Способ получения литых изделий

5 Ц СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР и) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМт СВИДОМЛЬС(56) Литье по газифицируемым моделям. Киев:иПЛ АН УССР, 1979, с.3 - 12.Верте ЛА. Магнитная гидродинамика в металлургии. М,: Металлургия, 1975, с 277-281,Авторское свидетельство СССР й 113885, кп,В 22 Р 35/00, 1974.Заявка Японии Н 49-1281 7, кп, В 22 С 3/00,1975,Авторское свидетельство СССР й 367962, кп,В 22 Р 27/02, 1985.(54) СПОСОБПОЛУЧЕНИЯ ЛИТЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к получению литых изделий из немагнитных материалов, например, в разовых формах Цель изобретения - получение литых изделий беэ использования моделей или модельной оснастки. Опоки иэ немагнитного материала заполняют структурно-обратимой средой с магнитными свойствами, например магнитореологической суспензией (МРС). Посредством суперпоэиции магнитных попей, индуцируемых полюсными наконечниками электромагнитов, создают в объеме опоки градиентное поле, направленное к центру, силовые линии которого образуют эквипотенциальные поверхности, эквидистантные форме иэделия По немагнитному литниковому каналу в центр опоки под давлением подают немагнитную несмешивающуюся технологическую жидкость и вытесняют ею объем структурно-обратимой среды МРС, равный объему изделия. Далее на опоку воздействуют сильным однородным магнитным полем и переводят МРС в твердое состояние, Технологическую жидкость сливают, а образовавшуюся полость формы заливают жидким материалом изделияПосле отверждения изделия магнитные поля отключают. МРС переходит в жидкое состояние и ее сливают для повторного использования. 1 зл. ф-лы, 2 ип,Изобретение относится к получению литых изделий из немагнитных материалов, например, в разовых формах.Цель изобретения - получение литых изделий беэ использования моделей или модельной оснастки.Опоку из немагнитного материала заполняют структурно-обратимой средой с магнитными свойствами, получая таким образом форму. Помещают форму в градиентное магнитное поле, силовые линии которого образуют эквипотенциальные пО- верхности, эквидистантные форме изделия, причем градиентное поле создают по направлению к центру опоки, Затем через литниковый канал вытесняют из опоки технологической немагнитной несмешивающейся жидкостью объем структурно-обратимой среды, равный объему изделия, выводят литник из опоки, накладывают на форму однородное магнитное поле, сливают технологическую немагнитную жидкость из опоки для повторного использования и в образовавшуюся свободную полость формы заливают жидкий исходный материал изделия с последующим его отверждением, снимают магнитное поле с формы и удаляют готовое изделие.В качестве структурно-обратимой среды с магнитными свойствами мОжет быть использована устойчивая суспензия неколлоидных ферромагнитных частиц в вязких жидкостях - магнитореологическая суспензия (МРС), которая обладает в данном случае двумя важными качествами:В градиентном магнитном поле на нее действуют объемные силы, пропорциональные НцгабН (как на любой магнитный материал), где Н - напряженность магнитного поля:,в магнитном поле МРС приобретает свойства вязкопластичной среды с пределом текучести тпричем обратимая пластичность, зависящая от величины Н, присуща только такому классу материалов, как МРС, При внешних усилиях, создающих напряжениятЪ, МРС проявляет свойства твердого тела.Индуцируемая пространственная неоднородность поля создает условия для пространственной анизотропии сил, действующих на обьем МРС, находящийся в замкнутом пространстве внутри опоки. При подаче в центропоки технологической жидкости под определенным давлением на каждый элементарный участок поверхности, ограниченный силовыми линиями, создается усилие, равное Рб 5, где Р - давление;5 - площадь поверхности, Для данного значения Р технологическая жидкость будет вытеснять некоторый объем МРС и образовывать замкнутую поверхность, на границекоторой будет иметь место баланс силРОЯ =роуНцгабНОЯбп,где ио - магнитная постоянная;у- магнитная восприимчивость МРС;п - нормаль к поверхности.10При этом технологическая жидкостьдолжна быть немагнитной, чтобы исключитьее взаимодействие с внешним полем, и несмешивающейся со структурно-обратимойсредой для предотвращения изменений физико-химических свойств МРС в процессереализации способа.Конкретный пример реализации способа приведен на фиг, 1.Для получения шара,например, из эпок 20сидной смолы ЭД - 20 с радиусом В=2,5 10 мопоку 1 из немагнитного Материала (например, латуни) заполняют жидкой намагничивающейся структурно-обратимой средой 2(например, МРС с раб = 10% и несущей средой - маслом АМГ - .10), Посредством наложения магнитных полей, создаваемыхотдельными подвижными индукторами 3, впространстве формы образуют градиентное1 гмагнитное поле (например, с НдгабН ==10 А),.силовые линии которого образуютэквипотенциальные шаровые поверхности, эквидистантные воображаемому шарус В = 2,5 10 м, причем максимальнзую на-гпряженность, например Н = 40 10 А/м,создают в центре опоки. Через литниковый канал 4, например латунную трубку, вцентр опоки подают немагнитную несмешивающуюся технологическую жидкость,например воду, под давлением, плавнорастущим дво значения Р = д 0 Ногаб НВ =4 1 2567,10-,1,101 г,2 5, 10- 3 2,104 Н/мг(для МРС у= 1), По мере подачи технологической жидкости литниковый канал выводятиз опоки, а вытесненную МРС сливают через патрубок 5, контролируя ее объем,.например, мерной емкостью 6, Послевытеснения заданного объема Ч = 4/3 к В =-6 3однородным магнитным полем, индуцируемым полюсными наконечниками электромагнита 7, напряженностью Н, равной80 кА/м,После слива технологической жидкостив центре опоки образуется шаровая полость55 формы 8 под заливку. Далее полость формычерез литниковый канал заливают жидкимисходным материалом изделия, После егоотверждения поле отключают, МРС переходит в жидкое состояние и изделие легко извлекают. Размеры полости формы и ее1814249 конфигурацию изменяют программно с пул ьта управления посредством перераспределения интенсивности манитных полей индукторов 3,На фиг, 2 приведена экспериментальная зависимость предела текучести структурно- обратимой среды т, от напряженности магнитного поля Н, При Н = 80 кА/м 7 о = 2,8 х х 10 Н/м, что значительно больше величин рЧц Ю = 0,2 10 Н/м, гдер = 1200 кг/м плотность смолы; Я = 1/2 Я м, 3 - площадьгповерхности шара,Ф о р м.у л а и э о б р е т е н и я 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИТЫХ ИЗДЕЛИЙ из немагнитных материалов, включающий заполнение формы формовочной смесью и воздействие на нее магнитным полем, отличающийся тем, что, с целью получения литых изделий без использования моделей или модельной оснастки, предварительно изготовляют форму путем заполнения опоки из немагнитного материала структурно обратимой средой с магнитными свойствами, воздействуют на нее градиентным магнитным полем, силовые линии которого образуют эквипотенциальные поверхности, эквидистантные форме издеДанный способ получения литых изделий обеспечивает следующие преимущества:позволяет отказаться от прецизионной 5 модели или модельной оснастки;конфигурация и размеры изделия задаются программно, что создает предпосылки для создания гибкого автоматизированного производства изделий, в частности при вы пуске их малыми сериями;практически исключает отходы; снижает трудоемкость изготовления изделий. лия, вытесняют иэ опоки технологической немагнитной несмешивающейся жидкостью объем структурно - обратимой среды, равный объему изделия, накладывают на форму однород ное магнитное поле, сливают технологическую нема гнитную жидкость и заливают в образованную полость формы жидкий исходный материал изделия с последующим его отверждением, сня тием магнитного поля с формы и удалением из нее готового литого иэделия,2, Способ по п.1, отличающийсятем, что градиентное магнитное поле создают по направлению к центру фор мы1814249 Корректор В,П Редактор С. Кулако Подписное каа 70 изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 ф ф Ннф 40 Щ48 Составитель И. КуницкГехред М,Моргентал Тираж НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб