СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
189
В случае, если полуформа будет перемещаться в пространстве с
ускорением 10 м/с
2
, то в ее песчаном наполнителе необходимо создать
разрежение
Р
= 51,6 кПа.
Для этапа заливки вакуумно-пленочной формы расплавом, когда
последняя находится в статическом состоянии, в ее огнеупорном наполнителе,
предварительно
уплотненным
вибрацией
величина
разрежения
Р
рассчитывается по выражению приведенному выше, но без учета ускорения
перемещения формы в пространстве. В этом случае
Р
= 25,3 кПа. Данной
величины разрежения, для формы с указанными размерами, достаточно для
того, чтобы получить в ней качественную отливку.
6.5.5. Механизм сохранения прочности вакуумируемой формы
на
этапе заливки ее расплавом
На шестом этапе технологического цикла изготовления отливок в
вакуумно-пленочных формах – этапе заполнения форм расплавом – механизм
сохранения прочности песчаного наполнителя имеет более сложный характер.
Под прочностью наполнителя формы, как и ранее, будем понимать его
способность не разрушаться от действия собственного веса, и сохранять
размерно-геометрическую
точность,
приданную
ему
на
стадии
формообразования. При расчете прочности формы будем учитывать нарушение
сплошности полимерной пленки, оформляющей рабочую полость, то есть
разгерметизацию формы и образование газовоздушного потока, направленного
из рабочей полости в поровое пространство песчаного наполнителя.
Рассмотрим вакуумно-пленочную форму, сохраняя принятые ранее
допущения. Кроме того, примем, что во время разгерметизации рабочей полости
формы на «потолочной» ее части, поток газа, фильтруясь через песок, направлен
вертикально вверх (для одномерной задачи) в каждом элементарном слое. В
пределах одного горизонтального слоя давление газа в данный момент времени
постоянно. Наличие выпора, необходимых размеров в верхней полуформе
позволяет сохранить в рабочей полости атмосферное давление.
Экспериментально было установлено, что термодеструкция полимерной
пленки на «потолочной» части полости начинается после того, как расстояние
между уровнем металла и «потолком» формы при заливке алюминиевых сплавов
сократится до 8…10 мм, а при заливке чугуна до 21…23 мм [61]. При
термодеструкции пленки газ, находящийся в рабочей полости, в результате
наличия разницы давлений
Р
начинает фильтроваться в слои песчаного
наполнителя формы, непрерывно изменяя в нем первоначальную картину
напряженного состояния.
В связи с этим, задача математического описания напряженного состояния
вакуумно-пленочной формы во времени становится актуальной.
Как и на этапе формообразования, рассмотрим вначале слой АВСД,
расположенный в непосредственной близости от лада формы (рис. 6.14).
