Материаловедение в промышленном дизайне краткий курс художественног
..pdfнения формы жидким металлом литнико вая система должна удовлетворять сле дующим требованиям: создать условия заполнения полости формы за некоторое определенное время; способствовать плавному поступлению жидкого металла
вполость формы без его разбрызгивания
иразмывания стенок формы и поверхно стей стержней; обеспечить тепловые ус ловия в форме, благоприятствующие на правленному затвердеванию отливки (в основном, снизу вверх) и снижению раз вивающихся в отливке напряжений; на дежно улавливать шлак, неметаллические
игазовые включения.
, |
Конструкции литниковой |
системы |
Рис; Т и п о в а я |
литниковая систе' |
||
г |
- |
тт с |
ма (схема): 1 - воронка; 2 - стояк; |
|||
бывают самые |
разнообразные. |
Необхо- |
3 . |
4 _ |
5 - |
|
димо учитывать достоинства и недостат- |
тели; б —тупик; 7 —полость формы |
|||||
ки подводасверху, снизу, по разъему. |
|
|
|
|||
|
Прибыли - |
это искусственные резервуары (приливы) на тех участках |
отливки, которые затвердевают, если не установлена прибыль, с образова нием в них усадочных раковин (рис. 19) Цель установки прибыли - вывес ти из отливки усадочную раковину и разместить ее в прибыли, а отливку сделатьплотной «питать» подприбыльную часть отливки за счет метал ла прибыли).
Прибыли устанавливают на отливках из металлов, которые имеют от носительно большую объемную усадку - сталь, бронза, алюминиевые и магниевые сплавы и т.д. При кристаллизации отливок из чугуна происхо дит выделение углерода в виде графита, сопровождающееся увеличением объема, компенсирующего объемную усадку металлической матрицы. По этому обычно на такие отливки прибыли не ставят. Их устанавливают только на весьма массивные отливки из серого чугуна.
Правильный выбор объема и конфигурации прибыли (рис. 2 0 ) - са мый простой путь замедления затвердевания прибыли и перемещения теп лового узла в прибыль. Используют закрытые и открытые прибыли. При менение закрытых прибылей сферической формы позволяет сэкономить 40-50 % металла. Для легкоплавких металлов можно применять открытые прибыли, так как с их «зеркала» излучение тепла невелико. Утепление прибыли продлевает питание отливки жидким металлом. Способов искус ственного утепления и даже обогревания прибылей несколько. Для этого используются, например, экзотермические прибыли или прибыли с повы шенным давлением. Каждый массивный узел отливки должен питаться
прибылью (или захолаживаться холодильником). Оптимальный объем прибыли можно определить расчетом. Отношение объема (массы) отливки к сумме объемов (масс) отливки и прибыли называется выходом годного. Для придания отливке товарного вида, прибыли с нее срезаются.
Наружные и внутренние холодильники используются для устранении тепловых узлов отливок, на которые невозможно установить прибыли.
Элемент формы, применяемый для ускорения затвердевания теплово го узла отливки, называется наружным холодильником (рис. 20). Он вы полняется из чугуна, стали, меди, ее сплавов и т.д. Захолаживающий эф фект зависит от массы, толщины и материала холодильника (то есть отего способности аккумулировать тепло). Масса и толщина (диаметр) холо дильника определяется, исходя из массы и толщины захолаживаемого уча стка отливки (теплового узла). Используют холодильники с фасонным се чением, но чаще всего применяют круглые и плоские холодильники. Перед установкой в форму или перед ее заливкой наружные холодильники тща тельно чистят и красят огнеупорной краской для того, чтобы они не «при липли» к отливке.
Внутренний холодильник представляет собой тела различной формы и массы из металла (сплава), идентичного сплаву отливки. При затверде вании отливки внутренний холодильник должен свариться с основным ме таллом. Установка внутреннего холодильника в массивном узле отливки(в тепловом узле) за счет расхода тепла заливаемого металла на нагрев и под плавление (расплавление) холодильника может обеспечить ускорение кри сталлизации этого узла отливки и ее направленное затвердевание. Припра вильном выборе массы и размеров внутренних холодильников можно обеспечить постепенное увеличение продолжительности затвердевания отливки по направлению к прибылям. При конструировании внутренних холодильников требуется соблюдать ряд условий: масса холодильников на должна превышать 4-6 % массы отливки (если при такой массе холодиль ников не удается обеспечить направленное затвердевание, то необходимо применять другие методы, способствующие направленному затвердева нию); для предотвращения несвариваемости с матричным металлом холо дильники должны находиться от поверхности формы на расстоянии четы рех - пяти своих диаметров; максимальный диаметр или сторона квадрата холодильника не должны превышать 0,25 толщины стенки отливки; сырые формы с внутренними холодильниками следует заливать не позднее 8 -1 0 ч после их сборки во избежание окисления холодильников; поверхность хо лодильников должна быть тщательно очищена. Для предотвращения окис ления поверхность холодильников иногда лудят (покрывают оловом). Кон струкция внутренних холодильников может быть весьма разнообразна.Прн