Длина горизонтальных знаков при формовке по сырому, мм
| (A+B)/2 или D | Длина знака при длине стержня не более | ||
| до 50 | свыше 50 до 150 | свыше 150 до 300 | |
| До 25 | 15 | 25 | 40 |
| Свыше 25 до 50 | 20 | 30 | 45 |
| >> 50 >> 100 | 15 | 35 | 50 |
| >> 100 >> 200 | 30 | 40 | 55 |
| >> 200 >> 300 | – | 50 | 60 |
Таблица3.6
Высота вертикальных знаков (для всех видов форм), мм
|
Высота Стержня, H | D или средний поперечный размер стержня | |||||||
| до 50 | свыше 50 до 100 | свыше 100 до 200 | свыше 200 до 300 | |||||
| высота знака | ||||||||
| hн | hв | hн | hв | hн | hв | hн | hв | |
| До 50 | 20 | 15 | 25 | 15 | 30 | 20 | 35 | 20 |
| Свыше 50 до 150 | 40 | 25 | 35 | 20 | 30 | 20 | 35 | 20 |
| Свыше 150 до 300 | 60 | 35 | 50 | 30 | 40 | 25 | 40 | 25 |
Величину уклонов знаков моделей и стержневых ящиков выбирают по табл.3.7.
Таблица 3.7
Уклоны знаков моделей и стержневых ящиков
| Высота знака hн, hв или С, мм | Уклоны знака, град. | |||
| Вертикальные стержни | Горизонтальные стержни | |||
| нижний | верхний | нижний | верхний | |
| α | β | α | β | |
| До 20 | 10 | 15 | 10 | 15 |
| Свыше 20 до 50 | 7 | 10 | 7 | 10 |
| " 50 до 100 | 6 | 8 | 6 | 8 |
| " 100 до 200 | 5 | 6 | 5 | 6 |
| " 200 до 300 | – | – | 5 | 6 |
В табл.3.8 приведены величины зазоров в знаках для сухих, подсушенных и химически твердеющих форм. При формовке по сырому зазоры берут меньше указанных в таблице на 0,5…1,0 мм, но не менее 0,15 мм. Зазор S4 при формовке по сырому не выполняют.
Таблица 3.8
Зазоры между знаком формы и стержнем, мм
|
|
|
| Высота стержня А, мм | Зазор S1 при длине стержня L или диаметре D |
Зазор S3 | ||
| до 50 | свыше 50 до 150 | свыше 150 до 300 | ||
| До 25 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | - |
| Свыше 25 до 50 | 0,5 | 0,5 | 1,0 | 1,5…3,0 |
| " 50 до 100 | 1,0 | 1,0 | 1,5 | 1,5…6,0 |
| " 100 до 200 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 2,5…7,5 |
| " 200 до 300 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 3,0…8,0 |
| Зазор S2 = S4 | 0,25 | 0,5 | 1,0 | - |
Знак стержня обычно имеет чертёжные размеры, а размер знака на модели увеличивают на величину зазора. Стержни, их знаки и фиксаторы, знаки моделей изображают в масштабе чертежа сплошной тонкой линией, которую допускается выполнять синим цветом. В разрезе стержни штрихуют только у контурных линий. Стержни обозначают буквами и присваивают им номера в порядке их установки в форму. Горизонтальные знаки стержней выполняются цилиндрическими, вертикальные знаки для удобства установки и сборки формы – конусными.
На чертеже необходимо указывать направление набивки стержня и разъём стержневого ящика. Отъёмные части модели обозначают буквами ОЧМ и порядковым номером. Для облегчения операции отделения прибыли от отливки между ними размещают разделительные диафрагмы, представляющие собой тонкие керамические пластинки толщиной tдф = 5 мм. Размеры диафрагм рассчитывают в зависимости от размеров отливки. Разделительные диафрагмы изображают в масштабе чертежа сплошной тонкой линией и крестообразной штриховкой.
|
|
|
Формовочные уклоны и радиусы
Закруглений
Для облегчения удаления модели из формы необходимо на её вертикальных стенках предусматривать уклоны, направленные в сторону плоскости разъёма. На обрабатываемых поверхностях формовочные уклоны назначают сверх припуска на обработку, на необрабатываемых поверхностях, которые не сопрягаются с другими поверхностями – путём одновременного увеличения и уменьшения размеров отливки (рис.3.13а,б).
Величину уклона назначают по ГОСТ 3212-92 в зависимости от размеров углублений, высоты формообразующей поверхности, способа литья и вида модельного комплекта (табл.3.9).
Формовочные уклоны обозначают сплошной тонкой линией на соответствующих поверхностях или дают указания в тексте на чертеже элементов литейной формы. Радиусы закруглений (галтели) изображают в масштабе чертежа и указывают их размеры, которые составляют от 1/5 до 1/3 полусуммы толщин двух сопрягаемых стенок. Сведения о неуказанных литейных радиусах дают в тексте чертежа.
|
|
|
Таблица 3.9
Формовочные уклоны и радиусы закруглений моделей
|
| Высота поверхности h (свыше – до), мм | Уклон | |
| металлических | деревянных | ||
| До 20 | 1°30´ | 3°00´ | |
| 20 – 50 | 1°00´ | 1°30´ | |
| 50 – 100 | 0°45´ | 1°00´ | |
| 100 – 200 | 0°30´ | 0°45´ | |
|
| |||
(не более) для моделей
Радиусы закруглений в сопряжениях в зависимости от материала отливки, толщины сопрягаемых стенок и угла, образованного между ними, выбирают по графикам (рис.3.14).
Расчет и проектирование элементов литниковой системы. Литниковой системой называют совокупность каналов, подводящих расплав в литейную форму. Для изготовления отливок из серого чугуна обычно применяют литниковую систему, элементами которой являются литниковая чаша 1, пробка 2, стояк 3, шлакоуловитель 4, зумпф стояка 5, питатель 6 и выпор 7 (рис.3.15).
|
|
Чтобы верхняя полуформа не поднималась при заливке, на неё накладывают груз 8. В зависимости от назначения, сложности и размеров отливки, вида применяемого сплава состав литниковой системы может изменяться. Мелкие отливки часто изготовляют без выпора, а литниковую чашу заменяют литниковой воронкой 9. Для лучшего отделения шлака от расплава применяют фильтрующие сетки 10.
|
|
|
В зависимости от места подвода металла в форму литниковые системы подразделяют на:
- горизонтальные – металл подводится по разъёму формы;
- верхние или дождевые – металл заполняет форму сверху;
- сифонные – металл подводится к нижней части отливки и заполняет форму снизу;
- ярусные – металл поступает в форму на нескольких уровнях.
Тип литниковой системы и место подвода расплава к отливке выбирают в зависимости от того, как затвердевает отливка: равномерно или направленно.
Равномерное затвердевание предусматривает одновременное затвердевание всей отливки, что предотвращает возникновение внутренних напряжений и рыхлот. Для обеспечения равномерного затвердевания расплав подводят к тонким частям отливки, от которых его направляют к более массивным. Так отливают детали, стенки которых имеют примерно одинаковую толщину.
Направленное затвердевание предусматривает подачу расплава к массивным частям отливки, расположенным преимущественно вверху или сбоку. Эти части, получая через питатели расплав от специальных бобышек или прибылей, остывают последними и питают расположенные ниже части отливки. Направленное затвердевание применяют при производстве отливок из сплавов с большой усадкой при наличии в них массивных сечений.
Расчет литниковых систем основан на применении уравнений гидравлики для идеальных жидкостей, текущих в газонепроницаемых каналах. Так как жидкий металл не является идеальной жидкостью, а форма газопроницаема, дополнительно используют опытно- экспериментальные данные (номограммы, эмпирические формулы) [5,6].
Практически расчет сводится к определению общей площади сечения наиболее узкого места литниковой системы – питателя. При этом большую роль играет величина напора расплава. В процессе заливки величина напора все время меняется, так как уровень расплава в форме повышается. Для упрощения расчетов в литейной практике принято понятие высоты расчетного напора Нр, определяющее высоту среднего напора за весь период заполнения формы.
 |
а б в
Р и с.3.16. Схема к определению расчетного напора для подвода металла:
а – по разъёму, б – сверху, в – снизу
Высота расчетного напора зависит от способа подвода расплава к отливке (рис.3.16) и определяется по формуле
,
где Н – расстояние от уровня чаши до питателя, см; Р – высота отливки над питателем, см; С – общая высота отливки, см.
Продолжительность заливки может быть определена по формуле
,
где τ – продолжительность заливки, с; S – преобладающая толщина стенки отливки, мм; G – металлоемкость формы, кг; f – коэффициент, зависящий от толщины стенки и конфигурации отливок: для чугуна 1,7…2,0; для стали 0,91…1,7; для алюминиевых сплавов 1,7…3,0; медных сплавов 2,0…2,1; магниевых сплавов 2,3…4,5.
Суммарная площадь сечения питателей может быть найдена по одной из формул:
;
,
где x – коэффициент, учитывающий среднюю толщину стенок отливки: при толщине стенок 2,5…3,5 мм; 3,5…8,0 мм; 8,0…15,0 мм соответственно равен 5,8; 4,9; 4,3; Mo – номинальная масса отливки, кг; Hр – расчетный статический напор, см; m – коэффициент, зависящий от толщины стенки отливки: при толщине стенок до 15 мм; от 16 до 30 мм и свыше 30 мм коэффициент m соответственно равен 0,41; 0,47; 0,55.
При всех способах расчета размеры каждого питателя вычисляют по формуле Fп =∑Fп /n, где n – количество питателей в форме.
В литейной практике распространен способ определения площади поперечных сечений шлакоуловителя Fшл и стояка Fст исходя из приближенных соотношений 
для сталей; 
- для чугунов; 
- для алюминиевых; 
- для магниевых; 
для медных сплавов [3, 5, 6].
Площадь сечения шлакоуловителя Fшл (см2) может быть вычислена также по формуле
,
где ρ – плотность расплава, г/см3; V – скорость течения расплава в шлакоуловителе, равная (35…45) см/с.
При расчете стояка сначала находят площадь его верхнего сечения у литниковой чаши (см2) по формуле
где H – полный напор (расстояние от уровня заливки до питателя), см; hч – высота литниковой чаши или воронки, см.
Затем определяют диаметр верхнего сечения стояка
и его нижний диаметр, принимая уклон 1:12 (~ 2…3º). При этом площадь нижнего сечения стояка не должна быть меньше площади наименьшего сечения каналов литниковой системы.
Получаемые по этим соотношениям площади сечений обычно требуют корректировки, которая проводится при изготовлении пробных отливок.
Питатели и шлакоуловители обычно выполняют в форме трапеции, обращенной большим основанием к разъёму формы.
Литниковую систему выполняют в масштабе изображения детали сплошной тонкой линией (рис.17); допускается её выполнение красным цветом; сечения элементов литниковой системы не штрихуют.
Способы питания отливок. Одной из причин образования дефектов отливок является объёмная усадка сплава. Усадочные дефекты образуются в результате неодновременного затвердевания различных частей отливки. Массивные части отливки затвердевают дольше, при этом они отдают часть расплава соседним участкам с более тонким сечением, которые затвердевают раньше. Эффективным методом предотвращения усадочных дефектов является питание массивных частей отливки при затвердевании через питающие бобышки, выпоры или прибыли, а также охлаждение отдельных мест отливки (рис.3.18).
Питающие выпоры применяют в основном для питания утолщенных мест чугунных отливок. В зависимости от питаемого участка А выбирают следующие размеры выпора: d = 0,8А; d1 = 1,2d; d2 = 1,6d; h = (2,5…3)d.
Питающие бобышки используют также для питания массивных участков чугунных отливок. При этом необходимо учитывать, что бобышки считаются частью отливки; питатель, подводящий расплав к бобышке, должен иметь наименьшее допустимое сечение; сечение переходного канала от бобышки к отливке не должно превышать более чем в два раза суммарное сечение питателей. Основные размеры питающей бобышки: D =80…120 мм, H = (1,2…1,8)D, B = 60…80 мм,
l = 20…30 мм, A = 80…100 мм.
Прибыли используют для питания массивных частей отливок, изготовляемых из различных сплавов. По конструкции прибыли бывают открытыми и закрытыми. Прибыль должна удовлетворять следующим требованиям: объём её должен быть достаточным для питания теплового узла, а высота – достаточной для размещения в ней усадочной раковины. Кроме того, прибыль должна затвердевать позже питаемого ею узла отливки. В табл.3.10 приведена методика выбора конструкции прибыли и определения её размеров в зависимости от размеров питаемого теплового узла [11]. Основные свойства литейных сплавов приведены в прил.3.4. Масса расплава в прибыли должна составлять 0,8…1,5 массы питаемого ею узла.
Методы расчета размеров прибылей основаны на обобщении практических данных. Размеры обычных открытых прибылей находят методом построения вписанных окружностей: диаметр каждой вышерасположенной вписанной окружности должен быть больше диаметра предыдущей, т.е. d<d1<d2<d3 и т. д. Уклон стенок прибыли принимают равным ~ 5º.
Таблица 3.10
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 633; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!