Научные и технологические основы изготовления отливок в магнитных разъемных формах

• Автор: Левшин, Геннадий Егорович
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 429 с. : ил

Оглавление
1. Введение

2. Краткий анализ проблем и задан магнитного формообразования (МФ)

2.1. О появлении магнитных форм((МФ)

2.2. О механизме флокулизации

2.3. О свойствах магнитомягких формовочных материалов (МФМ)

2.4. Свойства двухполюсных магнитных форм

2.5. Намагничивающие устройства (НУ) и магнитные формы

2.6. О влиянии параметров магнитной формы на свойства отливок

2.7. Проблемы и задачи изготовления из магнитомягких формовочных материалов магнитных стержней (МСт), полых разъемных форм и форм со стержнями

3. Некоторые свойства магнитомягких формовочных материалов

3.1. Виды намагничивающихся формовочных материалов
3.2. Структурно-механические свойства
3.3. Газопроницаемость
3.4. О выборе вида поля для намагничивания магнитных форм и стержней
3.7. Граничные условия на поверхности раздела двух сред с различными магнитными проницаемостями
3.6. Магнитные свойства ферромагнитных тела и частицы
3.7. Магнитные свойства МФМ как дисперсной среды
3.8. Влияние некоторых факторов на магнитные свойства МФМ
3.9. Влияние нагрева на намагниченность и термические деформации
3.10. Сравнение свойств песчано-глинистых смесей и МФМ
3.11.Основные выводы
4. Механизмы формирования прочности намагниченных формовочных материалов и флокулизации
4.1. Две сферических частицы в одкородном магнитном поле (МП)
4.2. Взаимодействие сферической частицы с полюсом НУ
4.3. Взаимодействие одинаковых шаров в послойной укладке.
Разрушение слоя шаров
4.4. Правильные структуры монодисперсной среды
4.5. Взаимодействие одинаковых шаров в правильных структурах
4.6. Связь анизотропии прочности и распределения ферромагнитной фазы в правильных структурах
4.7. Механизм флокулизации
4.8. Основные выводы
5. Прочность и разрушение намагниченных формовочных материалов
5.1. О природе прочности литейных форм и стержней
5.2. Прочность на срез (сдвиг)
5.3. Прочность и разрушение при растяжении
5.4. Прочность при сжатии и смятии
5.5. Универсальный прибор для определения прочностных свойств намагниченных формовочных материалов
5.6. Поверхностная твердость
5.7. Влияние уплотнения на прочность
5.8. Основные выводы
6. Основные аспекты формообразования
6.1. Некоторые экспериментальные и практические факты
6.2. Трение модели о форму
6.3. Давление магнитной формы на модель
6.4. Двухполюсное магнитное поле в форме
6.5. Силы в магнитной форме
6.6. Изготовление центровых стержней
6.7. Условия соединения частей магнитной формы
6.8. Формирование фигурной поверхности разъёма
6.9. Перемещение полых форм в магнитном поле
6.10. Прогиб тела формы
6.11. О формообразовании в многополюсном магнитном поле
6.12. Предупреждение образования флокул
6.13. Принцип расчета магнитных форм и стержней
6.14. Основные выводы
7. Намагничивающие устройства и магнитные формы
7.1. Требования к намагничивающим устройствам для магнитных форм
7.2.Определение степени пригодности известных магнитных и
электромагнитных систем для магцитных форм и стержней
7.3. Возможные варианты конструктивных схем намагничивающих устройств
7.4. Классификация намагничивающих устройств
7.5. Двухполюсные намагничивающие устройства и формы
7.6. Особенности расчета двухполюсных электрических НУ
7.7. Расчет двухполюсных НУ, основанный на теории магнитных цепей
7.8. Инженерный метод расчета двухполюсных электрических НУ по критериям..
7.9. Расчет параметров катушки намагничивающих устройств
7.10. Многополюсные намагничивающие устройства и магнитные формы
7.11. Электроснабжение движущейся магнитной формы
7.12. Основные выводы
8. Особенности применения полых магнитных форм
8.1. Влияние параметров полой магнитной формы и постоянного магнитного поля на формозаполняемость и жидкотекучесть
8.2. Особенности затвердевания расплава силумина на стенке литейной формы
из стальной дроби
8.3. Влияние параметров полой магнитной формы на усадку и остаточные деформации в образцах из А1-сплавов
8.4. Влияние постоянного магнитного поля на ликвацию и механические свойства отливок из силумина
8.5. Практические рекомендации по технологии магнитных стержней, полых разъемных форм и отливок
8.6. Основные выводы
9. Основные результаты и выводы
Список литературы
Приложения

Фф+Фрас/Фф; б) равенство индукции В форме Вф, индукции в сердечнике магнитопро-вода Вм и в воздушном промежутке Вв, т. е. Вф=Вм=Вв; в) равенство площади поперечного сечения формы вф и воздушного промежутка 8В, а также сердечника 8СД и полюсных пластин 8ПП; г) разомкнутость полюсов и-образного НУ и учет размагничивающего действия его полюсов на основании малой проницаемости Цф МФМ; д) замена магнитной проницаемости материала сердечника цм магнитной проницаемостью т, являющейся функцией геометрических параметров сердечника. К сожалению, графики для определения т=Д1п1/Л, Ь/Д) заимствованы автором из расчета постоянных И-образных магнитов небольших размеров. Наши расчеты по приведенной автором формуле, привели к различным значениям магнитодвижущей силы 1у: для опоки 40x40x40 см - 54911 Гб (у автора - 40000 Гб); для опоки 70x70x70 см - 93563 Гб (у автора - 63000 Гб). Т. о., методика не позволяет получить однозначные результаты.
В работе [53] приведена методика расчета НУ в виде и-образного электромагнита, сопровождаемая числовым примером. Основными её особенностями являются: 1) отсутствие связи индукции в форме с прочностью (твердостью) формы и магнитными свойствами МФМ); 2) равенство сечений сердечника и полюсной пластины; 3) замена действительной магнитной цепи эквивалентной электрической схемой замещения, которая требует специальных знаний и должна опираться на экспериментальные значения; 4) требующее высокой квалификации применение электрического моделирования на интеграторе ЭГДА, неизбежно вносящее дополнительные погрешности; 5) не вполне обоснованное задание в начале расчета значения полного потока Ф0. Они привели к весьма малому для МФ такого размера (0,5x0,5x0,5 м) значению 1у=6580А. По данным работы [63] 1у=31840А. Наши расчеты и экспериментальные данные свидетельствуют о ещё большей величине 1у.
Следует особо отметить, что' расчет магнитных систем вообще представляет большие трудности и разработан недостаточно. Это объясняется многообразием конструктивных форм магнитных цепей, сложностью распределения объемного МП рассеяния вдоль длины магнитопровода и поля выпучивания вблизи воздушного зазора, нелинейностью кривой намагничивания, размагничивающим действием электромагнитных экранов, влиянием гистерезиса и т.п. Для создания методик расчета обычно изготовляют ряд однотипных магнитных систем с различными параметрами и после их исследования находят оптимальную конструкцию с оптимальными параметрами [20, 35, 87, 245, 264, 272].
Выбор типа магнитной системы и точности ее расчета в значительной степени определяют ее технические и экономические показатели. Следовательно, проектирование технически совершенных магнитных систем с оптимальными параметрами и необходимыми характеристиками возможно при наличии достаточно точной научно-