RU2186656C2

RU2186656C2 - Method for knocking casting from dispensable casting mold

Info

Publication number: RU2186656C2
Application number: RU2000107329A
Authority: RU
Inventors: А.И. Евстигнеев; В.М. Козин; Э.А. Дмитриев
Original assignee: Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет
Priority date: 2000-03-24
Filing date: 2000-03-24
Publication date: 2002-08-10

Abstract

FIELD: foundry. SUBSTANCE: method involves destructing sand mixture by exposing to vibration created by alternating electromagnetic field, which results in occurrence of resonance vibration of casting due to the fact that electromagnetic field has vibration frequency coinciding with natural vibration frequency of casting. Anticoincidence of natural vibration frequency of sand mixture and casting causes development of normal and tangential voltages at sand mixture-casting boundary line to result in creation of destructing force. EFFECT: simplified method and increased efficiency in knocking down of casting from casting mold. 1 dwg

Description

Изобретение относится к литейному производству, в частности к выбивке отливок из разовых литейных форм. The invention relates to foundry, in particular to the knocking out of castings from single casting molds.

Известно техническое решение (Сафронов В. Я. Справочник по литейному оборудованию. М. , Машиностроение, 1985, - с.242), в котором предлагается извлекать отливки из разовых литейных форм посредством установки последней на выбивную решетку и воздействия на литейную форму вибрацией. A technical solution is known (Safronov V. Ya. Handbook of foundry equipment. M., Mashinostroenie, 1985, p.242), in which it is proposed to extract castings from one-time foundry molds by installing the latter on a knockout grate and vibrating the mold.

Недостатком этого способа является то, что воздействие приходится непосредственно на всю форму, что приводит к разрушению лишь менее прочной части формы, а более прочные, спекшиеся, слои формы (шуба) остаются на отливке. Кроме того, способ выбивки отливки на инерционной решетке отличает низкая экологичность (шум, вибрация). The disadvantage of this method is that the impact falls directly on the entire mold, which leads to the destruction of only the less durable part of the mold, and the more durable, sintered, layers of the mold (fur coat) remain on the casting. In addition, the method of knocking out castings on an inertial grating is distinguished by low environmental friendliness (noise, vibration).

Задачей заявляемого решения является повышение технологичности выбивки отливок из разовых литейных форм. The objective of the proposed solution is to increase the manufacturability of knocking out castings from single casting molds.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в максимальном отделении отливки от формовочной смеси. The technical result achieved by the implementation of the invention is to maximize the separation of the casting from the molding sand.

Технический результат достигается тем, что на застывшую отливку, отлитую из черных сплавов (сталь, чугун) в разовую литейную форму, воздействуют электромагнитным полем переменной частоты. При совпадении частоты колебаний электромагнитного поля с собственной частотой колебаний отливки амплитуда колебаний последней резко возрастает (явление резонанса). Очевидно, что собственные частоты колебаний отливки и литейной формы не совпадают. Это приведет к появлению и соответствующему росту касательных и нормальных напряжений в формовочной смеси. Причем на поверхности отливки уровень этих напряжений будет максимальным, т.к. деформации в реальной среде убывают при удалении от их источника. В результате таких колебаний произойдет разрушение формовочной смеси, максимально близко к поверхности раздела "форма-отливка". The technical result is achieved by the fact that a frozen cast cast from ferrous alloys (steel, cast iron) into a single casting mold is exposed to a variable frequency electromagnetic field. When the frequency of oscillations of the electromagnetic field coincides with the natural frequency of vibrations of the casting, the amplitude of oscillations of the latter increases sharply (resonance phenomenon). It is obvious that the natural vibration frequencies of the casting and the mold do not match. This will lead to the appearance and corresponding increase in tangential and normal stresses in the molding sand. Moreover, the level of these stresses will be maximum on the surface of the casting, because deformations in a real environment decrease with distance from their source. As a result of such fluctuations, the moldable mixture will be destroyed as close as possible to the mold-casting interface.

Существенные признаки, характеризующие изобретение:
- ограничительные: выбивка отливок из разовых литейных форм осуществляется разрушением формовочной смеси под воздействием вибрации;
- отличительные: вибрацию создают переменным электромагнитным полем, частота колебаний которого совпадает с собственной частотой колебаний отливки, причем собственные частоты колебаний отливки и формовочной смеси не совпадают.The essential features characterizing the invention:
- restrictive: knocking out castings from single casting molds is carried out by the destruction of the molding mixture under the influence of vibration;
- distinctive: the vibration is created by an alternating electromagnetic field, the oscillation frequency of which coincides with the natural vibration frequency of the casting, and the natural vibration frequencies of the casting and molding mixture do not coincide.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Форма с застывшей отливкой помещается между двумя электромагнитами, подключенными к источнику переменного тока с регулятором частоты. При включении источника питания отливка начинает вибрировать с частотой электромагнитного поля, причем частоту электромагнитного поля плавно меняют и подбирают равной собственной частоте колебаний отливки. При совпадении собственной частоты колебаний отливки с частотой колебаний, вызванных электромагнитным полем, амплитуда колебаний отливки резко возрастает (явление резонанса). Наступивший резонанс приведет к разрушению формовочной смеси за счет роста в ней нормальных и касательных напряжений. К примеру, для выбивки отливки типа "плита", размером 500х400х30 мм, отлитой из стали в форму размером 540х440х70 мм, изготовленную из песчано-глинистой смеси, необходимо создать магнитное поле частотой 95 Гц и напряженностью 45 Тл. A mold with a frozen cast is placed between two electromagnets connected to an AC source with a frequency regulator. When you turn on the power source, the casting begins to vibrate with the frequency of the electromagnetic field, and the frequency of the electromagnetic field is smoothly changed and selected equal to the natural frequency of the casting. If the eigenfrequency of the casting oscillations coincides with the frequency of vibrations caused by the electromagnetic field, the amplitude of the casting oscillations increases sharply (resonance phenomenon). The onset of resonance will lead to the destruction of the molding mixture due to the growth of normal and tangential stresses in it. For example, for knocking out a plate type casting, measuring 500x400x430 mm, cast from steel into a mold measuring 540x440x70 mm, made of a sand-clay mixture, it is necessary to create a magnetic field with a frequency of 95 Hz and a strength of 45 T.

Изобретение поясняется чертежом, где показана схема его реализации. The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of its implementation.

Опока 1 с формовочной смесью 2 и застывшей отливкой 3 устанавливается между двумя электромагнитами 4, подключенными к источнику переменного тока с регулятором частоты 5, посредством электрических проводов 6. При включении источника питания электромагнитов отливка начнет вибрировать под воздействием переменного электромагнитного поля. Совпадение частоты электромагнитного поля и собственной частоты отливки приведет к резонансу и, как следствие, к росту в смеси нормальных и касательных напряжений, способствующих разрушению формовочной смеси по границе раздела "форма-отливка". The flask 1 with molding sand 2 and the solidified casting 3 is installed between two electromagnets 4 connected to an alternating current source with a frequency regulator 5, by means of electric wires 6. When the electromagnets power supply is turned on, the casting will begin to vibrate under the influence of an alternating electromagnetic field. The coincidence of the frequency of the electromagnetic field and the natural frequency of the casting will lead to resonance and, as a result, to an increase in the mixture of normal and shear stresses, contributing to the destruction of the molding mixture along the mold-casting interface.

Claims

A method of knocking out castings from a single casting mold, which consists in destroying the moldable mixture under the influence of vibration, characterized in that the vibration is created by an alternating electromagnetic field, creating a molding mixture at the boundary - casting normal and tangential stresses, leading to the occurrence of a breaking force, while the oscillation frequency is electromagnetic field coincides with the natural frequency of the casting, and the natural frequencies of the casting and molding sand do not match.