RU2055677C1 - Magnetic parted mold - Google Patents

Abstract

FIELD: casting production. SUBSTANCE: magnetic parted mold includes a magnetizable molding material, in which a working cavity is provided, a source of a magnetic field and pole plates, having surfaces, turned to a part of the mold. The parting plane of the mold and surfaces of the pole plates, turned to the parting plane, are arranged mainly in a vertical plane. The source of the magnetic field of each mold-half is placed at side of its counter. The magnetic field source of each mold-half may be arranged under the working cavity near the parting plane of the mold. EFFECT: lowered consumption of molding material, lowered labor intensity and decreased energy demand for hardening. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к литейному производству, в частности к конструкциям разовых литейных магнитных разъемных форм из намагничивающихся дисперсных материалов. The invention relates to foundry, in particular to the designs of disposable foundry magnetic demountable forms of magnetizable dispersed materials.

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.). Known foundry single forms of magnetized dispersed materials, the particles of which are fastened with a binder, containing two half-forms, each of which contains a molding material with a binder and a working cavity made in it. The surface of the mold connector is vertical. The working cavities of the half-molds are turned to the surface of the connector of the half-mold (mold) (Vinogradov V.N. Foundry molds for non-ferrous alloys. -M. Mechanical Engineering, 1981, 76p.).

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.The main disadvantages of these forms:
increased material consumption per mold due to the need to have an increased thickness of the half-molds to ensure its structural strength;
reduced ductility due to the presence of a binder, leading to increased rejects of castings on hot cracks;
increased gas content due to the presence of a binder, leading to marriage of castings in gas sinks and worsening working conditions.

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.Known magnetic demountable forms (prototype), consisting of two half-forms, each of which contains a ferromagnetic molding material with a working cavity made therein, a magnetic field source with a core and pole plates having surfaces facing the mold connector. The surface of the mold connector (half-mold) is horizontal [1]
The main disadvantages of these forms:
increased consumption of molding material per mold, especially for the upper half-mold, necessary to create its sufficient height, providing the required metallostatic pressure;
increased consumption of metal on the gating system, especially in multi-seat forms;
increased laboriousness of mold manufacturing due to the need to flip one of the half-molds and raise and lower the upper half-mold;
limited scope; only for castings requiring a horizontal connector surface;
increased energy consumption for hardening the mold during its transfer due to the need to increase its strength above the technologically necessary in order to avoid collapse of the molding material under its own weight.

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. The invention is achieved by the fact that in the known magnetic detachable form, consisting of two half-forms, each of which contains a magnetizable molding material with a working cavity made therein, a magnetic field source and pole plates, existing surfaces facing the shape connector, according to the invention, a connector the forms and surfaces of the pole plates facing the connector of the form are made predominantly in the vertical plane, and the magnetic field source of each half-form is located on the side of its counter. The magnetic field source of each half-mold can be placed under the working cavity at the mold connector.

Просмотр известных технических решений магнитных форм не выявил известность предложенных существенных признаков, что свидетельствует о соответствии предложенного решения критериям изобретения. Viewing the known technical solutions of magnetic forms did not reveal the popularity of the proposed essential features, which indicates the compliance of the proposed solution with the criteria of the invention.

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. In FIG. 1 shows a magnetic detachable form with a vertical connector, in which the field source of each half-mold is located on the side of the counter; in FIG. 2 form with a vertical connector, in which the field source of each half-form is located under the working cavity at the form connector.

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. The proposed magnetic detachable shape has a connector made mainly in the vertical plane. It can be flat or curved (sinuous, broken, etc.). Such a connector is provided by the corresponding execution of the surfaces of the pole plates facing the connector form, mainly in the vertical direction. The form can have two design options, depending on the location of the magnetic field source relative to other form elements.

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. The proposed form, in any design, consists of two half-forms, each of which contains the following elements: pole plates 1 with polarity N and S, magnetic field source 2, molding magnetizable material 3, working cavity 4. The pole plates 1 have surfaces 5 facing to the connector forms and made mainly in the vertical plane. In this case, some deviations from the plane are possible by performing these surfaces, for example, curved. Permanent magnets or an electric coil can be used as a magnetic field source, the turns of which cover a core 6 connecting pairs of N and S pole plates. Since forms with electric field sources are most common, forms with such sources are given as examples of design performance . In addition to the listed elements, each half-mold also contains a guard 7 for molding material, which can be attached to the pole plates 1 tightly, or with the possibility of removal, for example, in the form of a container.

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. Option 1. In the form of this embodiment, the source 2 of the field of each half-mold is placed between the plates N and S from the side of the counter-mold of the half-mold.

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. Each of the half-molds is manufactured in the same way: they combine a magnetizing device (NU) containing plates 1, a field source 2 and a guard 7, a vertically arranged model plate (not shown), and fill the formed cavity with molding material 3, after compaction of which the magnetic field source 2 is included. The emerging magnetic field magnetizes the core 6, plate 1, which reinforces the field and directs it to magnetize the molding material 3. The magnetized particles adhere to each other and the molding material 3 acquires the necessary strength. Then, the model plate and the NU are separated with the molding material 3, in which the working cavity 4 is formed. The half-molds are ready for assembly. They are connected, the result is a finished magnetic form with a vertical connector. The form works as follows. In its working cavity 4, the melt is poured, after partial or complete solidification of which the source 2 of the field is turned off. Further cooling of the casting takes place in a softened molding material 3, which creates minimal resistance to its shrinkage. After the necessary cooling, the casting molds are removed from each other, and the molding material 3 and the casting under their own weight are removed from the fence 7. The cycle is completed.

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. Variant 2. In the mold according to this option, the source 2 of the field of each half-mold is placed between the plates N and S under the working cavity at the mold connector. It is suitable for producing high castings, as compared with option source 2 may have a lower height. The manufacture of the mold and its operation is similar to option 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. The proposed form (by any option) in comparison with the prototype has a reduced consumption of molding material, because made thin-walled, and provides the necessary metallostatic pressure at a reduced metal flow rate on the gating system; reduced labor input and energy consumption for hardening due to the lack of tilting operations of half-molds and their transfer, because half-molds are manufactured on a vertically located model plate.

Claims (2)

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. 1. A MAGNETIC REMOVABLE FORM, consisting of two half-forms, each of which contains a magnetizable molding material with a working cavity made therein, a magnetic field source and pole plates having surfaces facing the mold connector, characterized in that the mold connector and the surface of the pole plates facing the connector of the form, are located mainly in the vertical plane, and the source of the magnetic field of each half-form is located on the side of its counter. 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. 2. A magnetic detachable form, consisting of two half-forms, each of which contains a magnetizable molding material with a working cavity made therein, a magnetic field source and pole plates having surfaces facing the shape connector, characterized in that the shape connector and the surface of the pole plates facing the mold connector are located mainly in the vertical plane, and the magnetic field source of each half-mold is placed under the working cavity at the mold connector.

Images