Claims (2)
Указанный способ позвол ет изготавливать магнитные формы по дерев нным удал емым модел м, однако требует специальных магнитных устройств, силовые линии магнитных полей которых повтор ют контуры модели, а так:ке характеризуетс высокими энергетическими затратами на создание магнитных полей и малым весом изготавливаемых отливок. Наиболее близким к предлагаемому - вл етс , способ изготовлени литейных форм из ферромагнитных сыпучих материалов, заключающийс в том, что модель из пенопласта помещают в опоку и вокруг модели устанавливают немагнитные и ферромагнитные стержни соответствующей конфигурации. Опоку заполн ют ферромагнитным сыпучим материалом , помещают между полюсами электромагнита и налагают электромагнитное поле. В форму заливают жидкий металл. Под действием тепловой энергии расплава металла модель газифицируетс , и замещаетс металлом После кристаллизации металла и обрайовани корки, преп тствующей деформации оТливки, магнитное поле снимаетс , форма разупрочн етс и отливка извлекаетс из опоки. Установка вокруг модели ферромагнитных с высокой магнитной проницае мостью) и немагнитных вставок способ ствует равномерному распределению ма нитного пол по объему формы вокруг модели, что позвол ет получать отЛивки с хорошей поверхностью, не иссеченной ферромагнитным материалом 2. Однакоэтот способ характеризуетс большими энергозатратами на св зывание электромагнитным полем сыпучего ферромагнитного материала и, как следствие этого, ограничени ми по габаритам изготавливаемых форм и по массе получаемых отливок. Цель изобретени - снижение энергозатрат при изготовлении формы, а также обеспечение возможности увеличени габаритов форм и массы изготавливаемых отливок. Поставленна цель достигаетс тем, что способ изготовлени литейных форм, включающий заполнение модельно-опочной оснастки ферромагнитным сыпучим материалом с последую щим созданием магнитного пол , воздействующего на ферромагнитный сыпучий материал, магнитное поле создают- с помощью посто нных магнитов, которые равномерно размещают вокруг модели и по всему объему формы в процессе заполнени ее ферромагнит-. ным Сыпучим материалом. .На фиг. 1 показан процесс изготовлени постели дл модели при формовке в кессоне; на фиг. 2 - про цесс изготовлени нижней полуформы .в кессоне; на фиг. 3 вид по стрел ке Л на фиг. 2; на фиг. k - форма в сборе. Железное дно кессона 1 засыпаетс слоем сыпучего огнеупорного ферромагнитного материала, на поверхность которого равномерно размещают посто нные магнить 2 (соответствующей формы и размеров). Посто нные магниты 2 св зывают вокруг себ ферромагнитный формовочный материал 3, а также, прит гива сь к железному дну кессона 1, фиксируютс в зан тых положени х. Затем метательным устройством Ц поверх магнитов нанос т слой ферромагнитного материала, помещают на него каток 5 из немагнитного материала и, перемеща его, как показано стрелками на фиг, 1, выполн ют горизонтальную площадку, на которую устанавливают модель 6, и из огнеупорного кирпича набирают литниковую систему 7. В дальнейшем по мере заполнени кессона 1 сыпучим ферромагнитным материалом по объему формы и вокруг модели устанавливают посто нные магниты 2, Поверхность разъема выравнивают катком 5 как показано на фиг. 2, после чего модель 6 извлекают, устанавливают стержень 8 и накрывают кессон 1 верхней полуформой 9« изготовленной идентично. Форму заливают жидким металлом. Под действием тепла жидкого металла ферромагнитный, формовочный материал . и посто нные магниты, размещенные в нем нагреваютс . Нагрева сь до температуры размагничивани , посто нные магниты, а, следовательно, и ферромагнитный формовочный материал полностью размагничиваютс , и отливка безпреп тственно извлекаетс из формы. Положительный эффект при использовании предлагаемого изобретени получают благодар потенциальному характеру энергии посто нных магнитов. Будучи намагничены, и св зав ферромагнитный сыпучий материал в форме, посто нные магниты способны удерживать ферромагнитный формовочный материал в св занном состо нии сколько угодно долго (при условии отсутстви внешних факторов, вызывающих их размагничивание), что особенно важно при изготовлении крупных и сложных форм, так как их изготовление и сборка длительны и колебл тс от нескольких дней до нескольких недель. При изготовлении магнитных форм с отношением сторон о:Ь:С, равном 1:1:1,5 и при увеличении габаритов форм айве 800 мм до1000 мм, мощность намагничивающих устройств дл создани технологически необходимой напр женности магнитного пол в магнитной форме возрастает с 3,75 кВт до 7,5 кВт, т.е. в-2 раза. Пользу сь указанной выше зависимостью , определ ем мощность, потребл емую устройством дл изготовлени магнитных форм размером ЗОООлгЗООО мм. При а в-800 800 мм, ,75 кВт. При а в 1000 г1000 мм, ,5 кВт. При мм, кВт и т.д. Соответственно, при гЗООО мм, кВт. При весе отливок 15-20 т и длител ности их изготовлени в магнитных формах 5 сут (120 ч) энергетические затраты при формовке согласно извест ному техническому решению (2), составл ют 7600x120 0,01 9120 руб. где 0,01 - стоимость 1 кВт/ч электро энергии, руб. При изготовлении магнитных форм соответствующих размеров по предлагаемому способу энергетические затра ты кратковременны и при мощности намагничивающего устройства 12000 кВт и работе его в течении 1 ч составл ю 12000 1 0,01 120 руб. где 0,01 - стоимость 1 кВт/ч электро энергии, руб. Ввиду кратковременности импульсного характера намагничивани посто нных магнитов, в течение 1 ч може быть намагничено большое количество посто нных магнитов. При упом нутом весе изготовл емых отливок (15-20 т) экономи на 1 т лить в сравнении с известным способом составит 9120-120 50-600 руб. Таким образом, изготовление форм предлагаемым способом позвол ет резко снизить энергозатраты на св зыванйе сыпучего ферромагнитного материала , изготавливать отливки в магнитных формах самых крупных габаритов и, соответственно, без ограничений по массе лить и повысить экономичность метода магнитной формовки при изготовлении крупных отливок. Формула изобретени Способ изготовлени литейньх форм, включающий заполнение модельно-опочной оснастки ферромагнитным сыпучим материалом с последующим созданием магнитного пол , воздействующего на ферромагнитный сыпучий материал, отличающийс тем, что, с целью снижени энергозатрат и увеличени габаритов форм и массы изготавливаемых отливок, ма1- нитное поле создают с помощью посто нных магнитов, которые равномерно размещают вокруг модели и по всему объему формы в процессе заполнени ее ферромагнитным сыпучим материалом . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № Зб20886, кл. , опублик. 197t. This method makes it possible to manufacture magnetic forms on wooden removable models, however, it requires special magnetic devices whose magnetic field lines follow the contours of the model, and this way is characterized by high energy costs for creating magnetic fields and low weight of the castings produced. The closest to the proposed one is the method of making casting molds from ferromagnetic bulk materials, namely, that the foam model is placed in a flask and non-magnetic and ferromagnetic rods of appropriate configuration are installed around the model. The flask is filled with ferromagnetic bulk material, placed between the poles of an electromagnet and impose an electromagnetic field. Liquid metal is poured into the mold. Under the action of the thermal energy of the molten metal, the model is gasified and replaced by metal. After the metal crystallizes and surrounds the crust preventing the deformation of the casting, the magnetic field is removed, the shape is relaxed and the casting is removed from the flask. The installation around the model of ferromagnetic with high magnetic permeability and non-magnetic inserts promotes a uniform distribution of the magnetic field throughout the volume of the form around the model, which makes it possible to obtain polished materials with a good surface not cut by ferromagnetic material 2. However, this method is characterized by large energy consumption for electromagnetic coupling. field of bulk ferromagnetic material and, as a result, restrictions on the dimensions of the manufactured forms and on the mass of the castings. The purpose of the invention is to reduce the energy consumption in the manufacture of the mold, as well as to ensure the possibility of increasing the dimensions of the molds and the mass of the castings produced. The goal is achieved by the fact that the method of making casting molds, including filling the model-anchor equipment with a ferromagnetic bulk material with the subsequent creation of a magnetic field acting on the ferromagnetic bulk material, creates a magnetic field using permanent magnets that are evenly placed around the model and the entire volume of the form in the process of filling its ferromagnet-. nym loose material. .In FIG. Figure 1 shows the bed making process for a model when molded into a caisson; in fig. 2 — the process of making the bottom half of the caisson; in fig. 3 is a view along arrows L of FIG. 2; in fig. k - form assembly. The iron bottom of the caisson 1 is filled with a layer of loose refractory ferromagnetic material, on the surface of which permanent magnet 2 (of appropriate shape and size) is uniformly placed. The permanent magnets 2 bind around themselves the ferromagnetic molding material 3, and, attracting to the iron bottom of the caisson 1, are fixed in the occupied positions. Then a throwing device C is applied over the magnets with a layer of ferromagnetic material, a roller 5 of non-magnetic material is placed on it and, moving it, as shown by the arrows in FIG. 1, a horizontal platform is installed on which model 6 is installed, and a casting is added from the refractory brick system 7. Subsequently, as the caisson 1 is filled with loose ferromagnetic material, permanent magnets 2 are installed in the form volume and around the model. The connector surface is aligned with the roller 5 as shown in FIG. 2, after which the model 6 is removed, set the rod 8 and cover the caisson 1 with the upper half-form 9 "made identically. The form is poured with liquid metal. Under the action of the heat of liquid metal ferromagnetic molding material. and the permanent magnets housed therein are heated. By heating to the demagnetization temperature, the permanent magnets and, consequently, the ferromagnetic molding material are completely demagnetized and the casting is removed from the mold without any obstacles. The benefits of using the present invention are due to the potential nature of the energy of the permanent magnets. Being magnetized, and connecting a ferromagnetic bulk material in a mold, permanent magnets are able to keep the ferromagnetic molding material in a bound state for as long as desired (provided that there are no external factors causing their demagnetization), which is especially important in the manufacture of large and complex shapes, since their manufacture and assembly is long and ranges from several days to several weeks. In the manufacture of magnetic forms with the aspect ratio o: b: C equal to 1: 1: 1.5 and with an increase in the dimensions of quince forms 800 mm to 1000 mm, the power of magnetizing devices to create a technologically necessary magnetic field in a magnetic form increases from 3, 75 kW to 7.5 kW, i.e. 2 times. Using the above dependence, we determine the power consumed by the device for the manufacture of magnetic forms with the size of 60,000 mm. With a in the 800 800 mm, 75 kW. With a in 1000 1000 mm, 5 kW. With mm, kW, etc. Accordingly, when GZOOO mm, kW. With castings weighing 15–20 tons and the duration of their manufacture in magnetic forms for 5 days (120 hours), the energy costs for molding according to the known technical solution (2) are 7600x120 0.01 9120 rubles. where 0.01 is the cost of 1 kW / h of electric energy, rub. In the manufacture of magnetic forms of the appropriate size according to the proposed method, the energy consumption is short-term and with a magnetizing device power of 12,000 kW and its operation for 1 h, it was 12,000 1,011,120 rubles. where 0.01 is the cost of 1 kW / h of electric energy, rub. Due to the short duration of the pulsed character of magnetization of permanent magnets, a large number of permanent magnets can be magnetized for 1 h. With the mentioned weight of castings produced (15-20 tons), saving 1 ton of casting in comparison with the known method will amount to 9120-120 50-600 rubles. Thus, the manufacture of molds by the proposed method allows to drastically reduce the energy consumption for bonding the bulk ferromagnetic material, to make castings in magnetic forms of the largest dimensions and, accordingly, to cast, without weight restrictions, and to increase the efficiency of the magnetic molding method in the manufacture of large castings. The invention of the method of making casting molds, including filling the model-snap-on tooling with ferromagnetic bulk material, followed by creating a magnetic field acting on the ferromagnetic bulk material, characterized in that, in order to reduce energy costs and increase the size of the molds and the mass of castings, the bulk field they are created with the help of permanent magnets, which are evenly placed around the model and throughout the entire volume of the form in the process of filling it with ferromagnetic bulk material. Sources of information taken into account in the examination 1. US patent number Zb20886, cl. publish 197t.
2.Авторское свидетельство СССР № 367956, кл. В 22 С 9/00, 1971.2. USSR author's certificate number 367956, cl. B 22 C 9/00, 1971.
33
/у/j // // У УУ/ / y / j // // WU /
«г. 2"Y. 2
Bi4dABi4dA
. . . :: V - .. - . , .; 1-..;-:. -r«-«.:; . . . :: V - .. -. ;. one-..;-:. -r "-".:;
, - ... . vTr/Tbi -;--..- V..-.;. :. . .:. . . , ч/л-. .: : , - .... vTr / Tbi -; --..- V ..-.;. :. . .:. . . h / l .::
:. ;....:...:.:;, :. ; ....: ...:.:;,
Фие. 3Phie. 3