магнитная разъемная форма

Формула изобретения

1. МАГНИТНАЯ РАЗЪЕМНАЯ ФОРМА, состоящая из двух полуформ, каждая из которых содержит намагничивающийся формовочный материал с выполненной в нем рабочей полостью, источник магнитного поля и полюсные пластины, имеющие поверхности, обращенные к разъему форм, отличающаяся тем, что разъем формы и поверхности полюсных пластин, обращенные к разъему формы, расположены преимущественно в вертикальной плоскости, а источник магнитного поля каждой полуформы расположен со стороны ее контрлада.

2. Магнитная разъемная форма, состоящая из двух полуформ, каждая из которых содержит намагничивающийся формовочный материал с выполненной в нем рабочей полостью, источник магнитного поля и полюсные пластины, имеющие поверхности, обращенные к разъему формы, отличающаяся тем, что разъем формы и поверхности полюсных пластин, обращенные к разъему формы, расположены преимущественно в вертикальной плоскости, а источник магнитного поля каждой полуформы размещен под рабочей полостью у разъема формы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к литейному производству, в частности к конструкциям разовых литейных магнитных разъемных форм из намагничивающихся дисперсных материалов.

Известны литейные разовые формы из намагниченных дисперсных материалов, частички которых скреплены связующим, содержащие две полуформы, каждая из которых содержит формовочный материал со связующим и выполненной в нем рабочей полостью. Поверхность разъема формы вертикальна. Рабочие полости полуформ обращены к поверхности разъема полуформы (формы) (Виноградов В.Н. Литейные формы для цветных сплавов. -М. Машиностроение, 1981, 76с.).

Основные недостатки этих форм:

повышенный расход материала на одну форму из-за необходимости иметь увеличенную толщину полуформ для обеспечения ее конструктивной прочности;

пониженная податливость из-за наличия связующего, приводящая к повышенному браку отливок по горячим трещинам;

повышенная газотворность из-за наличия связующего, приводящая к браку отливок по газовым раковинам и ухудшению условий труда.

Известны магнитные разъемные формы (прототип), состоящие из двух полуформ, каждая из которых содержит ферромагнитный формовочный материал с выполненной в нем рабочей полостью, источник магнитного поля с сердечником и полюсные пластины, имеющие поверхности, обращенные к разъему формы. Поверхность разъема формы (полуформ) горизонтальна [1]

Основные недостатки этих форм:

повышенный расход формовочного материала на одну форму, особенно для верхней полуформы, необходимый для создания ее достаточной высоты, обеспечивающей требуемый металлостатический напор;

повышенный расход металла на литниковую систему, особенно в многоместных формах;

повышенная трудоемкость изготовления формы из-за необходимости переворота одной из полуформ и подъема и опускания верхней полуформы;

ограниченная область применения; только для отливок, требующих горизонтальной поверхности разъема;

повышенный расход энергии на упрочнение формы при ее переносе из-за необходимости увеличения ее прочности выше технологически необходимой во избежание обрушения формовочного материала под собственным весом.

Сущность изобретения достигается тем, что в известной магнитной разъемной форме, состоящей из двух полуформ, каждая из которых содержит намагничивающийся формовочный материал с выполненной в нем рабочей полостью, источник магнитного поля и полюсные пластины, имеющиеся поверхности, обращенные к разъему формы, согласно изобретению, разъем формы и поверхности полюсных пластин, обращенные к разъему формы, выполнены преимущественно в вертикальной плоскости, а источник магнитного поля каждой полуформы расположен со стороны ее контрлада. Источник магнитного поля каждой полуформы может быть размещен под рабочей полостью у разъема формы.

Просмотр известных технических решений магнитных форм не выявил известность предложенных существенных признаков, что свидетельствует о соответствии предложенного решения критериям изобретения.

На фиг. 1 показана магнитная разъемная форма с вертикальным разъемом, у которой источник поля каждой полуформы расположен со стороны контрлада; на фиг. 2 форма с вертикальным разъемом, у которой источник поля каждой полуформы размещен под рабочей полостью у разъема формы.

Предлагаемая магнитная разъемная форма имеет разъем, выполненный преимущественно в вертикальной плоскости. Он может быть плоским или криволинейным (извилистым, ломаным и т.п.). Такой разъем обеспечивается соответствующим выполнением поверхностей полюсных пластин, обращенных к разъему формы, преимущественно в вертикальном направлении. Форма может иметь два варианта конструктивного исполнения в зависимости от расположения источника магнитного поля относительно других элементов формы.

Предложенная форма при любом ее конструктивном исполнении состоит из двух полуформ, каждая из которых содержит следующие элементы: полюсные пластины 1 с полярностью N и S, источник магнитного поля 2, формовочный намагничивающийся материал 3, рабочую полость 4. Полюсные пластины 1 имеют поверхности 5, обращенные к разъему формы и выполненные преимущественно в вертикальной плоскости. При этом возможны некоторые отклонения от плоскости путем выполнения этих поверхностей, например, искривленными. В качестве источника магнитного поля могут быть использованы постоянные магниты или электрическая катушка, витки которой охватывают при этом сердечник 6, соединяющий попарно полюсные пластины N и S. Поскольку наиболее распространены формы с электрическими источниками поля, то в качестве примеров конструктивности исполнения приведены формы с такими источниками. Кроме перечисленных элементов, каждая полуформа содержит также ограждение 7 для формовочного материала, которое может быть прикреплено к полюсным пластинам 1 наглухо, либо с возможностью съема, например, в виде контейнера.

В а р и а н т 1. В форме по этому варианту источник 2 поля каждой полуформы размещен между пластинами N и S со стороны контрлада полуформы.

Каждую из полуформ изготовляют одинаково: совмещают намагничивающее устройство (НУ), содержащее пластины 1, источник 2 поля и ограждение 7, вертикально расположенной модельной плитой (не показана) и заполняют образовавшуюся полость формовочным материалом 3, после уплотнения которого включают источник 2 магнитного поля. Появляющееся магнитное поле намагничивает сердечник 6, пластины 1, которое усиливают поле и направляют его для намагничивания формовочного материала 3. Намагниченные частицы сцепляются между собой и формовочный материал 3 приобретает необходимую прочность. Затем разъединяют модельную плиту и НУ с формовочным материалом 3, в котором образовалась рабочая полость 4. Полуформы готовы к сборке. Их соединяют, в результате получается готовая магнитная форма с вертикальным разъемом. Форма работает следующим образом. В ее рабочую полость 4 заливается расплав, после частичного или полного затвердевания которого отключается источник 2 поля. Дальнейшее охлаждение отливки происходит в разупрочненном формовочном материале 3, который создает минимальное сопротивление ее усадке. После необходимого охлаждения отливки полуформы удаляются друг от друга, а формовочный материал 3 и отливка под собственным весом удаляются из ограждения 7. Цикл закончен.

В а р и а н т 2. В форме по этому варианту источник 2 поля каждой полуформы размещен между пластинами N и S под рабочей полостью у разъема формы. Она целесообразна для получения высоких отливок, т.к. по сравнению с вариантом источник 2 может иметь меньшую высоту. Изготовление формы и ее работа аналогична варианту 1.

Предложенная форма (по любому варианту) по сравнению с прототипом имеет пониженный расход формовочного материала, т.к. выполнена тонкостенной, и обеспечивает необходимый металлостатический напор при пониженном расходе металла на литниковую систему; пониженные трудоемкость и расход энергии на упрочнение вследствие отсутствия операций кантовки полуформ и их переноса, т.к. изготовление полуформ осуществляется по вертикально расположенной модельной плите.