ФОРМОВОЙ КОМПЛЕКТ ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ СЛОЖНОПРОФИЛЬНЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК
MOULDING SET TO MOULD COMPLEX-SHAPE CERAMIC BILLETS

Изобретение относится к технологии формования крупногабаритных, сложнопрофильных керамических изделий из водных шликеров, типа заготовок головных антенных обтекателей ракет.
Известно устройство для литья полых керамических изделий, которое согласно авторскому свидетельству СССР №1570900 содержит водопоглощающую форму (матрицу), сердечник в виде эластичной оболочки, механизм для деформирования эластичной оболочки и обеспечения подпитки.
К недостаткам известного устройства относится то, что сердечник, выполненный в виде эластичной оболочки, не является элементом конструкции, формирующим внутренний контур изготавливаемого изделия. В этом случае получение изделий с одинаковой толщиной стенки во всех сечениях основывается на предположении, что набор толщины стенки изделия идет равномерно по всей поверхности, что не соответствует действительности, так как в процессе формирования стенки изделия участвует целый ряд факторов (гравитационное осаждение частиц, содержащихся в шликере, профиль и габариты формуемого изделия и т.д.), которые приводят к постепенному заполнению полости формы твердым осадком от нижней ее части к верхней, что приводит к невозможности получения изделий с заданным внутренним профилем.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному решению является устройство для формования керамических изделий из водных шликеров (патент на изобретение РФ №2191688, 2002 г.), включающее водопоглощающую матрицу, сердечник, узлы для их взаимной соосной установки и подпитки, наружная поверхность сердечника имеет покрытие, выполненное из легкодеформируемого гидрофобного материала, компенсирующего усадочные напряжения изделия по мере подсушки в форме при формовании. Названная совокупность признаков устройства позволяет обеспечить получение из водных шликеров качественных изделий с заданным внутренним контуром.
Недостатком данного формового комплекта является то, что водопоглощающая матрица расположена в металлическом каркасе, состоящем из перфорированного кожуха и двух опорных фланцев. При этом для обеспечения свободного извлечения отформованных заготовок из полости водопоглощающей матрицы ее внутренний диаметр, как правило, выполнен на 1-2 мм меньше внутреннего диаметра верхнего опорного фланца. В процессе эксплуатации формового комплекта происходит постепенное разрушение выступающей части водопоглощающей матрицы. В результате в процессе формования заготовки в полость, образованную верхним опорным фланцем и водопоглощающей матрицей, затекает шликер, который при отвердении препятствует извлечению отформованной заготовки. Как показывает опыт эксплуатации таких формовых комплектов, максимальное количество отформованных заготовок, полученных на одной форме, достигает всего 10-15 заготовок. После этого производится удаление использованной водопоглощающей матрицы и изготовление новой. Эта операция занимает порядка 5-6 дней, что негативно сказывается на технологическом процессе.
Задачей настоящего изобретения является увеличение срока службы водопоглощающей матрицы формовых комплектов для формования сложнопрофильных керамических заготовок.
Поставленная задача достигается тем, что предложен формовой комплект для формования сложнопрофильных керамических заготовок, содержащий водопоглощающую матрицу, состоящую из перфорированного кожуха, верхнего и нижнего опорных фланцев, сердечник, узлы для их взаимной соосной установки и подпитки, отличающийся тем, что верхний опорный фланец выполнен разборным и снабжен съемным кольцом, причем ширина кольца в месте, граничащем с водопоглощающей матрицей, составляет 2-10 мм.
Авторы экспериментально установили, что выполнение верхнего опорного фланца разборным, состоящим из фланца и съемного кольца позволяет при необходимости (даже при полном истирании выступающей части водопоглощающей матрицы) вынимать съемное кольцо и беспрепятственно извлекать отформованную заготовку, что существенно увеличивает срок службы водопоглощающих матриц формовых комплектов.
Расчетным путем и экспериментально установлено, что ширина съемного кольца в месте, граничащем с водопоглощающей матрицей, должна находится в пределах 2-10 мм. Выход за нижний предел нецелесообразен по причине достаточно малого образующегося зазора, что не позволит существенно увеличить максимальное количество отформованных заготовок, полученных на одной форме. Увеличение же ширины съемного кольца более 10 мм нецелесообразно ввиду снижения несущей способности опорного фланца.
На чертежах изображен общий вид заявленного формового комплекта. На фигуре 1 - собранный с сердечником формовой комплект с отформованной заготовкой. На фигуре 2 - формовой комплект, готовый к извлечению заготовки.
Конструкция формового комплекта включает: сердечник 1; водопоглощающую матрицу 2, расположенную в металлическом каркасе, состоящем из перфорированного кожуха 3 и двух опорных фланцев: верхнего 4 и нижнего 5, причем верхний опорный фланец выполнен разборным и состоит из самого фланца 4 и съемного кольца 6; узлы для их взаимной соосной установки 7 и узлы подпитки 8.
Формовой комплект работает следующим образом. При сборке формового комплекта сердечник 1 опускают в полость водопоглощающей матрицы 2. После этого сердечник и матрицу фиксируют с помощью узлов сосной установки 7. В зазор, образованный сердечником 1 и водопоглощающей матрицей 2, через узлы подпитки 8 подают шликер. После окончания набора заготовки сердечник 1 извлекают из матрицы 2 и вынимают отформованную заготовку. В случае застревания заготовки производят разбор верхнего опорного фланца 4 и извлечение съемного кольца 6. После этого происходит беспрепятственное извлечение заготовки из полости водопоглощающей матрицы.
Предложенное устройство чрезвычайно просто в изготовлении и эксплуатации. Его использование существенно увеличивает срок службы водопоглощающей матрицы формовых комплектов для формования сложнопрофильных керамических заготовок.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР №1570900, МКИ В28В 1/26.
2. Патент на изобретение РФ №2191688, В28В 1/26, 2000 г.