Магнитная разъемная форма Советский патент 1992 года по МПК B22C9/00 B22C21/00 

Изобретение относится преимущественно к литейному производству, в частности к конструкциям магнитных разъемных форм.

Цель изобретения - сокращение энергозатрат на упрочнение формы и снижение трудоемкости за счет уменьшения магнитного потока рассеивания и сил отталкивания на стыке контактных поверхностей верхней и нижней полуформ с одновременным уменьшением числа намагничивающих устройств (НУ),

На фиг. 1 показана магнитная разъемная форма с намагничивающим устройством в виде С-образного электромагнита с двумя сердечниками и катушками, разрэз; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - магнитная разъемная форма с НУ в виде .-образного электромагнита с одним сердечником и катушкой, разрез; на фиг. 4 - то же, разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - магнитная разъемная форма с НУ в виде U -образного электромагнита, вид сверху; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 5; на фиг. 1 - разрез Г-Г на фиг. 5.

Предложенная магнитная разъемная форма содержит нижнюю 1 и верхнюю 2 опоки, намагничивающийся формовочный материал 3, рабочую полость 4, упрочненный связующим поверхностный слой 5 формы, ферромагнитные полюсные пластины 6 намагничивающего устройства, соединенные между собой одним или двумя ферромагнитными сердечниками 7 с размещенными на них электрическими катушками 8. Слой 5 располагается только на тех поверхностях рабочей полости 4, к которым вектор магнитной индукции намагничивающего поля, создаваемого катушками 8, на- правле. под углом 70-90°. Если такие поверхности в форме отсутствуют, то слой 5 не формируется. Вектор индукции направлен от полюсной пластины N к полюсной пластине S параллельно разъему опок 1 и 2. Для облегчения переноски формы и НУ на полюсных пластинах 6 с.внешней стороны могут быть выполнены бурты 9 или цапфы 10. Для уменьшения расхода электроэнергии во время переноски формы она может быть оснащена фиксаторами 11, которые подвижно укрепляются в полюсных пластиСО

с

VI ч

VJ

О

VI

ON

нах 6 и фиксируют нижнюю опоку в НУ, предотвращая ее выпадение при недостаточном для переноски значении индукции магнитного поля. Для защиты катушки 8 от внешних воздействий она может быть защищена неферромагнитным экраном 12, размещенным только с боковых ее сторон или также и сверху и снизу.

Если сердечник 7 с катушкой 8 размещены сбоку опок 1 и 2, то намагничивающее устройство выполнено в виде С-образного электромагнита, т.к. сердечник 7 и полюсные пластины 6 образуют магнитопровод в виде С. Если сердечник 7 с катушкой 8 размещены под контрладом нижней опоки 2, то НУ имеет магнитопровод формы и является li-образным электромагнитом, В последнем случае НУ снабжено опокой 13 со стороны контрлада нижней опоки. Выполнение формы с двумя сердечниками и катушками (фиг. 1) облегчает изготовление катушек, но повышает расход обмоточного провода и электроэнергии на упрочнение формы. В случае выполнения формы с одним сердечником и катушкой на 17% уменьшается расход обмоточного провода и электроэнергии, но затруднено изготовление катушки.

Отличительной особенностью предложенной формы является то, что и верхняя, и нижняя полуформы размещены между полосами одного и того же НУ, причем высота его полюсных пластин соизмерима с высотой формы. Это устраняет стык между верхним и нижним НУ (по прототипу) и, как следствие, снижает энергозатраты на упрочнение формы за счет устранения магнитного потока рассеивания на этом стыке и сил отталкивания. Кроме того, вместо двух НУ для намагничивания одной формы достаточно одного.

Форма работает следующим образом. После завершения операции замещения воздействия двух раздельных магнитных полей на каждую полуформу одним магнитным полем, воздействующим на весь объем формы, которая осуществляется перемещением верхней и нижней полуформ из зоны действия двух НУ в межполюсное пространство одного НУ, окончательно собранная форма подается известным образом к месту заливки. Если это осуществляется путем переноски и НУ в виде С-образного электромагнита оснащено фиксаторами 11, например, винтового типа, то с их помощью закрепляется нижняя опока 2. Если фиксаторы отсутствуют, то на время переноски увеличивается индукция магнитного поля в форме для повышения силы притяжения опок 1 и 2 к полюсным

пластинам 6 НУ, Эти меры предупреждают выскальзывание опок 1 и 2 с формовочным материалом 2 из НУ при значении индукции, достаточном лля упрочнения материала 3. Электроснабжение катушек 8 при переноске осуществляется с помощью только одного гибкого кабеля вместо двух по прототипу.

Если форму транспортируют на устрой0 ство в виде подоночной плиты или тележки литейного конвейера, то снабжение ее электроэнергией осуществляют по следующей цепи: троллей с положительным потенциалом - скользящий токосьемник - контакт5 ный элемент транспортного устройства - контактный элемент НУ - вводящий провод электрической катушки - выводящий провод катушки - корпус НУ - заземленная часть транспортного устройства с отрица0 тельным потенциалом. Т.о., по сравнению с формой-прототипом устранены по меньшей мере две контактные пары элементов, находящиеся на разъеме НУ. Это увеличивает надежность сохранения прочности верхней

5 полуформы и уменьшает трудоемкость обслуживания НУ за счет исключения операций по уходу за указанными контактными парами.

Перед заливкой расплава устанавлива0 ется необходимое значение прочности формы путем регулирования величины тока в катушке и изменения индукции (обычно максимальное). Это необходимо для увеличения сопротивления формы динамическому

5 воздействию расплава, вызывающему ее эрозию и распор. После заливки значение прочности может постепенно уменьшаться, т.к. по мере затвердевания отливки она все меньше нуждается в прочной форме и все в

0 большей степени необходима повышенная податливость. Это особенно актуально для отливок конструктивно склонных к горячим трещинам и короблению, или изготовляемых из сплава с пониженной трещиностой5 костью. После приобретения отливкой достаточной прочности отключается электроснабжение катушки 8 и намагничивающее устройство отделяется от опок и направляется для получения другой формы.

0 Если опоки 1 и 2 были закреплены фиксаторами 11, то предварительно производится их расфиксация. Цикл закончен.

Предложенная магнитная разъемная форма по сравнению с прототипом позволя5 ет снизить расход электроэнергии и потребляемую мощность для упрочнения всего объема формы путем выполнения полюсных пластин НУ общими для обеих полуформ и устранения стыка между полюсами верхнего и нижнего НУ; снизить эксплуатационные

расходы и трудоемкость по обслуживанию НУ путем уменьшения вдвое их количества и устранения контактных элементов для электроснабжения катушки верхней полуформы. Это достигается выполнением по- люсных пластин общими для обеих полуформ с высотой идентичной высоте собранной формы.

Формула изобретения 1. Магнитная разъемная форма, содержащая верхнюю и нижнюю опоки, заполненные магнитным формовочным материалом, расположенные между плоскопараллельными полюсными пластинами намагничивающего устройства, содержащего катушку и сердечник, отличающаяся тем, что, с целью сокращения энергозатрат на упрочнение формы и снижения трудоемкости за

/VJ.U 2

0

5

счет уменьшения магнитного потока рассеяния индукции и сил отталкивания на стыке контактных поверхностей верхней и нижней полуформ, полуформы размещены между полюсами одного и того же намагничивающего устройства, а высота его полюсов равна высоте формы.

2.Форма по п. 1, отличающаяся тем, что сердечник и катушка намагничивающего устройства выполнены общими для обеих полуформ, а их высота больше высоты одной полуформы, но меньше высоты формы.

3.Форма поп. 1, отличающаяся тем, что электромагнит выполнен С-образным,с

А. Форма по п. 1, отличающаяся тем, что электромагнит выполнен U-образ- ным.

Y3 5

Фиг.2

Использование: в литейном производстве для получения отливок. Сущность изобретения: магнитная разъемная форма содержит две полуформы, заполненные магнитным материалом, расположенные между плоскопараллельными полюсными пластинами намагничивающего устройства (НУ). Полуформы размещены между полюсами одного и того же НУ, Сердечник и катушка НУ выполнены общими для обеих полуформ. Электромагнит выполнен С-образным илиLJ-образным. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

в

фиг. 5

/

Ю

-1

tr

-8

х

1с- --J -j

СО -J О)

фиг.7