формовой комплект для формования равнотолщинных крупногабаритных керамических изделий из водных шликеров

Формула изобретения

Формовой комплект для формования равнотолщинных крупногабаритных керамических изделий из водных шликеров, содержащий влагопоглощающую матрицу, перфорированный корпус, формующую модель, сердечник, узлы для их взаимной соосной установки и подпитки, и центрирующее устройство, отличающийся тем, что носок сердечника снабжен источником света либо выполнен светоотражающим, а центрирующее устройство содержит узел позиционирования, видеокамеру и блок обработки и вывода изображения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к керамической и авиационным отраслям промышленности и преимущественно может быть использовано при формовании методом шликерного литья водных суспензий в пористые формы керамических изделий типа носовых диэлектрических конусов летательных аппаратов.

Известно устройство для формования керамических изделий из водных шликеров (Патент на изобретение РФ № 2123928, 27.12.1998 г.), содержащее влагопоглощающую матрицу, формующую модель, сердечник с опорным фланцем и формирующим стержнем, подпиточные емкости и центрирующее устройство, выполненное в виде разъемной в нижней части влагапоглощающей матрицы, снабженной корпусом с центральным отверстием для фиксации носка формующей модели, с размещенным в корпусе соосно центральному отверстию центрирующим штоком, имеющим возможность аксиального перемещения.

Недостатком известного устройства является то, что при формовании крупногабаритных керамических изделий (высота заготовки >1000 мм) заливаемый шликер попадает в корпус центрирующего устройства, образуя тем самым недостаток подпитки носовой части заготовки, что в свою очередь приводит к образованию сквозных свищей в носовой части заготовки.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному решению является устройство для формования керамических изделий из водных шликеров (Патент на изобретение РФ № 2242359, 20.12.2004 г.), содержащее влагопоглощающую матрицу, формующую модель, перфорированный корпус, сердечник, узлы для их взаимной сосной установки и подпитки и центрирующее устройство, расположенное в носовой части и выполненное в виде микрометрических элементов с выдвижным штоком.

Недостатком известного устройства является то, что центрирующее устройство, выполненное в виде микрометрических элементов с выдвижным штоком, статически закрепляется в носовой части влагопоглощающей матрицы. Такое расположение исключает возможность его использования одновременно в нескольких формовых комплектах, что приводит к росту материальных затрат. Кроме того, как показал опыт работы с известным центрирующим устройством, замер расстояния до носовой части сердечника (в нескольких точках) занимает достаточно большое время, что существенно повышает трудоемкость данной операции.

Задачей настоящего изобретения является снижение материальных затрат и трудоемкости при работе с центрирующим устройством.

Поставленная задача достигается тем, что предложен формовой комплект для формования равнотолщинных крупногабаритных керамических изделий из водных шликеров, содержащий влагопоглощающую матрицу, перфорированный корпус, формующую модель, сердечник, узлы для их взаимной соосной установки и подпитки и центрирующее устройство, отличающееся тем, что носок сердечника снабжен источником света либо выполнен светоотражающим, а центрирующее устройство содержит узел позиционирования, видеокамеру и блок обработки и вывода изображения.

Авторы экспериментально установили, что выполнение центрирующего устройства в виде видеокамеры и блока обработки и вывода изображения приводит к тому, что при сборке формового комплекта рабочий в режиме реального времени видит расположение оси сердечника относительно оси влагопоглощающей матрицы (наблюдения производятся через отверстие в нижнем фланце перфорированного корпуса) и с помощью узлов установки может оперативно откорректировать положение сердечника.

Установлено, что для более точного центрирования видеокамера должна быть расположена по нормали к нижнему фланцу перфорированного корпуса, что и обеспечивается наличием узла позиционирования. Кроме того, узел позиционирования позволяет использовать центрирующее устройство на различных формовых комплектах, что свидетельствует о его универсальности.

Также экспериментально установлено, что носок сердечника может находиться в темной полости влагопоглощающей матрицы на глубине до 50 мм от нижнего фланца перфорированного корпуса, что исключает возможность определения его месторасположения видеокамерой. Во избежание данного негативного обстоятельства носок сердечника выполняют либо снабженным источником света, либо светоотражающим (например, полированным).

На приведенных чертежах изображен общий вид заявляемого формового комплекта. На фиг.1 представлено устройство в сборе с формующей моделью, формирующей внутренний контур гипсовой поверхности матрицы и повторяющей наружную поверхность изделия. На фиг.2 представлена схема выставления сердечника относительно влагопоглощающей матрицы с помощью центрирующего устройства. На фиг.3 представлено готовое к работе устройство с выставленным сердечником, формирующим внутренний контур отливаемых изделий.

Формовой комплект для формования равнотолщинных крупногабаритных керамических изделий из водных шликеров содержит влагопоглощающую матрицу (1), формующую модель (2), перфорированный корпус (3), центрирующее устройство, состоящее из узла позиционирования (4), видеокамеры (5) и блока обработки и вывода изображения (6), сердечник (7), узлы взаимной соосной установки влагопоглощающей матрицы и сердечника (8), узлы подпитки (9).

Работа устройства показана на следующем примере.

Для образования влагопоглощающей матрицы формующую модель (2), формирующую внутренний контур поверхности влагопоглощающей матрицы и повторяющую наружную поверхность изделия, вставляют в перфорированный корпус (3), заделанный гипсом для герметичности (фиг.1). При этом на нижнем фланце перфорированного корпуса закрепляют устройство позиционирования (4) с установленной в нем видеокамерой (5). При помощи блока обработки и вывода изображения (6) и узлов установки (8) выставляют центр формующей модели по центру отверстия в нижнем фланце перфорированного корпуса и заливают гипс. После затвердения гипса формующую модель извлекают и остается влагопоглощающая матрица, расположенная внутри перфорированного корпуса.

Затем в высушенную влагопоглощающую матрицу (1) вставляют сердечник (7), формирующий внутренний конур отливаемого изделия, который закрепляют с помощью узлов взаимной соосной установки (8) (фиг.2). После чего аналогично описанному выше способу выставляют центр сердечника по центру влагопоглощающей матрицы. При этом подсвечивающийся носок сердечника существенно упрощает поиск центра сердечника видеокамерой.

Перед заливкой изделия (фиг.3) центрирующее устройство убирают, а на его место устанавливают узел подпитки (9), через который и производят заполнение формы шликером. После образования заготовки следует извлечение сердечника (7) и ее выемка.

Благодаря тому что центрирующее устройство снимается непосредственно перед заливкой шликера, оно может быть использовано и на других формовых комплектах, тем самым отпадает необходимость установки на каждый формовой комплект по своему центрирующему устройству, что свидетельствует о его универсальности.

Кроме того, как показала практика использования центрирующих устройств, известных из прототипа и по предложенному техническому решению, в последнем случае длительность операции центрирования занимает в три раза меньше времени.

Предложенное устройство чрезвычайно просто в изготовлении и эксплуатации, особенно успешно применяется при формовании равнотолщинных крупногабаритных керамических изделий из водных шликеров.

Источники информации

1. Патент на изобретение РФ № 2123928, 27.12.1998 г.

2. Патент на изобретение РФ № 2242359, 20.12.2004 г.