RU2137599C1

RU2137599C1 - Device for moulding of pottery work from water slips

Info

Publication number: RU2137599C1
Application number: RU98113201A
Authority: RU
Inventors: В.В. Платонов
Original assignee: Обнинское научно-производственное предприятие "Технология"
Priority date: 1998-07-06
Filing date: 1998-07-06
Publication date: 1999-09-20

Abstract

FIELD: aircraft and ceramic branches of industry, applicable in production of ceramic nose cones of high-speed flight vehicles. SUBSTANCE: the device comprises a die with a composition gypsum layer, core with a detachable flange and moulding rod, guide columns, lock-nuts. Threaded rods with heads are screwed in the core flange, they pass through the through holes of the bearing flange and are engageable with the shaped slots of the rotary washer. A pouring union is connected to the die lower flange for slip feeding, and make-up vessel are attached to the disk from the top. For application of gypsum layer a detachable sealing shell is secured on the outer surface of the die, a provision is made for a pipe union. EFFECT: production of work with an equal wall thickness in any cross-section due to precise aligned installation of the die and core. 1 dwg

Description

Изобретение относится к керамической и авиационным отраслям промышленности и, преимущественно, может 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 gypsum 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 В 28 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 the USSR author's certificate N 1570900, MKI B 28 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 higher 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. 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 make-up 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 пуансона на тканевой основе, равноотстоящую в любой 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 produce a curved surface of the punch on a fabric basis that is 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 авторское свидетельству СССР N 1664560, кл. В 28 В 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, class. B 28 B 1/26 of 04/25/1989

Рассматриваемое устройство обладает рядом недостатков, препятствующих достижению заявленного технического результата. The device in question has a number of disadvantages that impede the achievement of the claimed technical result.

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. 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.

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. 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.

В третьих, при работе устройства матрица должна устанавливаться строго горизонтально, для того чтобы устранить изначальную несоосность подвешенного формообразующего стержня относительно внутреннего контура матрицы. В составе рассматриваемого устройства-прототипа отсутствуют конструктивные элементы, обеспечивающие установку горизонтального положения я его контроль, что может приводить к несовпадению осей формообразующего стержня сердечника и внутреннего контура матрицы и, соответственно, к появлению разнотолщинности на изготавливаемых изделиях. 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 core relative to the internal contour of the matrix. As part of the prototype device under consideration, there are no structural elements that ensure horizontal position setting and its control, which can lead to mismatch of the axes of the core core of the 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 керамических изделий, включающем влагопоглощающую матрицу, сердечник с опорным фланцем и формообразующем стержнем, подпиточные емкости, сердечник выполнен со съемным опорным фланцем, снабженным центрирующим штоком, на котором закреплен формообразующий стержень, при этом опорный фланец сердечника соединен с фланцем матрицы посредством направляющих. The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in the claimed device for molding ceramic products, including a moisture-absorbing matrix, a core with a support flange and a forming rod, make-up containers, the core is made with a removable supporting flange equipped with a centering rod, on which the forming rod is fixed, wherein the core support flange is connected to the matrix flange by means of guides.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным я научно-техническим источникам информация 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 for 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 приведенном чертеже изображен общий вид заявляемого устройства. The drawing shows a General view of the claimed device.

Конструкция устройства включает матрицу 1, состоящую из перфорированного корпуса с наформованным гипсовым слоем, сердечник с разъемным опорным фланцем 2 и центрирующим штоком, формообразующий стержень 3, направляющие колонки 4, зажимные гайки 5. Во фланец сердечника ввернуты стержни с головками 6, проходящие через сквозные отверстия опорного фланца и взаимодействующие с фигурными пазами поворотной шайбы 7. The design of the device includes a matrix 1, consisting of a perforated body with a molded gypsum layer, a core with a detachable support flange 2 and a centering rod, a forming rod 3, guide columns 4, clamping nuts 5. Rods with heads 6 are screwed into the core flange, passing through the through holes the supporting flange and interacting with the curly grooves of the rotary washer 7.

Для подачи шликера к нижнему фланцу матрицы подсоединен заливочный штуцер 8, а сверху на опорном фланце закреплены подпиточные емкости 9, общий объем которых определяется, исходя из необходимого объема подпитки для формующих изделий. To supply the slurry, a filling nozzle 8 is connected to the lower flange of the matrix, and make-up containers 9 are fixed on top of the support flange, the total volume of which is determined based on the required amount of make-up for molding products.

Для нанесения гипсового слоя на наружной поверхности матрицы закрепляется съемная герметизирующая оболочка 10 и предусмотрен штуцер 11. For applying a gypsum layer on the outer surface of the matrix, a removable sealing shell 10 is fixed and a fitting 11 is provided.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Сначала производят сборку опорного фланца 2 с формообразующим стержнем, оформляющим наружную поверхность отливаемого изделия. Для этого формообразующий стержень устанавливают на центрирующий шток опорного фланца и посредством стержней 6 и поворотной шайбы 7 неподвижно фиксируют. Полученную сборку устанавливают в матрицу 1 по направляющим колонкам 4 и зажимают гайками 5. Затем на перфорированную поверхность матрицы одевается съемная герметизирующая оболочка 10 и через штуцер 11 производится заливка гипса. После отвердевания гипса сердечник в сборе извлекают из матрицы и проводят термическую сушку гипса. Затем проводится сборка устройства под заливку шликером. Для этого в сердечнике заменяется формообразующий стержень, т.е. на титрирующий шток опорного фланца 2, устанавливают и фиксируют формообразующий стержень 3, оформляющий внутреннюю поверхность отливаемого изделия, после чего сердечник в сборе крепится к матрице по описанной схеме. First, the support flange 2 is assembled with a forming rod forming the outer surface of the molded product. To do this, the forming core is installed on the centering rod of the support flange and is fixedly fixed by means of the rods 6 and the rotary washer 7. The resulting assembly is installed in the matrix 1 along the guide columns 4 and clamped with nuts 5. Then, a removable sealing shell 10 is put on the perforated surface of the matrix and the gypsum is poured through the nozzle 11. After hardening of the gypsum, the core assembly is removed from the matrix and the gypsum is thermally dried. Then the device is assembled for filling with a slip. For this, the core is replaced in the core, i.e. on the titration rod of the support flange 2, establish and fix the forming rod 3, forming the inner surface of the molded product, after which the core assembly is attached to the matrix according to the described scheme.

Подача шликера осуществляется снизу через штуцер 8, причем производят заполнение как внутренней полости так и подпиточных емкостей 9. По окончании набора отвинчивают крепежные гайки 5 и сердечник по направляющим колонкам 4 извлекают из матрицы. После выемки отформованного изделия и термической сушки гипса сборка устройства под заливку шликера производится снова в приведенной выше последовательности. The slip is supplied from below through the nozzle 8, moreover, both the internal cavity and the make-up containers are filled 9. At the end of the set, the fastening nuts 5 are unscrewed and the core is removed from the matrix by guide columns 4. After the removal of the molded product and thermal drying of the gypsum, the assembly of the device for filling the slip is performed again in the above sequence.

Заявляемое устройство для формования керамических изделий обеспечивает возможность получения тонкостенных длинномерных изделий для авиационной промышленности с высокой точностью. The inventive device for molding ceramic products provides the ability to obtain thin-walled lengthy products for the aviation industry with high accuracy.

Отклонения толщины стенки изготавливаемых изделий по сравнению с прототипом уменьшается в 5. ..10 раз и не превышает 0,2 мм при выполнении устройства по среднему классу точности т.е. по 7-8 квалитету. На основания этого следует заключить, что заявляемое изобретение соответствует условию промышленной применимости. Deviations of the wall thickness of manufactured products compared to the prototype decreases by 5. ..10 times and does not exceed 0.2 mm when the device is executed in the middle accuracy class i.e. 7-8 qualifications. Based on this, it should be concluded that the claimed invention meets the condition of industrial applicability.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 1570900,кл. B 28 B 1/26, 1988 г.Sources of information
1. Copyright certificate of the USSR N 1570900, cl. 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 В 28 В 1/26, 1989 г. - прототип. 3. USSR author's certificate N 1664560, MKI B 28 V 1/26, 1989 - prototype.

Claims

A device for molding ceramic products from aqueous slips, including a moisture-absorbing matrix, a core with a support flange and a forming core, make-up containers, characterized in that the core is made with a removable supporting flange equipped with a centering rod on which the forming core is fixed, while the supporting flange of the core connected to the matrix flange by means of guides.