Способ изготовления газифицируемой модели и устройство для его осуществления

Способ изготовления газифицируемой модели и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

»

l (72) Автор изобретения

А.P. Чудновский (7!) Заявятель Научно-исследовательский институт специальных способов . литья (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГАЗИФИЦИРУЕИОЙ МОДЕЛИ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к отрасли литейного производства, s частности для изготовления газифицируемых литейных моделей, Цель изобретения - улучшение ка. чества поверхности модели за счет . предотвращения неспаев между грану . лами.Известен способ изготовления газифицируемых моделей, заключающийся. в том, что гранулы полистирола предварительно вспенивают, выдерживают на воздухе для созревания (кондиционирования), загружают в пресс- .. форму и обрабатывают паром для спекания (1 ).

Недостаток этого способа в том, что не используется полностью ecrieнивающая активность гранул, которая обеспечивает повышение качества пенополистироловых газифицируемых моделей с одновременным снижением их объемного веса. .Наиболее близким -по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления иэделий из пенополистирола, включающий подпрессовку предварительно вспененных гранул в замкнутом объеме (2).

Этот способ позволяет повысить вспенивающую активность гранул, что

5 не дает возможности определить величину давления газа. внутри гранул при их подпрессовке для выбора оптимальной технологии изготовления ка"

1О чественных газифицируемых моделей.

Указанный способ осуществляется устройством для изготовления газифицируемой модели, содержащим емкость . для предварительно вспененных гра1 нул и прессовую плиту, которая размещена на .крьввке емкости, и с nd мощью которой осуществляется подпрессовка гранул.

108,98

9391

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления газифицируемой модели, включающем подпрессовку гранул в замкнутом объеме, операцию подпрессовки гранул осуществляют после погружения их в жидкую среду давлением 0,231,26 кгс/см до достижения внутри гранул давления 1,001-1,53 атм.

Указанный способ достигается 10 устройством для изготовления газифи-. . цируемой модели, содержащим емкость для предварительно вспененных гранул и прессовую плиту и снабженным перфорированной емкостью, которая установлена с зазором внутри обечайки с мерной трубкой и фиксаторами и на наружной поверхности которой выполнены пазы под фиксаторы,, а прессовая плита закреплена с помощью съемного упора в верхней части емкости и имеет возможность переме щения в ней, причем обечайка сооб щена с мерной трубкой.

На чертеже представлено устройство, общий вид.

Устройство содержит емкость 1, поверхность которой перфорирована, обечайку 2, в которой с зазором установлена емкость 1, и прессовкою колодку 3, которая закреплена с помощью быстросъемного упора 4 в верхней части емкости и механически соединена с приводом ее перемещения, который может быть любым. В данном устройстве колодка 3 перемещается при помощи винта 5.

8 обечайке 2 установлены фиксаторы 6, которые входят в пазы 7, выпал ненные на наружной поверхности обечай-О ки. В нижней части обечайки закреплена мерная трубка 8, которая сообщена с полостью обечайки.

Емкость 1 заполняют предварительно вспененными гранулами 9, устанавливают прессовую колодку 3, съемный упор 4 с винтом 5 и помещают в обечайку 2, заполненную водой так, чтобы уровень воды был выше устройства.

Первоначальный объем помещенных в емкость 1 гранул определяется по изменению уровня воды в мерной трубке

8 (при этом объем деталей устройства в сборе известен) .

После определения первоначального SS объема порции гранул 9, помещенных в емкость 1, производят их подпрессовку с помощью винта 5 колодкой

59 4

3 и определяют величину уменьшения объема гранул по измненению уровня объема гранул по изменению уровня воды в мерной трубке 8.

Вращение винта осуществляют непосредственно в воде специальной вилкой (не показано) .

Подставляя данные величины изменения объема гранул в известные формулы вычисляют давление воздуха в ячейках гранул.

Пример. Предварительно вспеI ненные гранулы 9 полистирола марки

ПСВ с исходной размерной фракцией

1,5-2; 2,0"2,5; 2,5-3,0 мм после созревания в течение 72 ч подвергают подпрессовке на 5-55l (через каждые

53) от исходного объема.

Изменение объема гранул при подпрессовке определяют по изменению уровня воды в мерной трубке 8 из расчета: изменение уровня воды в мерной трубке 8 на 1 деление (1 см ) соот.ветствует изменению гранул в перфорированной емкости 1 на 5 см по формуле

E где P — - давление воздуха в ячейках гранул в момент сжатия, кг/смЗ.

P — - атмосферное начальное давление, кг/см ;

V - -объем воздуха в гранулах, м9. дЧ вЂ” изменение (уменьшение) воздуха в гранулах вследствие сжатия, см

Исходный объем воздуха в гранулах

9 находят как разницу общего объема гранул минус объем собственно полистирола и изопентана (содержание изопентана составляет для опробованной партии полистирола 4,54) .

Исходный объем воздуха в ячейках порции предвспененных гранул, помещенных в емкость 1 устройства, до сжатия составляет (no изменению первоначального уровня воды), см

Для гранул фракции 1,52,0 мм с насыпной плотностью 0,018 г/см 107 35

Для гранул фракции 2,02,5 мм с насыпной плат" ностью 0,017 г/см з 106,55

Для гранул фракции 2,53,0 мм с насыпной плотностью О, 016 г/см

5 939159 6

Результаты измерений давления от степени их сжатия приведены в газа в ячейках гранул в зависимости табл. 1 и 2.

Табли ца l

Для гранул фракции 1,5-2, с насыпной плотностью

0,018 г/см

Для гранул фракции 2,0-2,5 с.насыпной плотностью

0,017 г/см

Степен сжатия (подпресов

Объем газа в гранулах, см

Достигаемая насыпная. плотность гранул после сжатия, r/ñì

Объем газа в гранулах, см вки) гранул

Удельное давление на гранулы при . сжатии кг/см

1.0 !

20

45 ица 2

Tабл

Для гранул фракции 2,5-3,0 с насыпной и ностью О 016 г/см

Качество: поверхности моделей визуально в за висимос ти от. количества неспаев между гранулами

Оптимальная кажущаяся плотность гаэифицируемых моделей, достигаемая поджатием гранул в форме

Давление . газа в гранулах после сжатия, атм, Достигаемая насыпная плотность гранул после сжатия, кг/см

Удельное давление на гранулы при сжатии1 кг/см

Объем газа в гранулах, в см

1,000

108,98 0

Неудовлет- Уцовлетвоворитель- рительная ное

То же То же

0,0160

108,98 0,08

108,79 0,20

0,0168

0,0177

1,000

1, 001

10

Удовлетво- "-" рительное

Степень сжатия (подпрессовки) гранул, о

107,35

107,35

107,32

107,02

106,17

103,97

102,42

98,82 . 96,27

91,17

Удельное давление на гранулы при сжатии, кг/см

0,10

0,23

0,38

0 52

0,76

0,94

1,13

1,26

1,43

Достигаемая насыпная плотность гранул после сжатия, г/си

0,0180

0,0189

0,0200

0,0211

0,0225

0,0240

0,0257

0,0276

0,0300 а,0327

Давление газа в гранулах после сжатия, атм, 1,000

1,000

1,000

1,003

1,010

1 032

1,048

1,086

j,115

1,1-77.

106,55

106 55

106,42

105 57

104,77

102,87

101,07

97,07, 95,57

90,57

0,08

0,21

0,37

0>52

0,81

0,98

1э11

1,25 .1,42

0,01 70

0,0178

О, 0188

0,0198

0,0212

0,0226

0,0242

0,0261

0,0283

0,.0309

Давле- ние, газа в гранулах после сжатия, атм.

1,000

1,000

l 001

1,009

1,016

1,035

1,054

1,097

1,114

1.,176

<7I

939159

° фФ .

Продолжение табл. 2

% е «ее»

Степень .сжатия ! (под" прессов ки) гранул, 3 я гранул Фракции 2,5-3,0 с насыпной плот остью 0,016 г/см3

Оптималь-. ная кажущаяся плотность газифицируемых моделей, достигаеемая поджатием rpa" нул в форме

Качество поверхности моделей визуально в зависимости от количества неспаев между гранулами

Объем-, гаэа . в гранулах, д,З

Удельное давление на гранулы при сжатии, . кг/см

Достигаемая насып ная плотность гра нул после сжатия, кг/см

Давление газа в гранулах после сжатия, атм.!

) е

1, 007

1,023

1,047

1,069,15

То же

I Ill

Хорошая .

То же

Хорошее

То же

Удовлетворительная

То же

Ill l

1,105

1,153 .

1,211

Неудовлет- . ворительная

Формула изобретения

108919 0935 . 0,0188

106.,44 0,44 0,0200

104,04 0,63 "0,0213

101,94 0,90 0,0228

35 98 59 1,04 0,0246

40 94,44 1,26 0,0266

89,94 1,40 0,0290

3а счет подпрессовки гранул в воде в специальном устройстве становится возможным определить давление газа в ячейках пенополистирола для.

3$ выбора оптимальной величины подпрессовки и режима спекания гранул в форме при изготовлении литейных моделей.

Как следует из табл. 1, при.подпрессовке гранул фракции 1,5"2,0 мм с насыпной плотностью 0,018 г/см до

3 уменьшения объема на 1Я, давление газа в ячейках гранул повышается до 1,003 атм, но на поверхности . 43 модели остаются еще неспаи между гранулами.

При подпрессовке до уменьшения объема гранул на 303 давление газа в ячейках гранул повышается до

1,046 атм и на поверхности модели полностью исчезли неспаи.

Таким образом, выбранный режим подпрессовки для определенных фракций гранул позволяет повысить до оптимальной величины давление газа внутри ячеек И гранул, за счет чего происходит более эффективное спекание гранул между собой и получить модели с более ю,качественной поверхностью (без неспа. ев) .

1. Способ изготовления газифицируемой .модели, включающий подпрессовку предварительно вспененных гранул в замкнутом объеме, о т -. л и ч а ю шийся тем, что, с целью уЛучшения качества поверхности модели:за счет предотвращения неспаев между гранулами, подпрессовку гранул осуществляют после погружения их в жидкую среду давлением

0,23-1,26 кгс/см4 до достижения внутри гранул давления 1,0011,253 атм.

2. Устройство для изготовления газифицируемой модели, содержащее емкость для предварительно вспенен. ных гранул и npeccosye плиту, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено перфорированной емкостью, которая установлена с зазором внутри обечайки с мерной трубкой и фиксато9 939159 10 рами; и, на наружной поверхности кото- Источники информации, рой выполнены пазы под фиксаторы.; принятые во внимание при экспертизе а прессовая плита закреплена с помо- 1. Озеров В.А. и др. Литье, по щью съемного упора в верхней части моделям из пенополистирола. И., емкости и имеет возможность переме- "Машиностроение", 1979, с.26-45. щения в ней, причем обечайка сообще-. 2. Авторское свидительство СССР на с мерной трубкой. и 426496, кл. С 08 F 47/10, 1971.

ВНИИПИ Заказ 4547Л0 Тираж 852 Подписное и филиал ППП "Патент", г. Ужгород, уА. Проектная, 4