Способ электрогидравлической очистки отливок

Способ электрогидравлической очистки отливок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ЭЖКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ОТЛИВОК от стержневых и формовочньрс смесей в среде жидкости путем воздействия на них серией электрогидравлических ударов, отличающийся тем, что, с целью повьшения производительности процесса и качества очистки отливок, отливкам в процессе электрогидравлической обработки сообщают возвратнопоступательное движение, обеспечивающее церемещение, жидкости в их внутренних полостях со скоростью, превышающей 0,08 м/с, при этом скорость перемещения отливок определяют по зависимости V 0,08 К |i- , eJK где к - коэффициент, учитывающий перемещение части объема жидкости движущейся отливкой за пределы траектории её движения в течение одного хода; площадь ОТЛИВКИ; -СТА площадь проекции отверстий 6„ в отливке на поверхность, перпендикулярную направлению движения отливки, ход отливки определяют по зависиа мости i h,b-V5 (Л где h - ход отливки, м; L - длина наиболее протяженного „ отверстия отливки, м. 2. Способ по п. 1, о т л и ч аО1 .ю щ ии, с я тем, что в момент измеhd нения направления движения отливке придают ускорение движения, превьтаСО ющее ускорение свободного падения. оэ

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) бо 4 В 22 D 29/00

1 ",,У .,; Р,Ю

OllHCAHNE Иасап КтЕНия -,,, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3» Ъ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

V>0,08 К

orЛ

0,08

Й где h — ход отливки, м;

L -- длина наиболее протяженного отверстия отливки, м. (21) 3338373/22-02 (22) 07.09.81 (46) 07.qi.88. Бюл. У 1

:,(71) Проектно-конструкторское бюро электрогидравлики AH УССР (72) Б.В.Костыркин и В.В.Приходько (53) 621.747.02(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 653827, кл. В 22 D 29/00, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Р 121053, кл. В 24 В 1/04, 1951. (54) (57.) 1. СПОСОБ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ОТЛИВОК от стержневых и формовочных смесей в среде жидкости путем воздействия на них серией электрогидравлических ударов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности процесса и качества очистки отливок, отливкам в процессе электрогидравлической обработки сообщают возвратнопоступательное движение, обеспечивающее перемещение жидкости в их внут" ренних полостях со скоростью, превы:шающей 0,08 м/с, при этом скорость перемещения отливок определяют по зависимости где К вЂ” коэффициент, учитывающий перемещение части объема жидкости движущейся отливкой за пределы траектории ее движения в течение одного хода;

$О лл площадь отливки1

S — площадь проекции отверстий в отливке на поверхность, перпендикулярную направлению движения отливки, а -ход отливки определяют по зависимости

2. Способ по и. 1,. о т л и ч а,ю щ и. й, с я тем, что в момент изменения направления движения отливке придают ускорение движения, превышающее ускорение свободного падения.

1 30523

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в литейном производстве, в частности для очистки поверхностей отливок преимущественно сложной формы от стержневых и формовочных смесей.

Известен способ выбивки стержней, включающий воздействие на отливку электрогидравлическими ударами с частотой 1,6-2,2 имп/с, Наиболее близким к предлагаемому .по технической сущности и достигаемому эффекту является способ злектрогидравлической очистки отливок от

15 стержневых и формовочных смесей в среде жидкости путем воздействия на них серией электрогидравлических ударов. . Однако известные способы характеризуются недостаточно высокой произ20 водительностью при очистке отливок от самовысыпающихся смесей, а также низким качеством очистки.

При очистке отливок от самовысыпающихся и других низкопрочных смесей происходит интенсивное отделение смеси. При этом скорость прохождения смеси через отверстия в дне контейнера и в отливках оказывается меньше

30 скорости отделения смеси от отливки, вследствие чего отделяющаяся смесь перекрывает выходное отверстие и скорость прохождения ее через отверстия уменьшается, что ведет к уменьшению производительности процесса очистки. 35

Кроме того, часть смеси остается в различных карманах,и углублениях, что снижает качество очистки отливок.

Цель изобретения — повышение производительности процесса и качества 40 очистки отливок.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу злектрогидравлической очистки отливок от стержневых и формовочных смесей в среде жидкости 45 путем воздействия на них серией электрогидравлических ударов, отливкам в процессе электрогидравлической обработки сообщают возвратно-поступательное движение, обеспечивающее переме- 50 щение.жидкости в их внутренних полостях со скоростью, превышающей 0,08 м/с, при этрм скорость перемещения отливок определяют по зависимости

Ч) 0,0 8 К вЂ” "8 отл где К - коэффициент, учитывающий перемещение части объема жид30 кости движущейся отливкой за пределы, траектории ее двнже" ния в течение одного хода;

S„„- площадь отливки;

S — площадь проекции отверстий в отливке на поверхность, перпендикулярную направлению движения отливки, а ход отливки определяют по зависимости

0,08

Ч где h — ход отливки, м;

L — - длина наиболее протяженного отверстия отливки, м.

Причем в момент изменения направления движения отливке придают ускорение движения, превышающее ускорение свободного падения.

При электрогидравлической очистке отливки подвергаются действию высоковольтных импульсов тока, обеспечивающих пробой жидкости, в результате которого образуется сильноточная искра и происходит мгновенный подвод большого количества энергии в зону искрового канала, но так как жидкость практически несжимаема, то она оказывает сопротивление расширяющемуся каналу, что вызывает высокие мгновенные давления и образуются ударные волны с начальным давлением в несколько тысяч атмосфер и скоростью распространения выше скорости звука.

Ударная волна, встречая на своем пути стержневую смесь, разрушает ее, а встречаясь с материалом отливки, вызывает в нем упругие колебания, которые способствуют дальнейшему разрушению смеси.

Одновременно с началом электрогидравлической обработки отливкам, находящимся в рабочей жидкости,придают возвратно-поступательное движение, обеспечивающее перемещение жидкости во внутренних полостях отливок со скоростью, превышающей 0,08 м/с, при этом в момент изменения направления движения ускорения движения отливок превышает ускорение свободного падения тела (по абсолютной величине).

В результате такого движения в полостях отливки возникают гидропотоки,жидкости, которые создают разрушенную стержневую смесь, при этом скорость- движения жидкости во внутренних полостях отливки превышает

1052330

0,08 м/с, т.е. скорость движения / жидкости, при которой происходит

\ увлечение потоком неподвижных частиц, смеси. Данная скорость движения жидкости во внутренних полостях отливки относительно последней будет при скорости движения отливки в потоке

I жидкости, определяемой следующей зависимостью 10. Чэо,08 К вЂ” "отп при этом К зависит от отношения площади отливки к площади емкости, вязкости жидкости, скорости перемещения отливки, суммарной площади отверстий

S и др. и выражается зависимостью отв

2О

К

I где S„ — площадь отливки;

V ; объем жидкости, прошедшей через отверстия;

h — ход отливки.

Причем ход отливки должен быть таким, чтобы слои жидкости,,которые были на входе наиболее протяженного отверстия в начале хода в конце хода, вышли из него, т.е. 30

0,08

1 V p где Ь вЂ” длина наиболее протяженного отверстия.

1 где C - коэффициент сопротивления; р, — плотность смеси;

V — скорость отливки;

S — площадь смеси

При этом для плоских широких отливок с большим количеством отверстий s соответствии с гидродинамическими расчетами движения отливки в слое жидкости К0,7-0,9, а для узких отверстий 0,2-0,4.

Кроме того, гидропотоки вымывают разрушенную стержневую смесь иэ углублений и карманов. При перемещении отливки, например, в вертикальной плоскости вниз, жидкость размывает . слой разрушенной смеси, перекрывающей выходные отверстия.

Эта происходит, если усилие, с которым действует жйдкость на движу-.

50 щуюся совместно с отливкой смесь, р у2

Р=C -- — — S

2 превьппает вес смеси в жидкости =v,„(- z,), где Ч,-,рБЬС, — объем смеси;

Г,„=Р<„g .- удельный вес смеси ;

7е Рв g - удельный вес жидкости.

Т.е. если

Vy

В результате этого жидкость перемешивается со смесью и выносит ее через. боковые и верхние отверстия за пределы отливки, что значительно увеличивает скорость удаления разрушенной смесй иэ внутренних полостей от— ливки за счет использований для этой цели не только нижних, но и боковых и верхних отверстий. При обратном движении потоки жидкости выносят разрушенную смесь через боковые и нижние отверстия.

Аналогичный процесс происходит и при перемещении отливки в горизонтальной плоскости. В этом случае раз". рушенная смесь также удаляется не только через .нижние отверстия, но и через боковые и верхние (посредством гидропотоков жидкости относительно отливки).

С целью повьппения скорости удаления разрушенной смеси as внутренних карманов и углублений отливки в момент изменения направления движения отливке придают ускорение свободного падения.

Возникающие при этом силы инерции

Г .а, ун где m — масса смеси в кармане; ,2 а — ускорение отливки, превьппают силы притяжения

У=в

1 и частицы смеси нод действием .сил инерции выбрасываются из карманов и углублений и уносятся потоком жидкости.

Проведенные. исследования показывают, что при обработке отливок блоков цилиндров с применением одновре- . менно с ЭГ ударами обратно поступательного движения отливок на высоту

250-300 мм и длительностью цикла

10 с производительность процесса очистки отливок возрастает на 20Х а качество очистки, т.е. процент удаРедактор Э. Бородкина Техред И. Попович

Корректор С.Шекмар

Тираж 739 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 713

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5. 1052330 6 г ленной смеси из отливки, увеличивает- тельного движения со скоростью ся с 90 до 99,9Х. 8 м/мин и ходом 250 мм для очистки

Экспериментальная очистка головок требуется 40 импульсов, а остаток блоков цилиндров двигателей (вес стержневой смеси составляет 1 r, 75 кг, длина 900 мм, ширина 240 мм, 5 высота 150 мм, количество смеси 5 кг) Применение предлагаемого изобретепокаэывает, что для очистки одной ния позволяет увеличить производи, отливки, закрепленной неподвижно, тельность способа при очистке сложных необходимо 48 импульсов, при этом в 10 отливок со значительными внутренниотливке остается в среднем 500 r не- ми полостями на 15-25Х, улучшить каудаленной смеси. чество очистки, увеличить процент

При придании отливкам одновремен- удаления стержневой смеси из внутрен но с ЭГ обработкой возвратно-поступа- них полостей до 99,50-99,9Х.