Особенности литниковых систем для различных сплавов
Чугун заливают в большинстве случаев через носок ковша, исходя из этого громадна опасность попадания шлака в отливку. На практике используют сужающиеся литниковые совокупности, каковые снабжают лучшее улавливание шлака. С данной же целью устанавливают довольно часто литниковые чаши с перегородкой, разного рода фильтрующие и шлакоулавливающие устройства в каналах литниковой совокупности. Шлаковые частицы легче металла.
Чтобы они не попали в отливку, частицы должны иметь возможность всплыть на поверхность и остаться в шлакоуловителе. Дабы обеспечить задержание в шлакоуловителе неметаллических частиц, сечение последнего должно быть больше сечения питателей, протяженность в пара раза больше высоты.
С целью этого используют тормозящие литниковые совокупности, складывающиеся из двух либо более колен, расположенных в разных полуформах и под углом приятель к приятелю; фильтрующие сетки, уменьшающие скорость перемещения металла, либо применяют центробежные шлакоуловители. Центробежные шлакоуловители являются цилиндрические полости, в каковые металл вводится по касательной; при вращении легкие шлаковые частицы под действием центробежной силы планируют в центре шлакоуловителя и не попадают в питатель. Как правило чугун подводят в узкие части отливок.
При выборе литниковых совокупностей для отливок из цветных сплавов (бронзовых, алюминиевых, магниевых) особенное внимание обра-, ают на спокойное, плавное заполнение формы. С целью этого литниковые совокупности выполняются расширяющимися, предпочтение отдают сифонному подводу металла через рожковые питатели. Довольно часто используют вертикально-щелевые литниковые совокупности, каковые снабжают спокойное заполнение формы жидким металлом и направленность затвердевания. При расчетах площадей литниковых каналов пользуются отношениями: для литья алюминиевых и магниевых сплавов
Рис. 1. К расчету напора Нр при подводе металла по разъему формы
Благодаря применению стопорных ковшей для заливки стали устраняется опасность попадания шлака в отливки. Литниковая совокупность не имеет сложных шлакоуловителей, литниковые чаши заменяют воронками. Это упрощает литниковые совокупности, но их устройство сильно зависит от верного подвода питателей в форму.
Особенно обширно используют сифонный и ярусный подводы металла, снабжающие более спокойное заполнение формы. Литниковые совокупности весьма больших тяжелых металлических отливок делают из керамических трубок, дабы избежать размыве каналов литниковой совокупности жидкой сталью. При производстве металлических отливок громадное значение имеют прибыли и выпоры, исходя из этого направляться для более действенного действия доходов подводить металл под прибыль отливки либо дополнительно подливать его конкретно в прибыль.
Прибыли
Доходы устанавливают над термическими узлами, т.е. над частями отливок с громаднейшим скоплением металла. В соответствии с принципом направленной кристаллизации самые толстые части отливки стараются располагать при заливке наверху, а более узкие — внизу. Исходя из этого прибыли большей частью располагают наверху, но время от времени они питают жидким металлом местные термические узлы, расположенные сбоку либо в нижней части формы, и размещаются около них.
Эффективность работы прибыли обеспечивается при соблюдении следующих условий:
1) длительность затвердевания прибыли обязана быть больше длительность затвердевания питаемой части отливки;
2) запас жидкого металла в прибыли обязан компенсировать усадку металла на протяжении затвердевания;
Рис. 2. Литниковая совокупность с рожковым питателем: 1 — воронка; 2 — стояк; 3 — литниковый движение; 4 — рожковый питатель; 5 — выпор; 6 — отливка
3) место и форма прибыли ее установки должны снабжать вольный доступ жидкого металла из прибыли в те участки отливки, где недочёт металла;
4) усадочная раковина обязана всецело размешаться в прибыли.
Доходы бывают прямые (рис. 3, а) и отводные (рис. 3, б).
Прямые прибыли устанавливают конкретно на питаемый узел, их делают открытыми либо закрытыми (рис. 3, в).
Рис. 3. Типы доходов: а — прямые (верхние); б — отводные (боковые); в — сферические; 1 — прибыль; 2 — отливка
Закрытые доходы экономичнее открытых, используются при машинной формовке и в случаях, в то время, когда верхняя опока довольно высокая. С целью улучшения работы закрытой прибыли средних размеров ее с помощью трубки соединяют с воздухом. Закрытые доходы разрешают кроме этого применять разные методы создания газового давления.
Открытые прямые прибыли (рис. 3, а) довольно часто используют при изготовлении больших важных отливок, в то время, когда требуется доливка металла либо засыпка поверхности прибыли разными материалами, выделяющими тепло- либо уменьшающими скорость охлаждения, а кроме этого при изготовлении тонкостенных отливок громадной протяженности для облегчения удаления газов из полости формы.
Отводные доходы используют для питания местных термических узлов, а кроме этого для питания нескольких небольших отливок.
Отводные доходы питают отливку существенно хуже прямых. Они должны размешаться немного выше питаемого узла (рис. 3, б), а шейка, соединяющая прибыль с питаемым узлом, должна быть маленькой и иметь сечение с мельчайшей поверхностью охлаждения.
Эти доходы используют в случае крайней необходимости и довольно часто их воздействие улучшается давлением газа либо воздуха.
Отделение прибыли от отливки есть трудоемкой операцией; от металлических отливок прибыли отделяют автогенной резкой, от отливок из цветных сплавов — ленточными либо дисковыми пилами либо вторыми методами. С целью уменьшения затрат на эту операцию в некоторых случаях используют легкоотделяемые прибыли (рис. 4), каковые отделяются от отливки диафрагмой из узкого листового железа либо стержневой смеси.
Через маленькое отверстие диафрагмы металл из прибыли поступает в затвердевающую отливку. Диафрагма не обязана оказывать влияние на тепловой режим прибыли.
Благодаря малой площади соприкосновения с отливкой прибыль легко отделяется от отливки по окончании охлаждения ударом молотка. Но условия питания, а кроме этого поверхность отливки пара ухудшаются, исходя из этого устанавливают их на необрабатываемую поверхность и при получении неответственных отливок.
В зависимости от массы и конфигурации металлических отливок количество прибыли образовывает 25-60% количества отливки. При изготовлении отливок из цветных сплавов (бронзовых, алюминиевых, магниевых) масса прибыли с литниковой совокупностью образовывает 35-85% неспециализированной массы металла, залитого в форму. Так, расход металла на прибыли может быть около больших размеров, что быстро снижает выход годного литья.
В целях экономии металла прибегают к разным технологическим мероприятиям; уменьшают количество доходов, увеличивают эффективность их работы. Чем продолжительнее металл в прибыли остается жидким, тем лучше трудится прибыль и тем меньше смогут быть ее размеры.
Для улучшения работы прибыли в нее конкретно подают жидкий металл, что возможно осуществлять или повторной долив-кои металла конкретно в охлаждающуюся прибыль, или дополнительным подводом металла в нижнюю часть прибыли.
сухим ДеНИ6 металла в прибыли значительно уменьшается при засыпке ее и т пест?ом молотым шлаком, древесным углем, люнкеритом техничёскл7°НКерИТ’ Содержащий силикокальций, ферросилиций в жидком Ю окалину и селитру, сохраняет металл прибыли А М состоянии долгое время. Под действием тепла металла в люнкерите развиваются химические процессы, сопровождающиеся большими выделениями тепла.
Рис. 4. Легкоотделяемая прибыль: 1 -прибыль; 2-отливка; 3 — диафрагма
На практике используют прибыли, форму которых облицовывают экзотермическими смесями. Тепло, выделяемое при химических реакциях между составляющими формовочной смеси, обогревает металл и прибыль в ней долгое время будет в жидком состоянии.
Рис. 5. Прибыли с принудительным давлением: а — с подводом сжатого воздуха; б — с газовым давлением; 1 — прибыль; 2 — отливка; 3 — патрон с газотворным веществом; 4 — металлическая трубка; 5 — эластичный шланг; 6 — керамическая трубка; 7 — выпор
При изготовлении больших важных отливок, к которым предъявляют повышенные требования в отношении механических свойств и плотности, время от времени устанавливают прибыли с подводом к ним сжатого воздуха. Сжатый воздушное пространство поступает в прибыль через эластичный шланг, надетый на металлическую трубку. В трубку засунута керамическая трубка с несколькими отверстиями; керамическая трубка входит вовнутрь прибыли.
величина давления и Продолжительность действия зависят от толщины стены отливки, других факторов и температуры металла. Эти доходы увеличивают выход годного литья до 75-80%, что достигается за счет объёма прибылей и уменьшения высоты.
На практике используют кроме этого прибыли, трудящиеся под газовым давлением, при изготовлении небольших, крупных отливок и средних, подвергаемых гидравлическим опробованиям, а кроме этого при громадной протяженности питаемых узлов. В прибыль вводят керамический либо железный патрон с га-зотворным веществом, складывающимся из мела, смешанного с коксом либо углем.
Толщину оболочки патрона рассчитывают так дабы’ она расплавилась либо разрушилась лишь по окончании образования на поверхности отливки и прибыли узкой корки затвердевшего металла. Газотворное вещество начинает разлагаться и выделять газы, каковые создают в полости прибыли давление и вытесняют металл в отливку.
Так, как и при применении доходов с воздушным давлением, металл отливки до конца затвердевания находится под давлением газов, что снабжает нужную плотность металла и усиливает работу прибыли (в ней образуется большая усадочная раковина, а в отливке уменьшаются усадочные поры). Расход металла на прибыль уменьшается до 20%.
Расчет прибыли. Размеры доходов рассчитывают по зависимостям, взятым экспериментально либо на базе производственных данных.
Один из распространенных способов расчета доходов есть способ вписанных окружностей. Этим способом определяют ширину либо диаметр нижнего сечения прибыли. В массивное сечение отливки вписывают окружность диаметра d так, дабы она касалась контуров отливки. По наружному контуру получается напуск, что удаляется при механической обработке отливки.
Угол наклона для напуска 3°, угол наклона боковой образующей для открытой прибыли 5°; высота припуска h на отрезку прибыли в зависимости от толщины отливки 10-40 мм.
По окончании определения количества металла, нужного для компенсации усадочной раковины, образующейся в теле отливки, выбирают форму прибыли (шара либо цилиндра) и определяют диаметр шара d0 (либо основания цилиндра). Для цилиндрических доходов значение d0 находят по номограммам в зависимости от высоты Н и диаметра D питаемого узла.
Рис. 6. Расчет прибыли: 1 — прибыль; 2 — отливка; 3 — напуск
