Способ изготовления тонкостенных отливок и устройство для его осуществления
Использование: изготовление аэрозольных стаканов из алюминиевых сплавов. Цель: повышение качества отливок и надежности извлечения их из формы. Сущность изобретения: способ включает заливку порции жидкого сплава в металлическую литейную форму, погружение металлического стержня-пуансона в сплав до установленного зазора от дна формы и извлечение из нее отливки со стержнем. При этом в процессе кристаллизации на сплав воздействуют бегущим магнитным полем с напряженностью 0,26-0,3 Тл, причем вначале воздействуют переменным магнитным полем, а затем постоянным , начиная с момента достижения расплавом температуры ниже температуры ликвидуса сплава на 5-10% интервала его кристаллизации. Устройство содержит металлическую литейную форму 1 и погружаемый металлический стержень-пуансон 2 для выжимания и распределения заливаемого металла в полости формы. Литейная форма снабжена наружным индуктором 3 бегущего магнитного поля, а стержень - пуансон 2 выполнен с внутренней полостью и размещенным в ней ферромагнитным сердечником 4 и кольцевой наружной проточкой 5 в верхней части на уровне верхнего лада формы . 2 с. п. ф-лы, 1 ил. (Л С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ 6 (21) 4779345/02 (22) 09.01.90 (46) 15.12.92. Бюл. 1Ф 46 (71) Новомосковское опытно-конструкторское бюро роторной техники (72) Н. М, Андреев (73) Н. М, Андреев (56) Авторское свидетельство СССР М 449069, кл. В 22 D 18/00, 1973. Авторское свидетельство СССР М 624714, кл. В 22 0 18/00, 1978. Авторское свидетельство СССР М 73665, кл. В 22 D18/00,,1975. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ОТЛИВОК И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование; изготовление аэрозольных стаканов из алюминиевых сплавов. Цель: повышение качества отливок и надежности извлечения их из формы. Сущность изобретения: способ включает заливку flopции жидкого сплава в металлическую литей„„5U.„, 1782192 А3 ную форму, погружение металлического стержня-пуансона в сплав до установленного зазора от дна формы и извлечение из нее отливки со стержнем. При этом в процессе кристаллизации на сплав воздействуют бегущим магнитным полем с напряженностью 0,26 — 0,3 Тл, причем вначале воздействуют переменным магнитным полем, а затем постоянным, начиная с момента достижения расплавом температуры ниже температуры ликвидуса сплава на 5-10;(, интервала его кристаллизации. Устройство содержит металлическую литейную форму 1 и погружаемый металлический стержень-пуансон 2 для выжимания и распределения заливаемого металла в полости формы. Литейная форма снабжена наружным индуктором 3 бегущего магнитного поля, а стержейь — пуансон 2 выполнен с внутренней полостью и размещенным в ней ферромагнитным сердечником 4 и кольцевой наружной проточкой 5 в верхней части на уровне верхнего лада формы. 2 с. и. ф-лы, 1 ил. 1782192 Изобретение относится к литейному производству и може г быть использовано при изготовлении аэроэольных стаканов из алюминиевых сплавов, Известны способы изготовления тонкостенных изделий штамповкой с вытяжкой из листового материала, Однако известные способы не обеспе чивают высокое качество готового изделия. Известен способ получения отливок с полостями из черных сплавов вйжиманием, включающий заливку сплава в форму, погружение стержня в сплав до установленного зазора от дна формы и извлечение из нее отливки со стержнем, Выжимание сплава производят в интервале температур его кристаллизации расплавляющимся после погружения в сплав и затвердевания отливки металлическим стержнем. Отливку извлекают из формы при температуре на 150 — 250 С ниже температуры затвердевания, выдерживают в вертикальном положении до температуры расплавления стержня, после чего выливают металл стержня. Известное устройство, выбранное в качестве прототипа представляет собой машинку для отливки металлических изделий путем выдавливания металла, налитого на дно формы, в литейные полости последнего посредством пуансона, состоящая из электрически нагреваемого тигля с отверстием в дне для заливки металла в расположенную под тиглем форму, Недостаток известного способа и устройства заключается в том, что они не обеспечивают высокого качества отливок из-за невозможности в процессе кристаллизации достичь хорошей макро- и микроструктуры. Цель изобретения состоит в повышении качества отливок. l Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления тонкостенных отливок, преимущественно литых стаканов из алюминиевых сплавов, включающем заливку порции жидкого сплава в металлическую литейную форму, погружение металлического стержня — пуансона в сплав до установленного зазора от дна формы и извлечение из нее отливки со стержнем, согласно изобретению, в процессе кристаллизации на сплав воздействуют бегущим магнитным полем с напряженностью 0,26— 0,3 Тл, причем вначале воздействуют перемейным магнитным полем, а затем постоянным, начиная с момента достижения расплавом температуры ниже температуры ликвидуса сплавэ на 5- 107 интервала его кристаллизации. С целью повышения надежности извлечения отливок иэ литейной формы, в устройстве для изготовления тонкостенных отливок, содержащем металлическую литейную форму и погружаемый металлический стерх<ень-пуансон для выжимания и распределения заливаемого металла в полости формы, согласно изобретению, литейная форма снабжена наружным индуктором бегущего магнитного поля, а стержень-пуансон выполнен с внутренней полостью и 10 размещенным в ней ферромагнитным сердечником и кольцевой наружной проточкой 55 в верхней части на уровне верхнего лада формы. Такое выполнение устройства обеспечивает согласно способу, формирование отливок в процессе воздействия на жидкий металл бегущего магнитного поля, которое создает вибрацию внутри металла, вследствие чего происходит улучшение макро- и микроструктуры получаемого изделия, повышение чистоты его поверхности и тем самым достижение цели изобретения, Это позволяет сделать вывод, что заявляемые изобретения связаны между собой единым изобретательским замыслом, Пример осуществления способа. Стакан из алюминиевого сплава с толщиной стенки 0,5 мм получают следующим образом. 50 г жидкого алюминия марки А7 ГОСТ 11069-72 с температурой 600 С заливают в металлическую литейную форму; Под воздействием .стержня-пуансона сплав заполняет весь объем литейной формы и ограничивается кольцевой наружной проточкой. Одновременно подают переменное магнитное поле частотой 50 Гц, создаваемое индуктором бегущего магнитного поля при воздействии переменным током 4000 ам- первитков напря>кением 60 В. При температуре ликвидуса 540 С переменное магнитное поле отключают и подают постоянное магнитное поле напряженностью 0,3 Тл. Постоянным магнитным полем воздействуют до полного затвердевания изделия. Иэ литейной формы изделие извлекают вместе с пуансоном, образуют фрезой по линии кольцевой наружной проточки и сбрасывают с пуансона, Весь цикл изготовления отливки составляет 5 сек. Полученный стакан обладает хорошей макро- и микроструктурой с высокой чистотой поверхности и прочностью. При напряженности менее 0,26 Тл наблюдается крупнозернистость, неоднородность структуры, что отрицательно сказывается на качестве стакана на стадии обжима. При напряженности магнитного поля выше 0,3 Тл наблюдается уменьшение зерен структуры, алюминий пружинит. Изделие из такого алюминия вообще не поддается обжиму, 1782192 Составитель И,Андреев Техред М.Моргентал Редактор Корректор M,Màêñèìèøèíåö Заказ 4285 Гираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Mocvea, Ж-35, Раушская наб„4/5 Производственно-изд;тельский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина. 101 На чертеже представлено устройство для изготовления тонкостенных отливок. Устройство состоит из металлической литейной формы 1, снабженной наружным индуктором бегущего магнитного поля 2, металлического стержня-пуансона 3 с внутренней полостью и размещенным в ней ферромагнитным сердечником 4, и кольцевой наружной проточкой 5 в верхней части на уровне верхнего лада формы. Устройство работает следующим образом; Литейная форма 1 заполняется порцией жидкого алюминия, который под давлением стержня-пуансона 3 распределяется по всему объему формы до кольцевой наружной проточки 5. Одновременно включается переменное магнитное поле частотой 50 Гц,,создаваемое индуктором бегущего магнитного поля 2, к которому подводится переменный ток 4000 ампервитков напряжением 60 8, При температуре 540 С переменное магнитное поле отключается и включается постоянное магнитное поле, действие которого на изделие продолжается до полного затвердевания, Усиление магнитного поля на расплав достигается за счет ферромагнитного сердечника 4. Предлагаемые способ и устройство для его осуществления позволяют процесс кристаллизации проводить под воздействием вибрации, создаваемой переменным магнитным полем, а затем постоянным. Это улучшает не только макро- и микроструктуру изделия, но и повышает чистоту его поверхности и прочность, Формула изобретения 1. Способ изготовления тонкостенных отливок, преимущественно литых стаканов из алюминиевых сплавов, включающий за5 ливку порции жидкого сплава в металлическую литейную форму, погружение металлического стержня-пуансона в сплав до установленного зазора от дна формы и извлечение из нее отливки со стержнем-пу10 ансоном, отличающийся тем, что, с целью повышения качества отливок, в ripoцессе кристаллизации на сплав воздействуют бегущим магнитным полем с напряжен йостью 0,26-0,3 Тл, причем внача15 ле воздействуют переменным магнитным полем, а затем-постоянным, начиная с момента достижения расплавом температуры ниже температуры ликвидуса сплава на 5— 10;(, интервала его кристаллизации, 20 2. Устройство для изготовления тонкостенных отливок, содержащее металлическую литейную форму и погружаемый металлический стержень-пуанон для выжи25 мания и распределения заливаемого металла в полости формы, отл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения качества отливок и надежности извлечения их из формы, она снабжена наружным индуктором бегу30 щего магнитного поля, а стержень-пуансон выполнен с кольцевой наружной проточкой в верхней части на уровне верхнего лада формы и с внутренней полостью и с размещенным в неЦ 35 ферромагнитным сердечником.
