Устройство для изготовления форм для отливки искрозащитных экранов для каминов из латуни

Полезная модель относится к литейному производству, а именно к конструкциям устройств для вакуумно-пленочной формовки (ВПФ). Задача предлагаемой полезной модели в повышении качества формовки изделия; упрощении используемое оборудование; понижении капиталовложения; увеличении срока эксплуатации литейной формы; повышении коэффициента использования металла. Сущность полезной модели заключается в том, что технологическая линия для изготовления искрозащитных экранов для каминов из латуни, включающая вакуумную трубопроводную систему, устройство для изготовления форм: модельную плиту, модель, синтетические пленки, заливочное устройство, при этом вакуумная трубопроводная система включает вакуумметр и датчики давления, а устройство для изготовления форм дополнительно включает вибростол, для изготовления изделия, а формовочный песок при этом накрывается сельскохозяйственной пленкой.

Полезная модель относится к литейному производству, а именно к конструкциям устройств для вакуум но-пленочной формовки (ВПФ).

Известна оснастка для ВПФ. в конструкции, опоки которой используются поворотные крышки для герметизации одной из сторон формы (см i-mash.ru>index.php?newsid=9711)

Известна автоматическая линия для производства отливок по вакуум-процессу (а. с.766744), включающая горизонтально замкнутый конвейер с вакуумной системой, формовочные машины для получения форм низа и верха, кантователь, механизмы для передачи полу форм на горизонтально-замкнутый конвейер и их сборки, устройство для установки грузов на формы, выбивную решетку, установленную между ветвями горизонтально-замкнутого конвейера, и средство для передачи залитой форм на выбивную решетку, имеющее с кареткой направляющие, смонтированные над выбивной решеткой и одной из ветвей горизонтально-замкнутого конвейера.

Известен способ получения отливок в вакуумно-пленочных формах (патент RU 2024939), включающий формы, рулон нижней пленки мешка, кристаллизатор, массивные выпоры и прибыли, склиз, песковод, рулон верхней пленки мешка, двух нагреваемых роликов для сварки пленок мешка, воронки, контрлад.

Наиболее близким технологическим решением является патент на изобретение RU 2020025 включающий вакуумную трубопроводную систему, устройство для изготовления форм: модельная плита, модель, синтетическая пленка, заливочное устройство.

Недостатками данного устройства являются дороговизна, сложность в эксплуатации.

Задача предлагаемой полезной модели в повышении качества формовки изделия; упрощении используемое оборудование; понижении капиталовложения; увеличении срока эксплуатации литейной формы; повышении коэффициента использования металла.

Технический результат получаем за счет установки датчиков давления и вакууметра, как следствие упрощается весь производственный процесс контроля формовки изделия. Установка вибростола позволяет ускорить процесс формовки, улучшить непосредственно саму форму, уменьшить брак при отливки модели. Данные приборы облегчают эксплуатацию используемого оборудования, использование сельскохозяйственной пленки для удерживания песка в опоке идеально подходит для данного устройства по плотности, пластичности и температурным режимам плавления, а так же снижает капиталовложение.

Устройство для изготовления форм для отливки искрозащитных экранов для каминов из латуни, содержащее вакуутрубопроводную систему, модельную плиту, модель с синтетической пленкой, опоку с сухим формовочным песком, при этом выкуутрубопроводная система включает вакуумметр и датчик давления, устройство дополнительно содержит вибростол для изготовления изделий, и опока с сухим формовочным песком накрыта сельскохозяйственной пленкой.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 дан разрез участка, а фиг.2 разрез устройства для изготовления форм. На фиг.3 разрез модели в формовочном песке.

Устройство содержит: водокольцевой вакуум-насос 1, для создания вакуума в системах при давлении всасывания 0,04 МПа, на нем установлен вакуумметр 2 - манометр для измерения давления разреженного газа, далее следуют датчики давления 3 для измерения избыточного давления, абсолютного давления, разрежения и многих других задач охватывая диапазон давлений от 50 Па до 250 МПа. Затем установлена плита 4 для нагрева синтетической пленки 5, под ней находится непосредственно сама модель 6,которая помещена в опоку 7 и засыпается сухим формовочным песком, который покрывают сельскохозяйственной пленкой 8 для удерживания формы. Форма с моделью располагается на модельной плите 9, которая в свою очередь, установлена на вибростоле 10. Ко всей вакуумной установке подключен трубопровод 11 для откачки воздуха со специальными просеивающими фильтрами. Трубопровод 11 соединяется с камерой для откачки воздуха 12.

Работа осуществляется следующим образом

Технологический процесс, основные принципы и особенности:

1. В процессе производства используется специальная вакуумная форма с вытяжной камерой 12 и с отверстиями для откачки воздуха.

2. Нагретую до размягченного пластичного состояния синтетическую пленку 5 из полимерного материала помещают на заранее подготовленную форму. Затем вакуумный насос 1 выкачивает воздух. Это приводит к тому, что под действием приложенной силы вакуумного насоса 1 синтетическая пленка 5 плотно прижимается к модели 6 и оформляется в готовое изделие.

3. Затем на уже прижатую к модели 6 синтетическую пленку 5 из полимерного материала накладывается опока 7, оборудованная трубой 11 для откачки воздуха со специальным фильтром.

4. Внутренняя часть опоки 7 заполняется специальным сухим формовочным песком, не имеющим спаивающих (вяжущих) веществ и других дополнительных примесей. Мелкими встряхиваниями вибростола 10 достигается уплотнение заполнителя опоки 7, удаляются излишки засыпного материала, а сверху опока 7 накрывается сельскохозяйственной пленкой 8, необходимой для уплотнения заполнителя. После этого открывается клапан трубы 11 для откачки воздуха, что приводит к возникновению вакуума в формовочном песке. В результате этого возникает разница внешнего и внутреннего давления на форме, которое можно контролировать на специально установленном датчике давления 3 (приблизительно 300~400 миллиметров ртутного столба). Для измерения же давления необходимо обратиться к вакууметру 2. Благодаря указанной разнице давлений получается форма для литья, обладающая достаточно высокой жесткостью. Значение жесткости формы по шкале твердости может достигать плюс-минус 95.

5. После полного окончания приложения усилия вакуума внутри формы, указанную модель 6 необходимо извлечь, чтобы получилась полость. Усилие должно прилагаться к форме до тех пор, пока модель 6 можно будет извлечь без особых усилий и без ущерба для полученной полости для заливки. Нижнюю часть опоки 7 изготавливают точно также, как и описано выше для верхней части опоки 7.

6. В форму устанавливаются различные литейные стержни, затем после формовки изделия они убираются, нижняя и верхняя части опоки 7 совмещаются и происходит залитие формы.

7. Усилие вакуумного насоса 1 должно прилагаться вплоть до полного затвердевания изделия 6. После полного затвердевания изделия, прекращается откачка воздуха из формы. И когда давление внутри формы начнет приближаться к атмосферному, нижняя и верхняя части формы автоматически распадутся.

Важные моменты:

(1) разница внешнего и внутреннего давления на форме обеспечивает необходимую жесткость и прочность модели 6, а также точное соответствие изделия выпуклостям и полостям формы.

(2) приподсоединение вакуумного насоса 1, труба 11 для откачки воздуха, оборудованная специальным фильтром, должна устанавливаться в соответствующее место верхней и нижней опоки 7 еще до начала заполнения их песком, но после помещения туда модели 6 и литейных стержней, а также после накладки на опоки 7 сельскохозяйственных пленок 8 для уплотнения заполнителя.

Преимущества вакуумно-пленочного литья в песчано-глинистые формы:

- Повышается качество формовки изделий: поверхность формованного изделия гладкая и чистая, изделие обладает четкими краями и очертаниями, кроме того, размеры готового изделия строго соответствуют заданным. Готовое изделие обладает высокой степенью твердости, твердость изделия равномерна. Легкость извлечения модели будущего изделия из литейной формы.

- Простота используемого оборудования, низкие капиталовложения, невысокие расходы на техническое обслуживание и профилактический ремонт, связанные с функционированием и эксплуатацией указанного оборудования. Это все указано без учета соответствующего оборудования, используемого в процессе производства и служащего для отбора материалов с низким количеством посторонних примесей, отбора материалов, обладающих низкими вяжущими свойствами, и предназначенного для смешивания материалов.

- Долговечность эксплуатации литейной формы и опоки.

- Высокий коэффициент использования металла. При использовании вакуумно-пленочного литья в песчано-глинистые формы, металл обладает сравнительно хорошей активностью, хорошей способностью к заполнению формы. Можно производить тонкостенные детали с толщиной стенки всего 3 мм. Готовые изделия обладают высокой степенью жесткости, медленно охлаждаются. При использовании дополнительных скрепляющих приспособлений значительно уменьшается выпор отливки. Повышается производительность, уменьшается припуск на обработку изделий.

Нагревательные элементы для размягчения и пластификации синтетической пленки 5 и сельскохозяйственной пленки 8 из полимерных материалов: пластина с нагревательными элементами, принцип действия которых основан на использовании тепловой энергии лучей дальней (коротковолновой) ИК-области спектра излучения. Для размягчения и пластификации также можно использовать нагревательные элементы, отдающие тепловую энергию при помощи открытого огня, либо принцип действия которых основан на излучении тепла при прохождении через них электрического тока.

Чтобы увеличить тепловой коэффициент полезного действия, спектр излучения нагревательных элементов максимально приближают к спектру поглощения пленки из полимерных материалов.

Формы и отъемные части формы.

Диаметр отверстия для откачки воздуха составляет 2~3 мм.

Необходимо обеспечить плотное прилегание синтетической пленки 5 из полимерных материалов к модели 6. В местах неплотного прилегания синтетической пленки 5 к модели 6 следует дополнительно просверлить еще одно маленькое отверстие.

Способ откачки воздуха:

- по трубопроводам для откачки воздуха,

- из боковой вытяжной камеры,

- комбинированный способ

Устройство для изготовления форм для отливки искрозащитных экранов для каминов из латуни, содержащее вакуумную трубопроводную систему, модельную плиту, модель с синтетической пленкой, опоку с сухим формовочным песком, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит вибростол для изготовления изделий, вакуумная трубопроводная система включает вакуумметр и датчики давления, а опора с сухим формовочным песком накрыта сельскохозяйственной пленкой.