I исполнение II исполнение а-а

Рис. 2.6. Выбор конфигурации знаков вертикальных стержней:

I исполнение - для фасонного сечения;

II исполнение - для цилиндрического.

Табл. 2.6.

Высота нижних вертикальных знаков стержня в мм

а+в или Д, 2 в мм	Высота знака h (не более) при длине стержня L, мм
	До 50	Св. 50 до 150	Св. 150 до 300	Св. 300 до 500	Св. 500 до 750	Св. 750 до 1000	Св. 1000 до 1500	Св. 1500 до 2000
До 25	20	25	-	-	-	-	-	-
Св. 25 до 50	20	40	60	70	-	-	-	-
Св. 50 до 100	25	35	50	70	100	120	-	-
Св. 100 до 200	30	30	40	60	90	110	160	200
Св. 200 до 300	35	35	40	50	80	100	150	190
Св. 300 до 400	40	40	40	50	70	90	140	180
Св. 400 до 500	40	40	40	50	60	80	130	170
Св. 500 до 750	50	50	50	50	60	70	120	160
Св. 750 до 1000	50	50	50	50	50	60	110	150

Табл. 2.7.

Высота верхних вертикальных знаков стержня в мм

Высота нижнего знака в мм	20 25 30 35 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
Высота верхнего знака в мм	15 15 20 20 25 30 35 40 50 55 60 65 70 80 85 90 95

Табл. 2.8.

Высота знака h или h1 длина знака l или l1, в мм	Зазор S1(не более) при длине L или диаметре D, в мм
	До 50	Св. 50 До 150	Св.150 До 300	Св.300 До 500	Зазор S3
До 25	0,15	0,15	0,25	-	0,15-0,25
Св. 25 до 50	0,25	0,25	0,50	1,0	1,5-2,5
Св. 50 до 100	0,50	0,50	1,0	1,0	2,0-5,0
Св. 100 до 200	1,0	1,0	1,0	1,5	3,0-6,0
Св. 200 до 300	1,0	1,0	1,0	1,5	3,5-6,5
Св. 300 до 500	1,5	1,5	1,5	2,0	4,0-7,5
Зазор S2	0,15	0,25	0,50	1,0	-

2.2.2. Определение размеров модели

После определения конфигурации стержня и величины его знаков (по таблицам 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8) вычерчивается отдельно верхняя и нижняя части модели. Затем проставляются все размеры моделей с учетом усадки сплава и величины сборочных зазоров в знаках. Пример изображения моделей и простановки их размеров показан на рис. 2.7.

Величина усадки некоторых литейных сплавов приведена в таблице 2.9.

Размеры моделей (за исключением величины знаков) определяются по формуле:

где

В – размер модели, мм;

А – размер отливки, мм;

а – усадка сплава, выбираемая по таблице 2.9.

Таблица 2.9.

Сплавы	Литейная усадка, %
Серый чугун Сталь Алюминиевые сплавы	1,0 2,0 1,5

Рис. 2.7. Чертеж модели с неотъемными знаками

Например, на чертеже отливки из серого чугуна размер был равен 230 мм. Величина соответствующего размера на модели будет составлять:

мм

0. Расчет элементов литниковой системы и выбор места ее подвода

Литниковой системой называется совокупность каналов, выполненных в литейной форме в период ее изготовления.

Литниковая система служит для подвода жидкого металла в полость литейной формы. Основные ее элементы показаны на рис. 2.8.

Наиболее простым определением размеров сечений элементов литниковой системы является расчет по номограммам, приводимым в справочниках по литейному производству, но для условий серийного и массового производства целесообразнее рассчитывать литниковую систему по площади минимального сечения, которым в общем случае является сечение питателей (для замкнутых литниковых систем).

Рис. 2.8. Основные элементы литниковой системы:

I - литниковая воронка; 2 - стояк; 3 - шлакоуловитель; 4 - питатели;

5 - отливка; 6 - выпор.

Площадь сечения питателей определяется по формуле:

(2.2)

где G - черновая масса отливки в кг, вычисляемая по формуле:

G = P (a + в) (2.3)

Где

Р - чистовая масса детали в кг;

а - коэффициент, учитывающий массу металла припусков на механическую обработку. В зависимости от величины припусков на обработку детали принимают а=1,05-1,50. Чем больше обрабатываемых поверхностей и выполняемых литьем отверстий, пазов, впадин и др., тем коэффициент выбирается более близким к 1,50.

в - коэффициент, учитывающий массу металла на литниковую систему, выпоры или прибыли: для чугуна в = 0,2 - 0,3; для стали в = 0,4 - 0,6.

µ - коэффициент расхода в литниковой системе, определяемый по таблице 2.10.

Таблица 2.10.

Значение коэффициента расхода µ для форм, заливаемых всырую

Материал отливки	Сопротивление формы
	большое	среднее	малое
Чугун Сталь	0,35 0,25	0,42 0,32	0,50 0,42

Примечание к таблице 2.10. Для отливок сложной конфигурации, имеющих тонкие стенки, следует выбирать большое сопротивление формы, для простых, несложных – малое сопротивление

τ – оптимальная продолжительность заливки в секундах, определяемая по формуле:

(2.4)

где

δ - средняя толщина стенок отливки, в мм;

G – черновая масса отливки в кг;

S – коэффициент времени. Для чугунных отливок принимается равным 2. Для стальных отливок значения коэффициента определяются по таблице 2.11

Таблица 2.11.

Значение коэффициента S

Температура металла и его жидкотекучесть	Подвод металла
	Сифоном снизу	На половине высоты отливки	Сверху
Нормальная Повышенная	1,3 1,4 – 1,5	1,4 1,5 – 1,6	1,5 – 1,6 1,6 – 1,8

Н_ср. – средний металлостатический напор в см, определяемый по эмпирической формуле:

, (2.5)

где Н_ст. – высота стояка в см, считая от уровня заливочной чаши до плоскости разъема литейной формы (рис. 2.9).

Рис. 2.9. Определение среднего металлостатического напора

Если неизвестна высота верхней опоки, то приближенно Н_ст. можно вычислить по формуле: Н_{ст .}= (Н_в+4,0) см. если высота верхней опоки известна, то Н_{ст .}= Н опоки, см.

Н_в – часть высоты отливки от разъема до наивысшей точки отливки, см.

Н_о – общая высота отливки в опоке, см.

Площадь поперечного сечения шлакоуловителя F_шл. и сечение стояка F_ст. определяются из соотношения:

а) для крупного чугунного литья (весом свыше 1,0 т):

F_пит. : F_шл. : F_ст. = 1:1,2 :1,4; (2.6)

б) для мелкого чугунного литья (весом до 1,0 т):

F_пит. : F_шл. : F_ст. = 1:1,1:1,15; (2.7)

в) для стального литья:

F_пит. : F_шл. : F_ст. = 1:1,3:1,6; (2.8)

Место подвода металла в полость формы выбирается в зависимости от следующих условий:

а) обеспечить наиболее короткий путь течения жидкого металла в литейной форме к полости отливки;

б) обеспечить спокойное заполнение литейной формы;

в) предупреждать местные разрушения формы.

2.4. Разработка чертежа литейной формы в сборе

По конфигурации моделей и отливки вычерчивается литейная форма в сборе (вертикальный разрез), состоящая из верхней и нижней полуформ с уплотненной формовочной смесью. На этом чертеже показываются стержень (заштриховать «в квадрат»), элементы литниковой системы, выпоры (прибыли), вентиляционные наколы. Обозначаются все элементы литейной формы и специфицируются соответствующим элементу названием.

Пример оформления чертежа литейной формы в сборе для разъемной модели показан на рис. 2.10, а для неразъемной модели – на рис. 2.11.

Рис. 2.10. Литейная форма в сборе, полученная по разъемной модели

1 - литниковая воронка; 2 – стояк; 3 – шлакоуловитель; 4 - полость верхней полуформы; 5 – стержень; 6 – выпор; 7 - вентиляционные наколы; 8 - верхняя полуформа; 9 - верхняя опока; 10 - крепежная скоба; 11 -нижняя опока; 12 - нижняя полуформа; 13 - полость нижней полуформы; 14 - питатель.