RU2123928C1

RU2123928C1 - Device for moulding of pottery work from water slips

Info

Publication number: RU2123928C1
Application number: RU97105946A
Authority: RU
Inventors: В.В. Платонов; М.Ю. Русин
Original assignee: Обнинское научно-производственное предприятие "Технология"
Priority date: 1997-04-14
Filing date: 1997-04-14
Publication date: 1998-12-27

Abstract

FIELD: ceramic and aircraft branches of industry. SUBSTANCE: body with a central hole for coaxial motion and fixed at registration of the pattern tip and central hole is installed on the lower end of the die. The body accommodates the centering rod, which at its axial motion enters the central hole of the core tip. EFFECT: production of articles with equal wall thickness due to precise aligned installation of moisture- absorbing die and core. 2 dwg

Description

Изобретение относится к керамической и авиационным отраслям промышленности и, преимущественно могут быть использовано при формовании методом шликерного литья водных суспензий в гипсовые формы керамических изделий типа носовых диэлектрических конусов летательных аппаратов. The invention relates to the ceramic and aviation industries and, mainly, can be used for molding by slip casting of aqueous suspensions into plaster forms of ceramic products such as nose dielectric cones of aircraft.

Из опубликованных информационных источников известны устройства для формования керамических изделий методом литья водных шликеров. From published information sources, devices are known for molding ceramic products by casting aqueous slips.

Устройство для литья полых керамических изделий согласно авторского свидетельства СССР N 1570900, МКИ B 28 B 1/26 содержит влагопоглощающую форму (матрицу), сердечник в виде эластичной оболочки, механизм для деформирования эластичной оболочки и обеспечения подпитки. A device for casting hollow ceramic products according to USSR author's certificate N 1570900, MKI B 28 B 1/26 contains a moisture-absorbing form (matrix), a core in the form of an elastic shell, a mechanism for deforming the elastic shell and providing recharge.

К причинам, препятствующим достижению заявленного технического результата - получение равнотолщинных изделий, относится то, что в названном устройстве сердечник в виде эластичной оболочки не является элементом конструкции, формирующем внутренний контур изготавливаемого изделия. The reasons that impede the achievement of the claimed technical result - obtaining equal-thickness products, include the fact that in the said device the core in the form of an elastic shell is not a structural element forming the inner contour of the manufactured product.

В этом случае получение изделий с одинаковой толщиной стенки во всех сечениях основывается на предположении, что набор черепка по всей поверхности идет с одинаковой скоростью. Это предположение не является абсолютно верным. Влияние гидростатического столба приводит к тому, что набор черепка в нижней части формы идет с большей скоростью и следовательно, стенка изделия получается более толстой. Эта разница оказывается значительной для изделий высотой от 500 мм и выше. In this case, obtaining products with the same wall thickness in all sections is based on the assumption that the set of crock over the entire surface is at the same speed. This assumption is not absolutely true. The influence of the hydrostatic column leads to the fact that the set of shards in the lower part of the mold is at a faster speed and, therefore, the wall of the product is thicker. This difference is significant for products with a height of 500 mm and above.

Устройство для формования керамических изделий согласно патенту США N 3481010, кл 25-124 включает металлическую матрицу с внутренним профилем, повторяющим наружный контур изготавливаемого изделия, подпиточную камеру и сердечник, оформляющий внутреннюю поверхность изделия и выполненный с пористой поверхностью. A device for molding ceramic products according to US patent N 3481010, CL 25-124 includes a metal matrix with an internal profile that repeats the outer contour of the manufactured product, a feed chamber and a core that forms the inner surface of the product and is made with a porous surface.

Набор керамического черепка осуществляется за счет отбора влаги через пористую, выполненную на тканевой основе, поверхность сердечника путем продувания через внутренний объем сердечника нагретого воздуха. The ceramic crock is recruited by taking moisture through a porous, fabric-based surface of the core by blowing heated air through the inner core.

Разнотолщинность отформованных изделий с применением рассматриваемого устройства достигает больших значений, в силу того, что изготовить криволинейную поверхность пунсона на тканевой основе, равноотстоящую в любом сечении от внутреннего контура матрицы технически затруднительно. Обеспечение качества изделий достигается в этом случае путем увеличения припуска для окончательной обработки, что ведет к экономическим потерям. The thickness difference of the molded products using the device in question reaches large values, due to the fact that it is technically difficult to fabricate a curved surface of the punch on a fabric basis, equally spaced in any section from the inner contour of the matrix. Quality assurance of products is achieved in this case by increasing the allowance for final processing, which leads to economic losses.

Наиболее близким устройством того же назначения, выбранном в качестве прототипа к заявленному изобретению по совокупности признаков, является устройство для формования керамических изделий из водных шликеров по авторскому свидетельству СССР N 1664560, B 28 B 1/26 от 25.04.1989 г. The closest device of the same purpose, selected as a prototype to the claimed invention according to the totality of features, is a device for forming ceramic products from water slips according to the USSR copyright certificate N 1664560, B 28 B 1/26 from 04/25/1989

Рассматриваемое устройство обладает рядом недостатков, препятствующих достижению заявленного технического результата. Во-первых, кинетика набора черепка из водного шликера такова, что действие механизма самоориентации слабо выражено. Воздействие отвердевшего черепка на соприкасающийся с ним сердечник незначительно ввиду снижения роста отливки в месте соприкосновения из-за прекращения подпитки. Во-вторых, при самоориентации шарнирно подвешенного формообразующего стержня за счет силы тяжести требуется очень точное выполнение по координатным осям и угловому смещению базовых поверхностей шарнирного соединения относительно центральной оси внутренней поверхности матрицы, образующей наружную поверхность формуемых изделий. В-третьих, при работе устройства матрица должна устанавливаться строго горизонтально для того, чтобы устранить изначальную несоосность подвешенного формующего стержня относительно внутреннего контура матрицы. В составе рассматриваемого устройства-прототипа отсутствуют конструктивные элементы, обеспечивающие установку горизонтального положения и его контроль, что может приводить к несовпадению осей формующего стержня сердечника и внутреннего контура матрицы и, соответственно, к появлению разнотолщинности на изготавливаемых изделиях. The device in question has a number of disadvantages that impede the achievement of the claimed technical result. First, the kinetics of a set of crock from a water slurry is such that the action of the mechanism of self-orientation is weakly expressed. The effect of the hardened shard on the core in contact with it is insignificant due to a decrease in the growth of the casting at the point of contact due to the cessation of feeding. Secondly, in the case of self-orientation of a pivotally suspended forming rod due to gravity, very precise execution is required along the coordinate axes and angular displacement of the base surfaces of the swivel joint relative to the central axis of the inner surface of the matrix forming the outer surface of the molded products. Thirdly, during the operation of the device, the matrix must be installed strictly horizontally in order to eliminate the initial misalignment of the suspended forming rod relative to the inner contour of the matrix. As part of the prototype device under consideration, there are no structural elements that ensure horizontal positioning and its control, which can lead to mismatch of the axes of the core core and the inner contour of the matrix and, accordingly, to the appearance of thickness variations on manufactured products.

Целью настоящего изобретения является получение равнотолщинных крупногабаритных изделий типа носовых диэлектрических конусов летательных аппаратов. The aim of the present invention is to obtain equally thick large-sized products such as nose dielectric cones of aircraft.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в заявленном устройстве для формования, включающем влагопоглощающую матрицу, формующую модель, сердечник с опорным фланцем и формирующим стержнем, подпиточные емкости, влагопоглощающая матрица выполнена разъемной в нижней части и снабжена корпусом с центральным отверстием для фиксации носка формующей модели, при этом в корпусе соосно центральному отверстию размещен центрирующий шток с возможностью аксиального перемещения. The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the inventive molding device comprising a moisture-absorbing matrix, a forming model, a core with a support flange and a forming rod, make-up containers, the moisture-absorbing matrix is detachable in the lower part and provided with a housing with a central hole for fixing the sock a forming model, while in the case coaxially with the central hole there is a centering rod with the possibility of axial movement.

Названная совокупность признаков устройства позволяет обеспечить соосное положение наружного и внутреннего контуров изделия, за счет чего возможно получение равнотолщинных изделий с минимальными отклонениями, вызванными только технологическими зазорами в разъемных посадках. При этом аксиально перемещающийся центрирующий шток выводится из заливаемой полости формы, что позволяет изготавливать изделия типа полых глухих конусов. The named set of features of the device allows to ensure the coaxial position of the external and internal contours of the product, due to which it is possible to obtain equally thick products with minimal deviations caused only by technological gaps in detachable landings. In this case, the axially moving centering rod is withdrawn from the filled mold cavity, which makes it possible to manufacture products such as hollow deaf cones.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения. The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention.

Выделение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволяет определить совокупность существенных признаков, обеспечивающих достижение технического результата в заявленном устройстве и изложенных в формуле. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна". The selection from the list of identified analogues of the prototype, as the closest in the set of essential features of the analogue, allows you to determine the set of essential features that ensure the achievement of a technical result in the claimed device and set forth in the formula. Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."

Заявителем проведен анализ известных технических решений и сравнение их с отличительными признаками заявляемого устройства. Заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, который позволил бы достигнуть вышеназванного технического результата - получение равнотолщинных изделий. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень". The applicant has analyzed well-known technical solutions and compared them with the hallmarks of the claimed device. The claimed invention does not follow explicitly for a specialist from the prior art, which would make it possible to achieve the above technical result - obtaining equal-thickness products. Therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step".

На приведенных чертежах изображен общий вид заявляемого устройства. На фиг. 1 представлено устройство с установленным сердечником, формирующем внутренний контур отливаемых изделий. На фиг. 2 представлено устройство в сборе с моделью, формирующей внутренний контур гипсовой поверхности матрицы и повторяющий наружную поверхность изделия. The drawings show a General view of the claimed device. In FIG. 1 shows a device with an installed core forming the inner circuit of the molded products. In FIG. 2 shows a complete device with a model forming the inner contour of the gypsum surface of the matrix and repeating the outer surface of the product.

Конструкция устройства включает матрицу 1, состоящую из перфорированного корпуса с наформованным гипсовым слоем; сердечник 2 с опорным фланцем и формообразующем стержнем, соосно установленный в матрице посредством промежуточного кольца 3 с уплотнительной прокладкой 4 и центрирующего штока 5, соосно размещенного в корпусе 6 и уплотненным в нем прокладкой 7. Сердечник в матрице крепится посредством стяжных болтов 8. Центрирующий шток винтами 9 связан с заливочным штуцером 10, который навинчивается на корпус 6. На верхнем фланце матрицы закреплены подпиточные емкости 11, общий объем которых определяется исходя из необходимого объема подпитки для формуемых изделий. The design of the device includes a matrix 1, consisting of a perforated body with a molded gypsum layer; a core 2 with a support flange and a forming core coaxially mounted in the matrix by means of an intermediate ring 3 with a sealing gasket 4 and a centering rod 5 coaxially placed in the housing 6 and sealed by a gasket 7. The core in the matrix is fastened with clamping bolts 8. The centering rod with screws 9 is connected to the filling nozzle 10, which is screwed onto the housing 6. On the upper flange of the matrix, make-up containers 11 are fixed, the total volume of which is determined based on the required amount of make-up for moldable products.

Для нанесения гипсового слоя предусмотрена формующая модель 12, базируемая одним концом во фланце матрицы, а другим концом в корпусе 6, который после установки модели выставляется вы радиальном направлениях и фиксируется упорными винтами 13 и болтами 14. В момент установки модели центрирующий стержень 5 выводится за пределы внутренней полости матрицы. For applying the gypsum layer, a forming model 12 is provided, based on one end in the matrix flange and the other end in the housing 6, which, after installing the model, is set in radial directions and fixed with stop screws 13 and bolts 14. At the time of installation of the model, the centering rod 5 is pulled out the internal cavity of the matrix.

Для обеспечения процесса формования гипсового слоя с целью предотвращения протечек жидкого гипса на наружной поверхности матрицы закреплена съемная герметизирующая оболочка 15, а между нижним фланцем матрицы и корпусом установлена прокладка 16. To ensure the process of molding the gypsum layer in order to prevent leakage of liquid gypsum on the outer surface of the matrix, a removable sealing shell 15 is fixed, and a gasket 16 is installed between the lower matrix flange and the body.

Устройство работает следующим образом. В матрицу 1 вставляют модель 12 и фиксируют болтами 8. Корпус 6 с прокладкой 16 сочленяют с носком модели, используя радиальные перемещения корпуса и фиксируют его затем упорными винтами 13 и болтами 14 в установленном положении, при этом центрирующий шток 5 путем вращения штуцера 10 выводится за пределы внутренней полости матрицы. Затем на перфорированную поверхность матрицы натягивают съемную герметизирующую оболочку 15 и через воронку заливают раствор гипса. После сушки гипса вместо модели устанавливают сердечник на посадочное место во фланце матрицы через промежуточное кольцо 3, а снизу вводят центрирующий шток 5 в ответное отверстие носка сердечника. Установленное положение сердечника в матрице фиксируют стяжными болтами 8. Шликер подают снизу через заливочный штуцер 10, заполняя при этом внутреннюю полость и подпиточные емкости 11. После этого, до начала отвердевания центрирующий шток выводят из зоны внутренней полости для того, чтобы обеспечить формование изделия с глухим носком. The device operates as follows. Insert model 12 into the matrix 1 and fix it with bolts 8. The housing 6 with gasket 16 is articulated with the toe of the model using radial movements of the housing and then fix it with stop screws 13 and bolts 14 in the installed position, while the centering rod 5 is pushed out by rotating the nozzle 10 the limits of the internal cavity of the matrix. Then, a removable sealing shell 15 is pulled onto the perforated surface of the matrix and a gypsum solution is poured through the funnel. After drying the gypsum, instead of the model, the core is installed on the seat in the matrix flange through the intermediate ring 3, and the centering rod 5 is introduced from below into the mating hole of the core toe. The established position of the core in the matrix is fixed with tie bolts 8. The slurry is fed from below through the filling nozzle 10, filling the internal cavity and make-up containers 11. After this, the centering rod is withdrawn from the inner cavity zone before hardening begins in order to ensure the formation of the product with a blind toe.

Заявляемое устройство для формования керамических изделий обеспечивает возможность получения тонкостенных длинномерных изделий для авиационной промышленности с высокой точностью. Отклонения толщины стенки изготавливаемых изделий по сравнению с прототипом уменьшается в 5-10 раз и не превышает 0,4 мм для изделий диаметром до 400 мм, при этом получаемое значение отклонения не зависит от длины изделия. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию промышленной применимости. The inventive device for molding ceramic products provides the ability to obtain thin-walled lengthy products for the aviation industry with high accuracy. The deviation of the wall thickness of the manufactured products compared to the prototype decreases by 5-10 times and does not exceed 0.4 mm for products with a diameter of up to 400 mm, while the resulting deviation value does not depend on the length of the product. Therefore, the claimed invention meets the condition of industrial applicability.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 1570900, МКИ B 28 B 1/26, 1988 г.Sources of information
1. USSR author's certificate N 1570900, MKI B 28 B 1/26, 1988

2. Патент США N 3481010, НКИ 25-124, 1969 г. 2. US patent N 3481010, NKI 25-124, 1969

3. Авторское свидетельство СССР N 1664560, МКИ B 28 B 1/26, 1989 г. - прототипл 3. USSR author's certificate N 1664560, MKI B 28 B 1/26, 1989 - prototype

Claims

A device for molding ceramic products from aqueous slips, including a moisture-absorbing matrix, a forming model, a core with a support flange and a forming core, make-up containers, characterized in that the matrix is detachable in the lower part and provided with a housing with a central hole fixing the toe of the model, in the housing coaxially with the central hole there is a centering rod with the possibility of axial movement.