RU1775214C - Способ изготовлени полых отливок - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени ; во врем  заливки расплава, затвердевани  отливки и ееохлаждени  в форме осуществл ют непосредственный контакт формовочного намагниченного материала с внутренней поверхностью отливки и воздействие на внутреннюю поверхность отливки магнитным полем, индукцию которого измен ют от максимального значени  до нул  дл  соответствующего усадке отливки регулировани  ПОД8ТЛИВОСТМ, прочности и жесткости стержн . Операци  удалени  формовочного материала из полости отливки может быть совмещена so времени с выдержкой отливки в форме. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к литейному производству, в частности, к способам изготовлени  отливок с полост ми, получаемыми с помощью магнитных стержней, содержащих намагниченный магнитом гкий сыпучий материал.

Известны способы изготовлени  полых отливок с применением магнитных стержней , включающие операции изготовлени  немагнитного стержн  из сыпучего неферромагнитного материала, упрочн емого св зующим, приобретающим прочность от действи  тепла, холода или отвердител , сборки его с формой, заливки расплава в полость формы, затвердевани  расплава, выдержки отливки в форме дл  охлаждени , удалени  отливки из формы и формовочного материала из отливки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ изготовлени  полых отливок с применением магнитного стержн , включающий операции изготовлени  магнитного

стержн  из сыпучего намагничиваемого и упрочн емого магнитным полем материала, сборки его с формой, заливки расплава в полость формы, затвердевани  расплава, выдержки отливки в форме, удалени  отливки из формы и формовочного материала из отливки. Во врем  заливки, за1вердеван11  и выдержки отливки в форме, внутренн   поверхность отливки контактирует с кожухом , выполненным из тонколистового материала , обладающего ферромагнитными свойствами и имеющим цилиндрическую форму. Кожух  вл етс  также и экраном дл  магнитного пол , создаваемого источником магнитного пол  в виде посто нного магнита , и преп тствует магнитному полю воздействовать на внутреннюю поверхность отливки.

Основные недостатки этого способа: повышенный брак отливок rui гор чим трещинам из-за того, ч го во рром  залиЕжи расплава, затвердевани  отливки и выдержки ее в форме внутренн   (1()П1:;;.мо(;.ь отj5wBKi/i iipa; T /ijecKf4 не киита;ггирует с iSM i HHMeiiifciM ) ;i-ir:Tepifiriui i j&i4:да Г1Н им iOBWLueHHOH подаг/п.-юосппо, п кон 1:1г ---;рует с ферромаг:-|ит;( roriifOC a:;мым : ожухпм, лмеющи : -Пг;чч(е;;ную ;П-ь да лийост:. Кроме того, псоат/н/ишс и., кожуха иеравчомерна, а и«еи О: в ЬО-ней Чисти fi-ia меньше, чем R зерхн ч Следов  тйльно. веро тность ппрдпеньМ- тпешин в. части Bhiuie, чем t aepxHeii;10 поРЫ1иеннь м брак по короблению о Я:-: чок vi возмо;; ное коробпечке и хопод ь е TpRiuMHt- деталей чо мх службы noi-ibiiueHHorn уровн  енутренких ннпр ;кеHWki о HVix. -TO обусловлено г;ОК1л;хе -п- Ой -л15 неравно;.ерной по сечению О:лмвк1л подгп ЛР-ШОСТЬ .О сторжи  а также кз-за .1инной скорости охлахчдени  виугренней лоьерхркости отлив и вследствие повышенмой теплопроводности кожуха:20 повьш енна  трудоемкость удзлен1/ й формовочного материале из полоску аггц/ ки зследстоке того, что, 1) он остаетс  наivi si ничен1- Ь м л не (плетс5:; мз нее: i) привариваетс  к В1лугрен1-:ей тозе;:;х-2Б --JU i i.i и i л:/-о|(:н: Oi ра1-п:енна  оЬласть HpHkeHSHi-s: голько длл толстостенных отливох с полораконинам i-is-aa того, что со зремх ЗЕЛНСХН расплй1:;а :т зэтвердеиаки  отлип;::,- вну н-;е:; ндй ;:оьерк;-;ость OT/iHsiUM iCOHTaKiмруег ;;е с пористъ1М формовочныгл MaT8pvia/iOM, с с ; аjOsTSiipoHm .i.aeMbiivi кожухомоЬ r:ee,o3Mi.; KHCiCT;, положите/ снс со a/aiHНИИ магнйгтиого пол , создаваемого истотннком в виде посто нного мзгинга, не знутре.-ппою поверхность отлиак1-1 с целью повышении ее г;ричнос-|и путем пол/ченд cf; .нелкозернистой струхтурьс :.;то|чу прен нствует :чалич«е ферромагнитного :чожуха. ЯВЛйЮЩеГОСн ЗКрЭНОй ДЛ1И.Л1ОР--;Лг у iOfO ;НЙ нитногопол  л прахтическк недолусхаюдд ij его распростоаноии  за саокт вг:ео:н ом «ib поаерхносгь. Цель изобретени  псвы1иенмо кач&ог-;а отливки vi снижение брака OfansoK :10 треидкнйм, :;ороблеммю и газо:аым дахов;/т нам за счет снихсени  внутренних напр же50 ний в отпмвка путем иегулированич оодатлиаости. прочности VS ;хост;;ости С:ержн , сокращени  днкла изгоювпенн  со -пивки и грудоенкостм удалени  формоеочного материала мз полости отлнв-55 ки. повышение производительное-н пдо цесса изгоювлени  отливки, Поставлегша  цель дости йе.с  ел: -но L; ti3Be;C HOM сносоОе С1-О:ов/ ений OHiHHOlO ОЧатДЦОг.: L-OH ОНТНЛСННе Ч:сО. i-i:;. nawa; п.-чьв емого формоБочноо ма;в1 .1ийла ггутвл :;o3jie,ic; MrtMUiTHor;) пои , ;ростаное у ег(; в Форму и ее сбогжу за/плвку фппг,.ы иасглаисм. 1 ыд 5ржку дл  христэллпзэл-и v, ох/ аждег-ш  г тлинки, изnneMSi-itie е.г ;; форг.чы и удаление Фопмовоч:;пго 1 :атир-,ал& из полости опшнки. лотйсно изобретйникх в процесса заливки формы, крмсталл11за11ии и охлаждени  отлмкн- .:   отлиеки м формовочный нйгв;-:чл птержнн ноздейсвуют магнитным «талвм.идукиию которого в зависимости от Усадки изг-л глиот от наксималы-пгп значеич  до , ппи этом Ьормовочный матеоийл стпг,кн« епосоедствеино конг ктирует с матйлло --.; птпивки. Формовочный материan полос1:л отлиэ ;и гложет улален одно) с ое выдержкой s форме, лтособ осуузествл етс  следующим обрй:зом (на примере отливки гопшкл, /i3o6uaженн (лго ка чертеже), удалени  из стеожнрвого  шика fiie показан) литейный магнитный стержень i одержатций верхний 2 и нижний 3 полюсг;ь .е наконечники, сердечник 4. знаковую ь в эмде диска, зле -ггри- ескую 1-;атуц ку о слой днсперсно-о камагни-юнного мзг-1нтны:н додеь- до г-Азкирул тооной нрочнофор:лу н тча нитноо поле создают 1-:атУ1икой : кокора, :н-: летсй с уп 1авл емого выной:--Снсли ;не Г (.ла ан) лос1о нн1:,1м сеаопас:;п:м ,,.-:,. ,по 11н R. Ппр/ц; (-QOOKо с о- м; Б со / ержнем 1 rivTeN- N/nrini/iiJ/ Liiifl ли;;цд.-.„;;Г; ска и нопр хсени  и электриче; ой KaiyujKe 6 устанавливают максигл льсуси кйличину индукимн ма -иитного ппп  ,., й :,интмжйнир .остн слсн материала : /.дг; д,,,ч:н)й дл  посгиеодейстш-ч лин : ..,.,,ческОл.;у аоадейс аию paciicaea во нпем  е о олп в;--:, 3-у величину индухции опоедо1-}нМД , ;.,,,-jTht; jv| ;-:,,-rQi,, ;-iHnpi/i,.n рп KFTPivio ::нгг,,,еленн;:: ::еоасй оглиехи, и oi-p зависит ж ;.л, ге -оерагуры и массы расола ,.,-,, vm. ,;,,,;п;зой сметем:.: металлоста-и .. ;лн,ж; нанооа, :места полвола оагпп п  i/ , 4::v: c; факторнч. Затем ::,ал Лйа;от оасплав   -о,:ост. фор.Д), При этом- зы 1-;аходрщиег , ь .VOCOCTM ©opivib- и огствопенные в ..Р-ДЛ ,;н, .,„,екж-возиожиость выхода чере:5 оооы днс:лти.:л;С-о Щт-ероалз 7 и отлспстич ч в диохе зиакоеой части 5 слагодап  иепо1:оедо-всглюму хснта.;уу газопроницаемого ма/еоисла / с рас:ллавог,,, Пооцесс улалечи  рчстоореиньо. чеосз с.-ои маж;ниап  г,;кщнлжаетс  и во врем  за ,-верлепа;-и-:; птлнчхн , о го умгньшае- срак oouii-xj - ..,. о :чтч:, При кристаллизации залитого в форму расплава давление от усадки отливки 10 передаетс  непосредственно формовочному дисперсному материалу 7, который сжимаетс  и обеспечивает более свободную усадку отливки, чем при наличии кожуха, Кроме того, прочность и жесткость сло  материала могут быть еще более сниженными, а податливость увеличена путем соотвэтстпующего уменьшени  величины индукции магнитного пол . Это достигаетс  снижением значений токэ и напр жени  питани  катушки 6. Измен й величину индукции можно уменьшить пточность и жесткость сло  намагниченкого материала 7, а следовательно, сопротив/.ен:ле этого сло  усадке отлиок в соответствии с y /ieнbшeниeм размеров внутренней полости отливки за счет доуплотнени  и перетекани  частиц материала 7. Это открывает возможность получени  полых отливок с минимальными внутренними напр жени ми, После достаточного затвердевани  отливки величину магнитной индукции уменьшают до 0. При этом прочность и жесткость сло  материала 7 исчезает , а податливость становитс  наивысшей. Во врем  заливки расплава он сопри,асаетс  с (намагниченными частицами материала 7, расположенными на поверхности стержн , кажда  из которых представл ет собой магнитик, имеющий собственное поле, выход щее из его предела и зоздейст вующее на расплав. При этом увеличиваетс  число центров кристаллизации и после затвердевани  расплава внутренн   поверхность отливки имеет мелкозернистую структуру и повышенную прочность, но без внутренних напр жений термического происхождени . Поле каждого магнитика пропорциочально зависит от индукции магнитного пол , создаваемого злектри еской катушкой 6. При наличии S форме или в знаковой части 5 стержн  отверстий 9, сообщающихс  со слоем материала 7 и окружающ1,г-.1 форму пространствогх формовочный материал 7 может быть удзлем из полости отливки , высыпа сь по.д собственным весом. Это сократит длительность цикла изготовлени  отливки и повысит производительность процесса ее изготовлени  за счет совмещени  операции удалени  материала с операцией выдержки отливки в форме. Если отверсти  отсутствуют, то материал 7 удал ют из полости отливки после удалени  ее из формы. Отливку удал ют из формы известным образом, например, путем разборки формы м сн ти  отливки с полюсного наконечника . После удапени.ч формовочього материала из полости отливки и отливки из формы после.дн   направл етс  дл  дальнейшей обработки. По сравнению с прототипом предложенный способ имеет следующие преимущества: пони.х енный брак по газовым раковиHSM вследств1-1е исключени  негазопроницаемого ко.жуха и обеспечени  непосредственного контакта расплава с пысскогазопроницйемым и негазотворным намагниченным дисперсным материалом; пониженн.ый брак по гор чим трещин.эм вследствие исключени  малоподатливого кожуха и обеспечени  непосредственного контакта внутренней поверхности отливки с ьысокоподатливым намагниченным дисперсным материалом, податливость которого может измен тьс  при изменении индукции магнитного пол . пониженный брак г,о короблению отливок и снижение воз.можности короблени  и холодных трещин деталей во врем  их службы . .Это достигаетс  снижением уровн  внутренних напр жений путем существенного уменьшени  термических напр жений в отливке при ее непосредственном контакте с формовочкь1М намагниченным материалом ,и м ю щ и мл-1 е и ь ш у ю теп опро.чодност ь. чем кожух: достижение мел: сзериистой структуры металла и необходимой прочности внутренней поверхности от.ливки без высокого охла .ждэющего .эффе. кожухз. но путем воздействи  магнитным полем. снижение трудоемкости операции удалени  формовочного материала из отливки путем изменени  значени  ИНДУКЦИИ до нул : псоышенмв произво,Чительности процессг путем уменьи ;ени  цикла изготовление от.чивки ЕС.чедстеие совмещени  операций выдержк--; отлизки в ФОрме с удалением формовочного .материала из полости отлмзки. Ф о р f-f у л а 3 о о р е 1 е м п   1. Способ изготозлемич по.пых отли,ток. включающий изгото8л мцр стерхсм  из намаг .чичиваемого формовочного .материала путем воздействи  aгн ;rнoгcl . проп становку его в форму .-I fic с6о|1чу, заливку ормы расплавом. вь;держку длч кр - сталлизции и охлажден -   от;п1вкп, и.чплочение ее з формы и удалеи1-1е форморочж; о млтерила из полости отливкк. с т г, и ч ю щ и И с   ем, что. с целью повьимени  к-а-;гг;1 Д 01лиок и сни.жени  бр кг-: по i оР11:;м.;м коробенк .ю и газовым ОгЧ: (РИ л .-j счет меньи ени  знутренм;1 . хлш п г)тИВКЭ путем pery; i-p(if:,l;м-,; ; :;:в;иГ;;1.

прочности и жесткости стержн , в процессе заливки формы, кристаллизации и охлаждени  отливки на металл и формовочный материал стержн  воздействуют магнитным полем, индукцию которого в зависимости от усадки измен ют от максимального значени  до нул , при этом формовочный материал стержн  непосредственно конт ктьтоув с металлом стливки.

2. Способ по п. 1. о т л и ч а ю UJ, и и с   тем, что, с целью одновременного сокращени  цикла изготовлени  отливки, формовочный материал из полости отливки удал ют одновременно с ее выдержкой в форме.