму, и закрепленную на нем модельную плиту 4 (фиг.3 - фиг.4). На модельной плите 4 размещены полуформы для изготовления

сборных частей газифицируемой модели (фиг.2), включающие формообразующие полости для фланцев 5 и 6 (фиг.2) и формообразующие полости для соединяющих эти фланцы полых цилиндров 7 (фиг.2). При этом формообразующие полости этих полуформ соответствуют геометрическим размерам и формам каждого фланца корпуса шиберного затвора и соединяющего их полого цилиндра. Для обеспечения правильного соединения фланцев 5 и 6 с полым цилиндром 7 (фиг.2) с необходимым натягом и однозначной ориентацией этих фланцев при сборке газифицируемой модели формообразующие полости их концов, а также формообразующие полости цилиндров 7 (фиг.2) выполнены ступенчатой формы и в них выполнены (или помещены) элементы, формирующие ориентацию соединяемых деталей по типу «шип - паз». В полуформах фланцев 5 и 6 - это паз 8 (фиг.2), а в полуформах цилиндров 7 - это шип 9 (фиг.2). Размеры модельной плиты 4 (фиг.5) выбраны из условий размещения на них двух комплектов полуформ 5, 6 и 7 (фиг.2). По периметру модельной плиты 4 одной из полупресс-форм 1 или 2 выполнен узел герметизации в виде уложенной в канавку уплотнительной прокладки 10 (фиг.3...фиг.5). Сочлененные между собой полупресс-формы 1 и 2 образуют герметичную камеру. Для подвода в корпус 3 необходимых для изготовления газифицируемых моделей энергоносителей: пара, сжатого воздуха и воды, на нем установлены штуцеры 11, 12 и 13 (фиг.1), к которым присоединены трубопроводы 14 (фиг.3 и фиг.4), перфорированные равномерно расположенными отверстиями. Для сброса из корпуса 3 конденсата после изготовления модели на нем установлены штуцеры 15, 16 и 17 (фиг.1). Корпуса 3 снабжены рым - болтами 18 для подъема и перемещения их при помощи грузоподъемных механизмов и отверстиями 19 (фиг.1) для крепления на полуавтомате для изготовления литейных газифицируемых моделей (на чертеже не показан).

Глубина L (фиг.3) каждого корпуса 3 выбрана из условия обеспечения оптимального расхода пара, воды и воздуха при изготовлении моделей и не превышает 80...100 мм, при этом глубина 1 (фиг.3) от выступающих внутрь корпуса деталей не превышает 60...70 мм.

Одна из полупресс-форм, например 1, неподвижно закрепляется на полуавтомате. В донной части корпуса 3 этой полупресс-формы выполнены отверстия 20 (фиг.3) для подключения к задувному устройству для подачи вспенивающегося полистирола из накопителя бункера полуавтомата. Другая полупресс-форма, например 2, закрепляется на подвижной плите полуавтомата. В полупресс-формах 1 и 2 на модельных плитах 4 установлены направляющие 21 типа «штырь-гнездо» (фиг.4).

Изготовление моделей в пресс-формах.

Подготовленные к работе полупресс-формы 1 и 2 устанавливаются на полуавтомате, при этом корпуса 3 жестко стыкуются с плитами полуавтомата. При помощи полуавтомата обе полупресс-формы сводятся обращенными друг к другу модельными плитами и усилием пневмоцилиндров полуавтомата герметизируются по плоскости стыка уплотнительной прокладкой 10 (фиг.4). Затем срабатывает задувное устройство полуавтомата и формообразующие полости полуформ для фланцев 5, 6 и формообразующие полости для соединяющих эти фланцы полых цилиндров 7 заполняются вспенивающимся полистиролом. После этого по трубопроводу 13 от магистральной сети полуавтомата внутрь пресс - формы подается пар. Происходит «вспенивание» гранул полистирола в заполненных формообразующих полостях полуформ. Контроль температуры при этом осуществляется датчиком температуры, устанавливаемым на одном из корпусов 3 полупресс-форм 1 или 2. Подача пара отключается. Полуавтомат производит подачу проточной воды для охлаждения моделей по трубопроводу 12 и отвод воды через штуцеры 15, 16 и 17. После охлаждения моделей (контроль - датчиком температуры) производится разъединение полупресс-форм 1 и 2, выдувание сформированных деталей, из формообразующих полостей полуформ 5, 6 и 7 (фиг.4) и осушение полостей корпусов 3 и полуформ сжатым воздухом, подаваемым по магистральным трубопроводам полуавтомата.

Предложение позволяет уменьшить габариты и снизить металлоемкость пресс-формы, и одновременно увеличить производительность процесса изготовления литейных газифицируемых моделей корпуса шиберного затвора, сократить расход энергоносителей и снизить производственные затраты на изготовление моделей.

Предложенная пресс-форма для изготовления литейных газифицируемых моделей корпуса шиберного затвора рекомендована к внедрению в научно -производственном бюро «Техноцентр».

Использованная литература

1. Россия, патент №2279945, МПК В22С 7/05.

2. Россия, патент №2314198, МПК В29С 45/00.

3. Литье по моделям из пенополистирола. /В.А.Озеров, B.C.Шуляк, Г.А.Плотников/, - М.: Машиностроение, 1970.

4. Литье по газифицируемым моделям /Ю.А.Степанов и др./ - М.: Машиностроение, 1976.

5. Энциклопедия. Машины и оборудование кузнечно-штамповочного и литейного производства /Ред. сост. Ю.А.Бочаров и др./. - М.: Машиностроение, 2005, т.I Y-4, стр.721-736, (прототип).

Пресс-форма для изготовления литейных газифицируемых моделей корпуса шиберного затвора, содержащая две сопрягаемые полупресс-формы в виде коробов, имеющих преимущественно прямоугольную форму и образующих паровую камеру со встроенными трубопроводами и штуцерами для подачи пара, воздуха, воды для охлаждения и сброса конденсата, с полуформами моделей, установленными на модельных плитах, и устройствами для подвода вспенивающегося полистирола, отличающаяся тем, что на модельных плитах полупресс-форм выполнены формообразующие полости сборных частей газифицируемой модели, соответствующие геометрическим размерам и формам каждого фланца корпуса шиберного затвора и соединяющего их полого цилиндра, концы которого выполнены ступенчатыми для сопряжения с фланцами, в которых также выполнены ступенчатые отверстия для сопряжения с полым цилиндром с необходимым натягом, при этом для обеспечения взаимной ориентации фланцев относительно друг друга при сборке литейной газифицируемой модели в местах сопряжения их с полым цилиндром на сопрягаемых деталях выполнены элементы ориентации типа «шип - паз», например, на полом цилиндре - шип, а в ступенчатом отверстии фланца - паз.