Способ изготовления литейной формы

ОП ИСА НИЕИ 306 РЕТЕ Н ИЯ,К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 925520 Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет - (43) Опубликовано (45) Дата опублик СССР ае делам изобретений и открытийВ.С,Чу аявител СПОСО ГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕИНОй ФОРМЫ После заливки формы магнитное полеснимают.Недостатком данного способа являютсяспецифические дефекты: коксо-газовые5 раковины, плены пироуглерода, поверхностные газовые вмятины, отклонение механических и эксплуатационных свойств отливок, образующихся вследствие неполного разложения материала модели и физи 10 ко-химического взаимодействия модели сжидким металлом.Частично указанных недостатков лишен способ изготовления облицованныхлитейных форм 4, включающий нанесе 15 ние на модель слоя облицовочной смеси,заполнение объема опоки наполнительнойсмесью и последующее уплотнение смесейпо которому в качестве облицовочной смеси используют смесь, обладающую магниткыми свойствами в сыпучем или жидкотекучем состоянии, для равномерного распределения которой и удержания на поверхности модели равномерным слоем приподаче смеси и совместном уплотнениинакладывают со стороны модели магнитное поле, которое снимают после уплотнения формы,Однако еприменения р ыЗО не позволяет Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано при изготовлении отливок с повышенной точностью.Известен способ литья по выплавляемым моделям Ц и способ изготовления форм по ртутным моделям 2, по которым модель, предварительно изготовленную путем затвердевания при охлаждении в пресс-форме соответственно восковых сме. сей и смол или замораживания ртути, покрывают неразъемной керамической оболочкой, которую после удаления из нее перешедшего в жидкое состояние при повышении температуры модельного состава, подвергают обжигу, помещают в опоку и засыпают наполнительной смесью.Недостатком способов является высокая стоимость материалов, оснастки ц оборудования п большая длительность технологического процесса.Известен также способ магнитной формовки по газифпцируемым моделям З, па которому модель, предварительно изготовленную, чаще всего, из полистирола, помещают в опоку, засыпают ферромагнитным материалом (дробью) и упрочняют форму путем наложения постоянного магнитного поля. Модель при заливке газифицируется, освобождая полость формы. данный способ вследстви азъемных моделей и форм получать отливки без формо925520 501520 45,0 - 35,0 Кварцевый порошокФерромагнитный порошокМинеральное масло 49,0 - 20,0Остальное. 45,0 - 35,0 5,0 - 8,0 Остальное. вочных уклонов, швов, заливов, что увеличивает расход металла и себестоимость литья; в то же время длительность технологического процесса изготовления формы остается высокой из-за наличия дополнительных операций по пзготовленичо и сборке полуформ.Целью изобретения является сокращение цикла изготовления литейной формы и снижение себестоимости литья.Цель достигается тем, что в способе изготовления литейной формы, включающем подачу смеси в технологическую оснастку на модель, воздействие электромагнитным полем, предварительно изготавливают разовую модель из электрореологической или ферромагнитной суспензии, на которую воздействуют электромагнитным полем до полного ее отверждения, затем подают формовочную смесь и после ее формообразования снимают электромагнитное поле н удаляют перешедшую в исходное жидкое состояние .электрореологическую или ферромагнитную суспензию.Способ можно осуществлять следующим образом.Готовят электрореологическую суспензию состава, вес. %: 30 35 40 45 50 55 60 65 Кварцевый порошок Глицериновый моноолеатРафинированное белоемасло Суспензию заливают (запрассовывают)в пресс-форму из электронепроводящегоматериала и вводят два, расположенныхна расстоянии друг от друга, электродасоединенных с источником переменного илипостоянного тока с напряжением не менее400 В. Включают ток, при этом в доли секунды происходит затвердевание модели.Прочность модели, необходимую дляизготовления по ней формы, контролируютпутем измерения поверхностной твердоститвердомером для литейных форм.После отверждения модели пресс-форму удаляют, на модель наносят липофобное покрытие, подают в технологическуюоснастку формовочную смесь, производятформообразование до достижения необходимой прочности формы вибропрессованием (при формовке по-сырому), либо засчет физико-химических процессов, в зависимости от состава применяемой формовочной смеси,После изготовления неразъемной формы ток отключают, а модельную массу,перешедшую мгновенно в жидкое состояние, отсасывают из полости формы. Форму при необходимости обжигают.Соотношение компонентов электрореологической суспензии, в частности, кварцевого порошка выбрано исходя из обеспечения необходимой жидкотекучести (верхний предел) и достижения необходимой прочности модели (нижний предел) после отверждения без нарушения конфигурации (зарастания) за счет градиента напряженности на ее границах при изготовлении крупных моделей сложной конфигурации, требующих применения электрического поля до 5000 В.Введение глицеринового моноолеата с целью улучшения энергетических показателей и увеличения температурной устойчивости (стабилизации пороговой напряженности проявления электрореологического эффекта при изменении температуры) малоэффективно в количестве до 5% и экономически не целесообразно в количестве более 8%.Способ осуществляют также следующим образом.Готовят однородную ферромагнитную суспензию следующего состава, вес. Суспензию за прессов ывают в прессформу, выполненную из немагнитного материала и помешают в контейнер, расположенный в полости электромапштной обмотки. Мощность электромагнитов 1,0 - 10,0 квт,Создают постоянное магнитное поле с магнитной индукцией 300 - 1000 Гс (0,03 - 0,1 Т), при этом модель мгновенно твердеет. Пресс-форму удаляют, на модель на. носят линофобное покрытие. В контейнер на модель подают формовочную смесь и уплотняют, после чего магнитное поле снимают, модель, перешедшую при этом в жидкое состояние, отсасывают из полости формы.В силу того, что коэрцитивная сила ферромагнитного железного порошка не превышает 0,3 - 0,6 кА/М, размагничивание ферромагнитной смеси после снятия магнитного поля не требуется. Смесь можно использовать для изготовления моделей многократно.Величина магнитной индукции, необходимой для получения достаточной прочности модели, зависит от габаритов и сложности последней.Каждый типоразмер моделей имеет свою пороговую магнитную индукцию, при которой происходит зарастание (нарушение формы) модели вследствие градиента напряженности поля на ее границах.Так, для мелких моделей формы достаточна величина магнитной индукции 300 Гс (0,03 Т), а магнитная индукция 1000 Гс (0,1 Т), позволяет отверждать модели, га:оаритом до 500 Х 500;(500 мм, на малых моделях вызывает нарушение их формы.В этой связи, для моделей несложной формы и небольшого габарита, отверждаемых во избежание нарушения формы на. ложением магнитного поля с невысокой магнитной индукцией, применяют для обеспечения достаточной прочности ферромагнитную жидкость с более высокой магнитной прон ицаемостью, которая содержит -ферромагнитную добавку по верхнему пределу заданного интервала, неферромагнитную (кварцевый порошок) - по нижнему.Суспензию, содержащую ферромагнитную добавку по нижнему пределу, кварцевый порошок - по верхнему пределу применяют соответственно для сложных и крупных моделей, отверждаемых магнитным полем с магнитной индукцией до 1000 Гс. Более низкая магнитная проницаемость суспензии в данном случае позволяет избежать нарушения формы модели.Отклонение от заданного интервала содержания компонентов суспензии в сторону увеличения не обеспечивает необходимой жидкотекучести, в сторону уменьшения - прочности либо постоянства формы после отверждения.Использование данного способа изготовления формы в силу отсутствия специальных операций по повышению точности литья, сборки форм, высокой скорости перевода модельной суспензии в твердое и жидкое состояние обеспечивает сокращение цикла технологического процесса.Исключение операций протяжки модели и сборки формы, позволяет получить отливки с минимальными припусками без формовочных уклонов, швов и заливов, что повышает размерную точность отливок и уменьшает расход металла.Указанные факторы, а также изготовление моделей из недорогих и недефецитных материалов, используемых многократно, отсутствие громоздкого технологического оборудования снижает себестоимость отл ивок.Формула изобретения Кварцевый порошок 45,0 - 35,0 Глицериновый моноолеат 5,0 в 8,0 Рафинированное белоемасло Остальное. 25 3, Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют ферромагнитную суспензию следующего состава, вес, %: Кварцевый порошок 45,0 - 35,0 Ферромагнитный порошок 49,0 - 20,0 Минеральное масло Остальное.35 Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе;1. Шкленник Я. И, и др. Литье по выплавляемым моделям. Инженерная моно графия, М., Машиностроение, 1977,с. 185 - 186.2. Емелевский Я, И. Литье цветных металлов. М., Высшая школа, 1977, с. 114 -115.3. Патент ФРГ 1301439, кл. 31 Ь 9/00,опублик. 1970.4. Авторское свидетельство СССР680804, кл, В 22 С 9/00, 1977. 45 1. Способ изготовления литейной формы, включаюшей подачу смеси в техноло.- 5 гическую оснастку на модель, воздействиеэлектромагнитным полем, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью сокращения цикла ее изготовления и снижения себестоимости литья, предварительно изготав ливают разовую модель из электрореологической или ферромагнитной суспензии, на которую воздействуют электромагнитным полем до полного ее отверждения, затем подают формовочную смесь и после ее 15 формообразования снимают электромагнитное поле и удаляют перешедшую в ис.ходное жидкое состояние электрореологическую или ферромагнитную суспензию.2. Способ по п. 1, отл и ч аю щийс я 20 тем, что используют электрореологическую суспензию следующего состава, вес. %: