Способ изготовления литейных форм

(72) Автор нзобретения ЭСЮНЕ 3 фм: ЬА ГВЮЧФ;цаава(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХФОРМ ваемых отливок. Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении литейных Форм и стержней, получаемых методом магнитной Формовки,Известен способ магнитной формовки с использованием газифицируемыхи обычных деревянных извлекаемых моделей, заключающийся в том, что модель в опоке засыпают Ферромагнитным материалом, а именно дробью размером 0,1-0,2 мм и помещают в устройство, создающее магнитное поле, силовые линии которого повторяют контуры 1 Бмодели, форма приобретает прочностьи модель извлекают, при этом формане разрушается, так как силовые линиимагнитного поля огибают полость формы,В полость формы заливают металл ипосле его затвердевания прекращаютвоздействие магнитного поля и извлекают отливку,Согласно данному способу в ферромагнитный материал может вводиться до 40 немагнитного огнеупорного материала, например кремнезема, а на поверхность формы наносится сухая ферромагнитная краска с размером частиц 0,1-0,03 мм, или поверхность формы упрочняется коркой смеси со связующими толщиной 0,5-5 мм. Указанная смесь предварительно наносится на поверхность модели и после затвердевания препятствует разрушению отпечатка модели в магнитном поле 1.Указанный способ позволяет изготавливать магнитные формы по деревянным удаляемым моделям, однако требует специальных магнитных устройств, силовые линии магнитных полей которых повторяют контуры модели, а также характеризуется высокими энергетическими затратами на создание магнит ных полей и малым весом изготавли.Наиболее близким к предлагаемому -является способ изготовления литейных форм из ферромагнитных сыпучих материалов, заключающийся в том, что модель из пенопласта помещают в опоку и вокруг модели устанавливают немагнитные. и ферромагнитные стержни соответствующей конфигурации. Опоку заполняют ферромагнитным сыпучим материалом, помещают между полюсами электромагнита и налатают электромагнитное поле. В форму заливают жидкий металл. Под действием тепловой энергии расплава металла модель газифицируется. и замещается металлом После кристаллизации металла и образования корки, препятствующей деформации отливки, магнитное поле снимается, форма раэупрочняется и отливка извлекается из опоки.Установка вокруг модели ферромагнитных с высокой магнитной проницаемостью) и немагнитных вставок способствует равномерному распределению ма нитного поля по объему формы вокруг модели, что позволяет получать отливки с хорошей поверхностью, не иссеченной ферромагнитным материалом 2.Однакоэтот способ характеризуется большими энергозатратами на связывание электромагнитным полем сыпучего ферромагнитного материала и, как следствие этого, ограничениями по габаритам изготавливаемых Форм и по массе получаемых отливок.Цель изобретения - снижение энергозатрат при изготовлении формы, а также обеспечение возможности увеличения габаритов Форм и массы изготавливаемых отливок.Поставленная цель достигается тем, что способ изготовления литейных форм, включающий заполнение модельно-опочной оснастки Ферромагнитным сыпучим материалом с последую щим созданием магнитного поля, воздействующего на ферромагнитный сыпучий материал, магнитное поле создают с помощью постоянных магнитов, которые равномерно размещают вокруг модели и по всему объему Формы в процессе заполнения ее ферромагнит-.ным сыпучим материалом..На фиг. 1 показан процесс изготовления "постели" для модели при Формовке в кессоне; на фиг. 2 - процесс изготовления нижней полуформы ,в кессоне; на фиг. 3 - вид по стрелке А на фиг. 2;,на фиг, 4 - форма всборе.Железное дно кессона 1 засыпается слоем сыпучего огнеупорного ферромагнитного материала, на поверхностькоторого равномерно размещают постоянные магниты 2 (соответствующейформы и размеров).Постоянные магниты 2 связываютвокруг себя ферромагнитный формовочный материал 3, а также, притягиваясь к. железному дну кессона 1, фиксируются в занятых положениях. Затем метательным устройством 4 поверхмагнитов наносят слой ферромагнитного материала, помещают на него каток5 из немагнитного материала и, перемещая его, как показано стрелкамина фиг. 1, выполняют горизонтальнуюплощадку, на которую устанавливаютмодель 6, и из огнеупорного кирпича набирают литниковую систему 7. Вдальнейшем по мере заполнения кессона 1 сыпучим ферромагнитным материалом по объему формы и вокруг модели .устанавливают постоянные магниты 2.Поверхность разъема выравниваюткатком 5, как показано на фиг. 2,после чего модель 6 извлекают, устанавливают стержень 8 и накрываюткессон 1 верхней полуформой 9, изготовленной идентично,форму заливают жидким металлом.Под действием тепла жидкого металлаферромагнитный формовочный материали постоянные магниты, размещенныев нем нагреваются, Нагреваясь до температуры размагничивания, постоянныемагниты, а, следовательно, и ферромагнитный формовочный материал .полностью размагничиваются, и отливкабезпрепятственно извлекается из формы,Положительный эффект при использовании предлагаемого изобретения получают благодаря потенциальному характеру энергии по".тоянных магнитов.Будучи намагничены, и связав ферромагнитный сыпучий материал в форме,постоянные магниты способны удерживать ферромагнитный формовочныйматериал в связанном состоянии сколько угодно долго (при условии отсутствия внешних факторов, вызывающихих размагничивание), что особенноважно при изготовлении крупных исложных форм, так как их изготовление и сборка длительны и колеблятся от нескольких дней до несколь"ких недель.9467866При упомянутом весе изготовляемыхотливок (15-20 т) экономия на 1 тлитья в сравнении с известным способом составит9120-120 4 0 60015-20Таким образом, изготовление формпредлагаемым способом позволяет резко снизить энергозатраты на связыва 10 ние сыпучего ферромагнитного материала, изготавливать отливки в магнитных формах самых крупных габаритови, соответственно, без ограниченийпо массе литья и повысить экономич 15 ность метода магнитной формовки приизготовлении крупных отливок. Формула изобретения При изготовлении магнитных формс отношением сторон Ф: Ь: С, равном1:1:1,5 и при увеличении габаритовформ а и в с 800 мм до 1000 мм, мощность намагничивающих устройств длясоздания технологически необходимойнапряженности магнитного поля в магнитной форме. возрастает с 3,75 кВтдо 7,5 кВт, т.е. в 2 раза.Пользуясь указанной выше зависимостью, определяем мощность, потребляемую устройством для изготовлениямагнитных форм размером 30003000л 4500 мм.При алв=.800 л 800 мм, Р=3,75 кВт.При алв=1000 к 1000 мм, Р=7,5 кВт.При ак в=1200 л 1200 мм, Р=15 кВти т.д.Соответственно, при ахв=30003000 мм, Р=7600 кВт.20При весе отливок 15-20 т и длительности их изготовления в магнитныхформах 5 сут (120 ч) энергетическиезатраты при формовке согласно известному техническому решению (2), составляют7600 л 120 л 0,01 = 9120 руб,где 0,01 - стоимость 1 кВт/ч электроэнергии, руб.При изготовлении магнитных формсоответствующих размеров по предлагаемому способу энергетические затраты кратковременны и при мощности намагничивающего устройства 12000 кВти работе его в течении 1 ч составляют12000 м 1 л 0,01 = 120 руб,где 0,01 - стоимость 1 кВт/ч электроэнергии, руб.Ввиду кратковременности импульсного характера намагничивания постоянных магнитов, в течение 1 ч может40быть намагничено большое количествопостоянных магнитов,Способ изготовления литейных форм, включающий заполнение модель- но-опочной оснастки ферромагнитным сыпучим материалом с последующим созданием магнитного поля, воздействующего на ферромагнитный сыпучий материал, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения энергозатрат и увеличения габаритов форм и массы изготавливаемых отливок, магнитное поле создают с помощью постоянных магнитов, которые равномерйо размещают вокруг модели и по всему объему формы в процессе заполнения ее ферромагнитным сыпучим материалом. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США Мф 3620886,кл. 164/34, опублик 1974. 2, Авторское свидетельство СССР йф 367956, кл. В 22 С 9/00, 1971.