UA80656C2

UA80656C2 - Pattern for vacuum molding

Info

Publication number: UA80656C2
Application number: UAA200610303A
Authority: UA
Inventors: Oleh Yosypovych Shynskyi; Volodymyr Stepanovy Doroshenko
Original assignee: Physical Technological Inst Metals & Alloys Nat Acad Sciences Ukraine
Priority date: 2006-09-27
Filing date: 2006-09-27
Publication date: 2007-10-10

Abstract

The invention relates to the foundry, in particular, to solid and lost patterns for vacuum molding. A pattern consists of a material which is easily moved away, the pattern has cavities in the form of channels which penetrate a runner and an air hole. The channels are connected with the surface of the pattern and from the side of the surface of pattern are closed with gas-permeable vents capable of holding sand. Technical result: simplifying of removal of pattern prior to or during pouring of metal.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до ливарного виробництва, зокрема до порожнинних моделей з матеріалу, який легко 2 видаляється, до моделей, переважно, нероз'ємних та разових.The invention relates to foundry production, in particular to hollow models made of material that is easily removed, to models that are mainly non-separable and disposable.

Відома модель для вакуумної формовки, що складається з гранул пінополістиролу (Авторське свідоцтвоA known model for vacuum forming, consisting of polystyrene foam granules (Author's certificate

СРСР Мо1189565, МПК 822С7/02, опубл. 1985). Для одержання такої моделі потрібна складна вакуумна оснастка, а використання цієї моделі важке для дрібних моделей, що збираються в блоки для лиття.USSR Mo1189565, IPC 822С7/02, publ. 1985). To obtain such a model requires complex vacuum equipment, and the use of this model is difficult for small models that are assembled in blocks for casting.

Найбільш близька по технічній сутності й ефектові, що досягається, є порожнинна модель, що газифікується 70 Патент Японії 51-31008, МПК В22С7/02, опубл. 1976). Однак одержання складних порожнин у моделі вимагає виконання її з двох половин, що підвищує трудомісткість виробництва. А також відсутність засобів вакуумування порожнини моделі утруднить попереднє видалення моделі перед заливанням металу, якщо потрібна така операція, наприклад, для одержання виливків без взаємодії металу з продуктами деструкції моделі. Високі тиски, створювані продуктами газифікування моделі при заливанні її металом, часто служать причиною браку 72 виливків.The closest in terms of technical essence and the effect achieved is the cavity model, which is gasified 70 Japanese patent 51-31008, IPC B22С7/02, publ. 1976). However, obtaining complex cavities in the model requires its execution from two halves, which increases the labor intensity of production. Also, the lack of means of vacuuming the model cavity will make it difficult to remove the model before pouring metal, if such an operation is required, for example, to obtain castings without interaction of metal with the products of model destruction. The high pressures created by the gasification products of the model when filling it with metal are often the reason for the lack of 72 castings.

Мета винаходу - спрощення виробництва порожнинних моделей при підвищенні якості одержуваних виливків.The purpose of the invention is to simplify the production of cavity models while improving the quality of the obtained castings.

Поставлена мета досягається тим, що в моделі для вакуумної формовки, яка складається з матеріалу, що легко видаляється, до того ж, моделі, яка має порожнини у вигляді каналів, що проходять через ливник і випір, згідно винаходу, канали виконані сполученими з поверхнею моделі і з боку поверхні моделі закриті газопроникними вентами, які не пропускають пісок. Крім того, венти можуть бути виготовленими з матеріалу, який легко видаляється, а також виготовлені заодно з моделлю по фігурній поверхні моделі. Також венти можуть бути виготовлені з тонкого газопроникного паперу або тканини, а канали виконані трубками з матеріалу, який легко видаляється, або виконані у вигляді трубок з матеріалу виливка, для виробництва якого виготовлена модель. Також канали можуть бути виконані у вигляді трубок з легуючого, модифікуючого, армуючого або іншого с 22 Матеріалу, що змінює структуру виливка, для виробництва якого виконана модель, чи виконані методом Го) пропалювання металевим нагрівальним дротом.The goal is achieved by the fact that in the model for vacuum molding, which consists of material that is easily removed, in addition, the model that has cavities in the form of channels passing through the spout and the protrusion, according to the invention, the channels are made connected to the surface of the model and on the surface side of the models are closed with gas-permeable vents that do not allow sand to pass through. In addition, the vents can be made of material that is easily removed, and also made together with the model on the shaped surface of the model. Also, the vents can be made of thin gas-permeable paper or fabric, and the channels are made of tubes of a material that is easily removed, or made in the form of tubes of the casting material for the production of which the model is made. Also, the channels can be made in the form of tubes made of alloying, modifying, reinforcing or other c 22 Material that changes the structure of the casting, for the production of which the model was made, or made by the method of burning with a metal heating wire.

На Фіг.1 показана модель 1, у яку вставлена трубка 2, кінець трубки закритий вентою 3, модель сполучена з ливниковою системою 4.Figure 1 shows model 1, into which a tube 2 is inserted, the end of the tube is closed with a valve 3, the model is connected to the shower system 4.

На Фіг.2 показаний блок із двох моделей 1, які мають канали 2, що завершують венти 3. Моделі приклеєні до ке, стояку 4, причому канали 2 сполучені з порожниною 5 стояка. юFig. 2 shows a block of two models 1, which have channels 2 that complete the vents 3. The models are glued to the ke, the riser 4, and the channels 2 are connected to the cavity 5 of the riser. yu

На Фіг.3 показана модель 1, що має венту 2 з паперу або тканини, наклеєної на дно конусного каналу 3, а також канал 4, сполучений з каналом 5 ливникової системи. оFigure 3 shows model 1, which has a vent 2 made of paper or fabric glued to the bottom of the conical channel 3, as well as channel 4 connected to channel 5 of the sprinkler system. at

Здійснюють винахід у такий спосіб. При виготовленні моделі 1 (Фіг) у прес-форму (не показана) «з попередньо поміщають трубку 2, наприклад, вигнуту за формою моделі, торець трубки закритий вентою 3. ПотімThe invention is carried out in the following way. In the manufacture of model 1 (Fig), a tube 2, for example, bent according to the shape of the model, is pre-placed in a mold (not shown), the end of the tube is closed with a valve 3. Then

Зо прес-форму заповнюють матеріалом моделі й у підсумку одержують модель з убудованою вентою і трубкою, со продовження якої можуть використовувати як випір.The mold is filled with model material, and as a result, a model with a built-in vent and a tube is obtained, the extension of which can be used as a vent.

В іншому варіанті, на Фіг.2, у моделі 1 канал 2 формують циліндричної або конічної форми в моделі вставкою в прес-форму (не показана) такої ж форми. Кінець вставки формує венту З при заповненні й ущільненні « модельної маси. Канали 2 можуть виконувати джгутом загострених стержнів або пластин, встановлюваних у З 50 прес-форму, загострені кінці при поверхні моделі 1 формують венту 3, що має тонкі щілини або отвори, проникні с для газу, але не проникні для формувального піску.In another variant, in Fig. 2, in model 1, channel 2 is formed of a cylindrical or conical shape in the model by inserting it into a press mold (not shown) of the same shape. The end of the insert forms a vent C when filling and compacting the modeling mass. Channels 2 can be made with a bundle of pointed rods or plates installed in C 50 mold, the pointed ends at the surface of model 1 form vent 3, which has thin slits or holes, permeable to gas, but not permeable to molding sand.

Із» Якщо модель виконують з пінополістиролу, то її виготовлення складається в засипанні гранул цього матеріалу і їхнє спікання в прес-формі під дією пари. Якщо модель виконують з льоду, то заморожують водну композицію в прес-формі. Потім канали З звільняють від формуючих вставок. Стояк 4 приєднують до моделі 1 при сполученні каналів 2 з каналом 5. бо Змикання двох каналів показане на Фіг.3. Тонкий фільтрувальний папір, або бавовняна тканина у вигляді ав | венти 2 наклеєна на дно каналу З моделі 1. Канал 4 примикає до каналу З і до каналу 5 після приклеювання до моделі 1 стояка. б Приклади використання винаходу полягають у наступному. При заливанні металом пінополістиролових сл 20 моделей, що газифікуються, надлишковий тиск продуктів деструкції моделі в початковий момент часу може досягти 24кПа, що створює імовірність виплеску металу із стояка, а також утворення дефектів у виливках. З щи одного боку, порожнини каналів (Фіг.1 і 3) сполучені з атмосферою, що зніме надлишок цього тиску, з іншого боку, досягнення металу пінополістиролової венти втягне його в зону дії вакууму форми, збільшуючи швидкість заповнення розплавленим металом форми. У випадку на Фіг.2 у початковий момент заливки на метал буде діяти 29 ефект вакуумного усмоктування, що зменшить імовірність недоливів форми.From" If the model is made of expanded polystyrene, then its production consists in filling granules of this material and their sintering in a mold under the action of steam. If the model is made of ice, then the water composition is frozen in the mold. Then the C channels are freed from the forming inserts. Riser 4 is attached to model 1 when connecting channels 2 to channel 5. Because the connection of two channels is shown in Fig. 3. Thin filter paper or cotton cloth in the form of av | vent 2 is glued to the bottom of channel C of model 1. Channel 4 adjoins channel C and channel 5 after gluing to model 1 of the riser. b Examples of the use of the invention are as follows. When filling styrofoam 20 gasifying models with metal, the excess pressure of the destruction products of the model at the initial moment of time can reach 24kPa, which creates the possibility of metal splashing from the riser, as well as the formation of defects in castings. On the one hand, the cavities of the channels (Figs. 1 and 3) are connected to the atmosphere, which will remove the excess of this pressure, on the other hand, reaching the metal of the expanded polystyrene vent will draw it into the zone of action of the mold vacuum, increasing the speed of filling the mold with molten metal. In the case of Fig. 2, at the initial moment of pouring, the effect of vacuum suction will act on the metal, which will reduce the probability of underfilling the mold.

ГФ) У випадку видалення випалюваної моделі з порожнини форми перед заливкою використовують потік повітря юю уздовж каналу до венти так, що над заливальною лійкою ставлять джерело тепла, наприклад, факел пальника.GF) In the case of removing the fired model from the cavity of the mold before pouring, the flow of air is used along the channel to the vent so that a heat source, for example, a torch, is placed above the pouring funnel.

Полум'я його засмоктується в канал моделі і частково або цілком її випалює. Це можливо в моделях, показаних на Фіг.1 ії 3. Продукти деструкції моделі усмоктуються в пори піщаної стінки порожнини форми і зміцнюють її 60 аналогічно вакуумно-плівковій формовці.Its flame is sucked into the channel of the model and partially or completely burns it out. This is possible in the models shown in Figures 1 and 3. The destruction products of the model are absorbed into the pores of the sand wall of the mold cavity and strengthen it 60 similarly to vacuum film molding.

При використанні льодяної моделі проходження по каналу повітря з атмосфери цеху разом з теплом піску з температурою 20...259С розплавить цю крижану модель і звільнить порожнину для заливки металевим розплавом.When using an ice model, the passage of air from the workshop atmosphere along with the heat of sand with a temperature of 20...259C will melt this ice model and free the cavity for filling with molten metal.

Якщо трубки каналів і венти пінополістиролові, то вони згорять при заливці. Якщо тонкостінну трубку 2 бо (Фіг.1) поставити з алюмінію і залити форму алюмінієм, то трубка сплавиться з виливком, а якщо залити сталлю,If the channel tubes and vents are polystyrene foam, they will burn when filling. If a thin-walled tube 2 bo (Fig. 1) is made of aluminum and the mold is filled with aluminum, the tube will fuse with the casting, and if it is filled with steel,

то трубка розплавиться, змінюючи структуру металу виливка. Канали можуть бути виконані методом пропалювання металевим (ніхромовим) нагрівальним дротом. Модель виконують із дротом усередині. Потім по дроту пропускають електричний струм, дріт нагрівається, пропалює канал. Дріт витягають з моделі через цейthen the tube will melt, changing the structure of the casting metal. Channels can be made by burning with a metal (nichrome) heating wire. The model is made with a wire inside. Then an electric current is passed through the wire, the wire heats up, burns the channel. The wire is pulled out of the model through this

Канал, котрий закривають вентою.A channel that is closed with a vent.

Технічний результат винаходу оснований на використанні вакууму форми, що полегшує видалення моделі до або під час заливання металу і тим самим поліпшується якість виливків. Виконуються канали без додаткового рознімання моделі і практично без зміни технології її виготовлення. Зв'язок каналів з атмосферою знімає надлишок тиску при газифікації, який стабілізує тиск у порожнині форми, що звільняється від моделі. Підвищує 7/о Якість виливків розплавлювання трубки каналу зі спеціального матеріалу, що впливає на структуру виливка в заданому режимі. Спосіб дозволить виробляти виливки по крижаних моделях, попередньо розплавивши їх і всмоктавши в пісок форми.The technical result of the invention is based on the use of a vacuum form, which facilitates the removal of the model before or during the pouring of metal and thereby improves the quality of castings. Channels are made without additional disconnection of the model and practically without changing the technology of its production. The connection of the channels with the atmosphere removes the excess pressure during gasification, which stabilizes the pressure in the mold cavity, which is released from the model. Increases by 7/o the Quality of castings by melting the channel tube from a special material that affects the structure of the casting in the given mode. The method will make it possible to produce castings based on ice models, having previously melted them and sucked them into the sand of the mold.

Claims

The formula of the invention

1. A model for vacuum forming, which is made of a material that is easily removed and has cavities in the form of channels passing through a sprue and an outlet, which is characterized by the fact that the channels are connected to the surface of the model and are closed from the side of the surface of the model by gas-permeable vents, capable of holding sand.

2. The model according to claim 1, which is characterized by the fact that the vents are made of material that is easily removed.

3. The model according to claim 1, which differs in that the vents are made as one unit with the model on the shaped surface of the model.

4. The model according to claim 1, which differs in that the vents are made of thin gas-permeable paper or fabric.

5. The model according to claim 1, which differs in that the channels are made of tubes made of material that is easily removed. high school

6. The model according to claim 1, which differs in that the channels are made in the form of tubes from the casting material for the production of which the model is made. at

7. The model according to claim 1, which differs in that the channels are made in the form of tubes made of alloying, modifying, reinforcing or other material capable of changing the structure of the casting, for the production of which the model is made. "so zo

8. The model according to claim 1, which differs in that the channels are made by burning with a metal heating wire. it) (Se) "c) p

- and? (ee) («c) (o) 1 4) ime) 60 b5