Спосіб виготовлення ливарних магнітних форм

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении литейных магнитных форм для получения отливок по газифицированным моделям. Наиболее близким к заявляемому является способ изготовления литейных форм, заключающийся в том, что в опоку с моделью засыпают сыпучий огнеупорный материал с ферромагнитной оболочкой, толщина которой составляет 0,2-0,35 от среднего диаметра частиц, уплотняют его вибрацией и упрочняют электромагнитным полем [1]. Облегченные частицы указанного материала при виброуплотнении оказывают меньшее давление на поверхность модели, чем литые или колотые из металла, но при превышении времени виброуплотнения давление может быть больше предела прочности материала модели, что также приводит к ее деформации или поломке и как следствие к браку отливки. В основу изобретения поставлена задача создать такой способ изготовления литейных магнитных форм, который обеспечил бы управление процессом виброуплотнения формы и снижения брака отливок путем контроля прочности формы в процессе формообразования. Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления литейных магнитных форм, включающем установку модели с литниковой системой в контейнер, заполнение его сыпучим ферромагнитным материалом, уплотнение материала вибрацией и упрочнение формы электромагнитным полем, согласно изобретению, виброуплотнение материала и воздействие на форму электромагнитного поля осуществляют поочередно с периодом 3-5 с, причем во время воздействия электромагнитного поля измеряют его индукцию в контейнере и при достижении заданной величины индукции виброуплотнение прекращают, оставив только воздействие электромагнитного поля. Такое решение позволяет контролировать плотность укладки частиц сыпучего ферромагнитного материала при виброуплотнении вследствие увеличения его магнитной проницаемости. Чем выше магнитная проницаемость материала, тем выше индукция магнитного поля в контейнере при постоянной напряженности внешнего магнитного поля. При достижении значения индукции в контейнере равного заданному, при котором форма приобретает необходимую прочность, виброуплотнение отключается. В результате этого обеспечивается стабильный режим формообразования, при котором модель не деформируется и не разрушается. Способ осуществляется следующим образом. Контейнер с моделью и литниковой системой засыпают сыпучим ферромагнитным материалом, а затем устанавливают на электромеханический вибратор между полюсами П-образного электромагнита. В контейнер погружается датчик измерения индукции электромагнитного поля, например, датчик Холла. Включается электромеханический вибратор, через 3-5 с отключается и включается на 3-5 с электромагнит, создавая в контейнере электромагнитное поле. Датчик Холла регистрирует значение индукции поля. Если оно меньше заданного для данной отливки, процесс повторяется - и так до получения заданного значения индукции, при которой обеспечивается необходимая прочность формы. После этого датчик извлекается из контейнера и электромагнит включается на постоянный режим. Форма приготовлена к заливке расплавом. Время виброуплотнения менее 3 с не приводит к эффективному уплотнению частиц формовочного материала, более 5с-возникает вероятность деформации модели. Способ опробован при изготовлении литейной магнитной формы для отливки корпуса водомера. Модель из пенополистирола с литниковой системой устанавливалась в контейнер, который заполняется ферромагнитной колотой дробью марки ДСК - 0,5. Контейнер с моделью и дробью устанавливался на плиту электромеханического вибратора и между полюсами П-образного электромагнита постоянного тока. По центру контейнера в дробь был заформован измерительный щуп для определения индукции постоянного магнитного поля. Выход щупа подсоединился к тесламетру Ф4354. С интервалом в 5 с поочередно включали электромеханический вибратор и электромагнит. За время включения электромагнита определялась индукция постоянного магнитного поля в контейнере. Ранее было определено, что для отливки корпуса водомера необходимая прочность магнитной формы достигается при индукции магнитного поля в контейнере с дробью ДСК - 0,5 не менее 60 mТ. Данные о процессе формовки приведены в таблице. Из таблицы следует, что для достижения заданного значения индукции магнитного поля в контейнере потребовалось 50 с, т. е. 5 циклов уплотнения формовочного материала с интервалом 10 с. После получения индукции в 62 mТ электромеханический вибратор отключали, а электромагнит включали на постоянный режим на время заливки и кристаллизации отливки. При заливке формы брак отливок, связанный с деформацией или поломкой модели, снизился более чем в 2 раза. Использование предлагаемого способа изготовления литейных магнитных форм позволит управлять процессом виброуплотнения формы и снизить брак отливок за счет устранения деформации или поломки модели.