вента для литейной оснастки и устройство для ее изготовления

Формула изобретения

1. Вента для литейной оснастки, содержащая стержни, концы которых с одной стороны жестко закреплены на площадке, а свободные концы с другой стороны формируют рабочий торец, соответствующий конфигурации поверхности литейной оснастки, при этом в центре венты образован открытый конусообразный канал, сужающийся к ее рабочему торцу, часть стержней имеют шляпку на свободном конце, а корпус венты выполнен расширяющимся.

2. Устройство для изготовления венты, содержащее разъемный корпус, состоящий из двух частей, установленных и зафиксированных с помощью штифтов на плите, на которой установлен съемный вкладыш, соответствующий конфигурации рабочего торца венты, при этом внутренние поверхности корпуса образуют полость с уступом, направленным в сторону вкладыша, для формирования расширяющегося корпуса венты.

Описание изобретения к патенту

Группа изобретений относится к литейному производству, в частности к устройствам, применяемым в модельной оснастке при изготовлении стержней, форм, кокилей и пресс-форм выплавляемых моделей.

Известна вента из стержней одного типа с ровной рабочей поверхностью, где стержни закреплены с одного конца на площадке, активная зона расположена в центре корпуса венты (см. ПМ № 47783, бюл. 28/2005 г. - аналог).

К недостаткам такой венты относится то, что закрытая площадка препятствует прохождению воздушного потока, а из активной зоны воздушный поток проникает через боковые зазоры между стержнями к периферии венты, преодолевает большое расстояние, что ведет к ухудшению работы венты, рабочая поверхность венты одного ровного типа.

Известна также вента, содержащая стержни, свободные концы которых отогнуты, а изгибы образуют рабочий торец (см. патент РФ № 2048235, опубл. 1995 г. - прототип).

Недостаток таких вент - повышенная трудоемкость их изготовления.

Известно и устройство для изготовления вент из стержней, включающее неразъемный корпус в виде кольца с полостью для стержней (см. Белонухов А.К. «Литье под давлением», стр.100, рис.84, М., «Машиностроение», 1975). Это устройство наиболее близко к предлагаемому и выбрано в качестве прототипа. К недостаткам такого устройства относится то, что корпус неразъемный и цилиндрический и не имеет основания для съемных вкладышей, отсюда венту после оплавления торцов стержней приходится выбивать из полости, при этом вента имеет бочкообразную форму, т.е. жесткую, где рабочий торец венты имеет ровную поверхность, а при наличии сложной поверхности оснастки приходится его подгонять под профиль того места, где ее необходимо установить. При подгонке торец венты, образованный свободными концами стержней, приобретает заусенцы, которые препятствуют прохождению воздушного потока.

От указанных недостатков свободна предлагаемая группа изобретений, задачами которой являются: расширение технологических возможностей и повышение качества вент; снижение трудоемкости при изготовлении и эксплуатации вент.

При этом достигается следующий технический результат:

повышение пропускной способности воздушного потока через венту, возможность получения сложной конфигурации рабочего торца венты, что расширяет номенклатуру вент.

Для достижения указанного результата в венте для литейной оснастки, содержащей стержни, концы которых с одной стороны жестко закреплены на площадке, а свободные концы с другой стороны формируют рабочий торец, соответствующий конфигурации поверхности литейной оснастки, при этом в центре венты образован открытый конусообразный канал, сужающийся к ее рабочему торцу, часть стержней имеют шляпку на свободном конце, а корпус венты выполнен расширяющимся.

Отличительными от прототипа являются следующие признаки: в центре венты образован открытый конусообразный канал, сужающийся к ее рабочему торцу, часть стержней имеет шляпку на свободном конце, а корпус венты выполнен расширяющимся.

Эти признаки обусловили возможность улучшения пропускной способности через венту воздушного потока, т.к. в центре венты расположен открытый конусообразный канал, выходящий на площадку венты, где закреплены концы стержней, и часть стержней на свободных концах имеют шляпки, которые также усиливают пропускную способность, не давая концам стержней сжиматься.

Таким образом, происходят разряжение активной зоны венты и перемещение ее на периферию вокруг центрального канала за счет наличия этого канала и его отверстия в площадке от выхода на нее. Это улучшает качество работы венты и ее надежность. При этом рабочий торец венты может иметь любую необходимую конфигурацию, что расширяет номенклатуру вент и создает удобство в их использовании в литейной оснастке, имеющей различный рельеф поверхности места установки венты, а это способствует и расширению технологических возможностей литейного производства.

Для достижения вышеуказанного технического результата в устройстве для изготовления венты литейной оснастки, содержащем разъемный корпус, состоящий из двух частей, установленных и зафиксированных с помощью штифтов на плите, на которой установлен съемный вкладыш, соответствующий конфигурации рабочего торца венты, при этом внутренние поверхности корпуса образуют полость с уступом, направленным в сторону вкладыша, для формирования расширяющегося корпуса венты.

Отличительными от прототипа являются следующие признаки: внутренние поверхности корпуса образуют полость с уступом, направленным в сторону вкладыша, для формирования расширяющегося корпуса венты.

Эти признаки обусловили снижение трудоемкости при изготовлении и эксплуатации вент, т.к. создано удобное разъемное приспособление для изготовления вент указанной конструкции, в котором без дальнейшей механической обработки получают данную венту с торцом требуемой конфигурации благодаря съемному вкладышу, соответствующему ей. Изготовленная вента легко вынимается из устройства, а уступ в сторону вкладыша способствует формированию расширяющегося корпуса венты.

Заявленная группа изобретений имеет отличия от наиболее близких аналогов, следовательно, предлагаемые решения удовлетворяют условию патентоспособности изобретений - «новизна».

Анализ уровня техники в этой области показал, что признаки, отличающие заявленные решения, не были выявлены, что удовлетворяет условию патентоспособности изобретений - «изобретательский уровень».

Заявленные решения взаимосвязаны настолько, что образуют единый изобретательский замысел. Действительно венту для литейной оснастки можно изготовить лишь на предлагаемом устройстве, следовательно, удовлетворено требование - «единство изобретения».

Предлагаемая группа изобретений иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображена вента в разрезе, общий вид; на фиг.2 - приспособление для ее изготовления, разрез по оси; на фиг.3 - устройство для изготовления вент с вкладышем с ровной рабочей поверхностью; на фиг.4 - то же с вкладышем со сложной рабочей поверхностью (сфера); на фиг.5 - вента в корпусе модельной оснастки с указанием: отвода воздушного потока через открытый центральный канал, выходящий на площадку; а также перемещенной активной зоны к периферии вокруг канала (указано стрелками).

Предлагаемая вента содержит корпус - 1 (фиг.1), состоящий из стержней - 2; стержней со шляпками - 3, рабочего торца 4; активную зону 6, центральный открытый конусообразный канал 5 с отверстием 7 в площадке 8. Корпус 1 венты имеет номинальный размер «D», соответствующий размеру выбранного диаметра венты; размер «D₁» меньше размера «D» для свободного захода в посадочное место в оснастке; а размер «D₂» больше чем номинальный размер «D» для создания упругих сил в момент запрессовки.

Устройство для изготовления венты (фиг.2) содержит разъемный корпус - 10, состоящий из 2-х частей (а и в), внутренние поверхности которых образуют полость 12. Разъемный корпус 10 установлен на плите 9 и зафиксирован с помощью штифтов 14. На плите 9 внутри полости 12 расположен съемный вкладыш 13, конфигурация поверхности которого соответствует конфигурации рабочего торца 4.

Изготовление венты в устройстве осуществляется следующим образом (фиг.3): вначале отверстие 15 полости 12 частично заполняется основными стержнями 2, затем центр заполняется стержнями со шляпками 3 (можно гвоздями), которые устанавливаются на рабочую поверхность вкладыша 13, а в центр установленных стержней сверху вставляется стержень 16, например шнур асбестовый, на глубину, превышающую толщину будущей площадки 8, а затем - полное заполнение отверстия 15 устройства стержнями 2 до упора в рабочую поверхность вкладыша, копируя ее образовавшимся рабочим торцом венты. После чего производится оплавление торцов стержней 2 и 3 до образования кольцевой площадки 8 вокруг стержня 16, т.к. асбестовый шнур 16 является преградой и не оплавляется, при этом образуется центральный конусообразный канал, сужающийся к рабочему торцу, затем съем корпуса 10 с плиты 9, далее - разъем частей «а и в» корпуса 10 между собой (показано стрелками фиг.3 и 4), охлаждение венты и удаление стержня 16, где освобождается образовавшееся отверстие 7 в кольцевой площадке 8. Образовалась также активная зона 6 с центральным каналом 5. На фиг.4 показано то же устройство с вкладышем 13, который имеет сложную сферическую (или любую) рабочую поверхность, соответствующую конфигурации торца венты. На фиг.5 показана вента, запрессованная в корпусе 11 модельной оснастки, где стрелками показан отвод (выход) воздушного потока через центральный канал 5 из кольцевой активной зоны 6 через отверстие 7 на площадке 8.

Сборка венты в корпусе модельной оснастки производится следующим образом.

Так как размер D₁ венты меньше номинального размера D₃ отверстия устройства (фиг.5), то вента своей кольцевой площадкой 8 свободно заходит в посадочное место в оснастке до размера D венты (фиг.1) и фиксируется в таком положении, т.к. расширяющаяся веером из свободных концов стержней часть венты D₂ больше номинального размера D, затем вента запрессовывается и удерживается в оснастке за счет упругих сил стержней.

При работе венты легко удаляется засор из пространства между стержнями (песок, пыль). Для этого ее извлекают из посадочного места ударом со стороны кольцевой площадки, после извлечения торцевые концы рабочей поверхности венты расходятся веером за счет упругих сил стержней, пространство между стержнями за счет этого увеличивается, легко удаляется засор из полости венты, что удобно для работы и снижает ее трудоемкость.

Группа изобретений промышленно применима, использована в литейном производстве. Она не потребовала больших капитальных затрат и длительного времени для внедрения в производство, показала удобство и простоту в эксплуатации, надежность в работе.