Способ изготовления полых отливок
Сущность изобретения; во время заливки расплава, затвердевания отливки и ееохлаждения в форме осуществляют непосредственный контакт формовочного намагниченного материала с внутренней поверхностью отливки и воздействие на внутреннюю поверхность отливки магнитным полем, индукцию которого изменяют от максимального значения до нуля для соответствующего усадке отливки регулирования ПОД8ТЛИВОСТМ, прочности и жесткости стержня. Операция удаления формовочного материала из полости отливки может быть совмещена so времени с выдержкой отливки в форме. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
СОК)Э COBETCKVlX
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ъ 4
)(Я M
К АВ ЮРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4874558/02 (22) 15.10,90 (46) 15.11.92. Бюл, N 42 (71) Алтайский политехнический институт им. И.И,Ползунова (72) Г.Е.Левшин, И,С.Имангулов, И.В.Ноздрачев и Н.А.Матушкина (56) Авторское свидетельство СССР
N 900962, кл. В 22 0 15/00, 1980. (54) спосоБ изготовления полых ОтЛИВОК (57) Сущность изобретения: во время заливки расплава, затвердевания отливки и ее
Изобретение относится к литейному производству, в частности, к способам изготовления отливок с полостями, получаемыми с помощью магнитных стержней, содержащих намагниченный магнитомягкий сыпучий материал.
Известны способы изготовления полых отливок с применением магнитных стержней, включающие операции изготовления немагнитного стержня из сыпучего неферромэгнитного материала, упрочняемого связующим, приобретающим прочность от действия тепла, холода или отвердителя, сборки его с формой, заливки расплава в полость формы, затвердевания расплава, выдержки отливки в форме для охлаждения, удаления отливки из формы и формовочного материала из отливки.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления полых отливок с применением магнитного стержня, включающий операции изготовления магни1ного. Ы 1775214 A l
EsE>s В 22 С 9/00, В 22 О 15/00 охлаждения в форме осуществляют непосредственный контакт формовочного намагниченного материала с внутренней поверхностью отливки и воздействие на внутреннюю поверхность отливки магнитным полем, индукцию которого изменяют от максимального значения до нуля для соответствующего усадке отливки регулирования податливости. прочнос-и и жесткости стержня. Операция удаления формовочного материала из полости отливки может быть совмещена во времени с выдержкой отливки в форме. 1 з.п. ф-г ы, 1 ил. стержня из сыпучего намэгничиваемого и упрочняемого магнитным полем материала, сборки его с формой, заливки расплава в полость формы, затвердевания расплава, выдержки отливки в форме, удаления отливки из формы и формовочного материала из отливки. Во время заливки, эатвердевания и выдержки отливки в форме, внутренняя поверхность отливки контактирует с кожухом, выполненным из тонколистового материала, обладающего ферромагнитными свойствами и имеющим цилиндрическую форму, Кожух является также и экраном для магнитного поля, создаваемого источником магнитного поля в виде постоянного л агнита, и препятствует магнитному полю воздействовать на внутреннюю поверхность отливки.
Основные недостатки это о способа; повышенный брак отливок по горячим трещинам из-за того, EA ьо т р мw заливки расплава, затвердевэния отливки и выдержки ее в форме внутренняя п<нь.,:.;нас. ь о;— гг- =
- I(((з :- г((,:. (,(г: .1 (;>j;"((/ ! (1(! (,,;. I г1,((( у ;
Г(СЯЕРХ вЂ”:ОО1 Ь, г
" - с((г(И t (1", ((Ог,Ягг((()", ;! j (11г(-;.(г1ОЯ(О (г(ОI (ггчЯ (б()И!(((Я !" 3 I i (i! Ñ(:; (. (i ((С !". (" (. Л-"Ч И(-((Ягг! I "
3 г. "(i .: г(а . Я: .ь (-;,f(гОX,"Pe((i, Я (>Т; YBVИ. ИЗ;:,1.= -"- ;::,;=., .;-:" .:. Я!) О i:1 Ь . И ;1 Я 1 8 — И 6 ((! О 4 (В О 1
:: д й,:: () (11ИБ!,И К лО(((И -:ВО!" (.ЫЙ
;-, n ц Я вЂ”; -:-г > У:: - " r .; (О г1 О P О -.;.- !г(:(,, Д г; О И— (Я вЂ”..:; "Я:(:И(.:.: Р,— -О.:;- И!л, (1 ((1+(!1!И(,, " . г(ОЯ;-.OJ
8(;Мс : —:C!v-; i I 18(. " .-.:.Я(И (=. !ИЯ .- с °, - . (lf ËDß>, :=.(IrIß Р 5ЯО (1(. 8 (. ,,L:*4òà:; -г: ЗГ (1((0(::И((ЯР(::-,О(,;,. ч
"=: О . (—; (.1 (:, I (О !. (, г.1 (:;," Л О .(И Я б
При кристаллизации залитого в форму расплава давление от усадки отливки 10 передается непосредственно формовочному дисперсному материалу 7, который сжимается и обеспечивает более свободную усад- 5 ку отливки, чем при наличии кожуха, Кроме того, прочность и жесткость слоя материала могу быть еще более сниженными, а податливость увеличена путем соответствующего уменьшения величины индукции магнитно- 10 го поля. Зто достигается снижением значений т.,:з и . :зпряжения питания катушки 6.
Изменя-.: ве! ичину индукции можно уменьшить прочность и жесткость слоя нал1згниченного 1а риала 7, а следовательно, 15 сопро ив
7. Это открывает возможность получения 20 полых отливок с минимальными внутренними напряжениями, После достаточного ззтвердевания отливки величину магнитной индукции уменьшают до О. При этом про«в ность и жесткость слоя материала 7 исчеза- 25 ет, а податливость становится наивысшей.
80 время заливки расплава он сопри.,зсается с намагниченными частицами мз1 риала 7, расположенными на поверхности стержня, каждая из которых представляет 30 собой "ма. нитик". имеющий собственное поле, выходящее из его предела и Воздейст вующее на расплав, При этом увегичивастся число центров кристаллизации и после затвердевания расплава внутренняя повер- 35 хность отливки имеет мелкозернистую структуру и повышенную прочность, но без внутренних напряжений термического происхождения, Поле каждого "магнити. <а" прол о р ц и О н а л ь н о з а висит о т и н д у к =I 1,"i:-: 40 магнитного пог1я, создаваемого эле::<-:p!1 - еской катушкой б.
При IIBëèLlèì з форме или В знакОВой части 5 стержня o i i1ерстий 9, сообща,:аюьл1хся со слоем материала 7 и окружаю1ц .:.л1 45 форму прострзнствог1, формовочный материал 7 может быть удален из полости отлиски, Высыгаясь под соб твенным весол.. Это
coKpBT_#_T длительностb цикла изГотовления отливки и говысит 110оизводительность 50 процесса ее изготовления Bà счет сонме.:цения операции удаления материала с операцией Быдерж< . о ;ивки в форме. Если отверстия отсутствуют. 1о материал 7 удBr i-,ют из полости отливки после удаления ее из 55 формы. Отливку удаля от из формы извесT ным образом. например, путем разборки
ФОРМЫ И СНЯТИЯ ОТЛИВКИ С C!Qrt>OCI.ОГО HBKQнечника. После удаления формово1«ого л1атеризла и3 пОлости О- лийки и ОтлиВки и3 формы после,дняя направляется длч дальнейшей 00pBOQTKM.
По сравнению с прототипол1 предлох<енный способ имеет следующие преимущества:
ПОНИ,KPHHblll браK !30 FB3091»II раКОБИ нам вследствие исключения негазопрони;!Båìoã0 кожуха и обеспечения непосредственного контакта расплава с Бысскогззопроницаемым и негазотворным намагниченным дисперсным материалом;
o0Hi.æBHHèé брак по горячим трещинам вследствие исключения малоподатливого кожуха и обеспечения непосредствеHHoi î
::онтактз внутренней поверхности отливки с ьысокоподатливым намагниченныл1 дисперсным MBTGpMBBQM, податливость KQTop0 о может изменяться при изменении индукции магнитного пог1Я: пониженный боак по короблению отливок и снижение Возможности коробления и холодных трещин деталей во Время их службы. Это достигается снижением уровня
Внутренних напряжений путем сугцественногG ум .=: Iüèp«èë термическ,1х напряжений
Б отливке при ее непосредственчол; KQHTBK те с ф рмовоч1-ым намзгниче««ым материалом, и м -: л,щс и,.„ Мe«ÜШУК1 тепгопровод1.-0с1.:. чем кожух; достижение ме;,::; зернистой структурь металла и необходимой прочности внутренней поверхности От,<1вки без ьlr:OKOãî ОхЛажДЗЮЩЕГО "-ффЕ; та КажУ а, ",0 ПУТЕМ воздействия мзгни1ныл1 полем, снижение трудоемкости Операции удз;:ения формовочного ма1еризлз из Отливки путем изменения значения индvкции до нуля;
Г,"..БЫШЕНИЕ П<1ОИЗВО!,ИТЕЛ I-НОСтд ПРОцесcB п,тем уменьв.ения цикла I13IOTQB!IeI-l yi -"! О Т Л И В К И Б С Л ЕД Т В И Е С О Б М Е ЩЕНИЯ операции ьыдержк:.:, 0-ливки Б фопме с удаЛЕНИЕГ1 qhQPMQBQЧНОГО IBTPPIIB!1B ИЗ ПОЛО
С 1 И 01 1 i B K Ð., формула: зобре10!II;R
Г;Особ изготэ;: lp»-{ио;1Ол,- : Отливок, Б(ЛiQЧB QШИй И3ГОТОБЛ . И:» СТP11ж!1q r13 НЗ— ма-ничивземого фо„"1овоч«0 ci;1а1ериалз
I iУТЕМ ВОЗДЕЙСТВИЯ Л .B Г Н!1", НОГ.) ПОЛЯ, I1PQстзновку его В фар-; Pe c- ИЗ фоРМЫ И УДЗЛЕ11Л)Е:(ОP!,О В 0 I!! . I Ci MR ТPPИалз из полости отливки, 1.; т, Il . Л1 01II и с я ТЕМ, Что. С ЦЕЛЬЮ IIOR IIIPi 1 ЛЛ :: »а 01ЛИвок и снижения брака;.
ЛИВК 11iiòсьМ РЕ,, il I»«с«1; т Р14 Составитель Г,, 1евпин Техред М.Морген ал Редактор Коррек-оp ." Козориз Заказ 4009 TNpBN Подписное В1-(ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж-35, Рауиская наб., 4 5 Производственно-издатель кий к0мбинат "Г1атент, г, Ужгород уP Гагарина 11;1 прочности и жесткости стержня, в процессе заливки формы, кристаллизации и охлаждения отливки на металл и формовочный материал стержня воздействуют магчитным полем, индукцию которого в зависимости от . усадки изменяют от максимального значения до нуля, при этом формовочный матери3R стержня непосредствен1 о ко-,",ктио"е „- металлом гтливки. 2,Способпоп,1,о-.лича ю ьцийся тем, что, с целыс Одновременного сокрагце 5 ния цикла изготовления отливки, формовочный материал из полости Отливки удаляют одновременно с ее выдержкой в форме.
