1.5 Знаки, зазоры стержня

Зазоры стержня необходимы для обеспечения оптимальной установки стержней при сборке формы. Величина зазора выбирается по ГОСТ 3212-92 «Комплекты модельные. Уклоны формовочные, стержневые знаки, допуски размеров»

Таблица 2

Диаметр стержня, мм	Длина стержня, мм	Длина знака,мм
60	160	40
80		45

Таблица 3

Длина знака, мм	Длина стержня, мм	Зазор S1, мм	Зазор S2, мм
40 - 60	160	0,5	0,5

1.6 Выбор габаритов, конструкции опок.

Формы в литейном производстве изготовляют в основном в опоках. Опоки изготовляют из чугуна марок СЧ15, СЧ20 и стали марок 20Л, 25Л и ЗОЛ. Наиболее совершенными считаются литые или сварные опоки. Обычно форму получают в двух опоках верхней и нижней. Для транспортирования и кантовки на малых опоках предусмотрены рачки, а на больших (крановых) цапфы.

Опоки для автоматической формовки должны обладать большой жесткостью, точностью и быть взаимозаменяемыми. Для сборки форм применяются под опочные плиты. Для удаления газов в плите предусматривают отверстия. Определяют точность сборки штыри и втулки. На машинной формовке крепление полуформ осуществляется грузами, скобами.

В соответствии со свыше перечисленными данными было принято решние

взять опоки 700*600* 200/200.

1.7 Расположение отливок в форме

При определении количества деталей в форме соблюдал рекомендуемую толщину слоев формовочной смеси на различных её участках, в зависимости от массы отливки:

• минимально допустимая толщина слоя от модели до стенки опоки 40 мм;

• толщина слоя между моделью и шлакоуловителем не менее 40 мм;

• толщина слоя между моделями не менее 40 мм;

Необходимо выбрать оптимальные размеры опок, так как применение размеров опок больших, чем рекомендуемые влечет увеличение затрат труда на уплотнение формовочной смеси, нецелесообразный расход смеси, а применение меньшей толщины может вызвать брак отливок вследствие разрушения металлом формы.

Соблюдая все размеры, в форме 700х600х200/200 помещается 4 отливки.

1.8 Расчет элементов литниковой системы

При расчете литниковых систем всегда надо подразумевать, что расплав, из которого изготавливается отливка, находится в жидком состоянии, в котором всегда присутствуют различные включения. Однако при расчете литниковых систем применяют формулы, которые используют для расчета идеально чистых жидкостей. В практике существует несколько методов расчета:

по гидравлической формуле Озанна-Диттерта;

графический метод по номограмме Соболева;

по удельной скорости заливки.

Из трех методов самые точные результаты получаются при использовании гидравлической формулы Озанна-Диттерта. Произвожу расчет литниковой системы для отливки « Стакан »:

Расчетным местом литниковой системы является суммарная площадь сечения питателей, см²:

где G - масса жидкого металла в форме, кг;

μ – коэффициент, учитывающий сопротивление каналов литниковой системы;

τ - продолжительность заполнения (заливки) формы, с;

Н_Р - расчетный металлостатический напор металла, м;

ρ – плотность жидкого металла, кг/м³;

g – ускорение свободного падения, м/с².

Масса заливаемого в форму жидкого металла в данном случае определяется из равенства G = 4Q (в форме расположено 4 отливки).

Расчетный металлостатический напор зависит от высоты отливки, а также от ее положения в форме и определяется из следующего уравнения:

где Н – напор металла над питателями, мм;

Р – высота отливки над уровнем подвода металла в форму, мм;

С – максимальный размер отливки по высоте, мм.

Продолжительность заливки определяют по формуле:

где S – коэффициент, учитывающий толщину стенки отливки.

Определив ΣF_П, найдем площади сечений остальных элементов литниковой системы: шлакоуловителя ΣF_Ш и стояка ΣF_СТ.

ΣF_П : ΣF_Ш : ΣF_СТ = 1 : 1,1 : 1,2

G = 5,2*4+30% = 27 кг;

μ = 0,5;

ρ = 7000 кг/м³;

g = 9,8 м/с²;

Н = 200 мм;

S = 2;

δ = 10 мм;

с;

с;

Принимаем 10 сек.

Н_ср = Н_ст – h_В²/2* h₀ = 200-95²/2*190 = 176 мм

ΣF_П = = 0,00042=4,2 см² ;

ΣF_ШЛ = 4,2 * 1,1 = 4,62 см²;

ΣF_СТ = 4,2 * 1,2 = 5,04 см²;

Рассчитываем размеры сечений элементов литниковой системы. Так как шлакоуловитель разделяется на две ветви, площадь сечения каждой ветви F_Ш = ΣF_Ш / 2 = 2,6 / 2 = 1,3 см². Принимаем трапецеидальное сечение шлакоуловителя. Размеры сечения определяем из следующих соотношений: высота шлакоуловителя h_Ш = 1,25a_Ш, нижнее основание сечения а_Ш = 1,3b_Ш (где b_Ш - верхнее основание сечения шлакоуловителя).

½ * h_Ш * ( a_Ш + b_Ш )=1,6;

½ * 1,625 * b_Ш * ( 1,3 * b_Ш + b_Ш )=1,6 ;

3,74 * b_Ш ² = 2,31*2 ;

b_Ш = 1,1 см ;

а_Ш =1,43 см ;

h_Ш =1,8 см ;

Питателей в форме всего четыре. Площадь сечения одного питателя

F_П = ΣF_П / 4 = 4,2/4 = 1,05 см². Принимаем трапецеидальное сечение питателя. Размеры сечения определяем из следующих соотношений: высота питателя h_П = 0,25 * h_Ш, нижнее основание сечения a_П = b_П + 3 (где b_П - верхнее основание сечения питателя).

0,45 * ½ * (b_П + b_П + 0,3 )=1,05 ;

b_П = 1,5 см;

a_П = 1,2 см;

h_П = 0,8 см;

Принимаем стояк круглого сечения диаметром у основания :

;

Определяем L_min – минимальное расстояние от стояка до первого питателя:

L_min = = 18,5 см ;

G _ср = ;

G _н.расх = К * G_сред = 1,1 * 2,7 = 2,97 ;

К = 1,1 ;

Выбор литниковой воронки осуществляется опытным путём, исходя из рекомендаций. Выбираю следующую воронку :

dст.в (калибр)	D	Hв	Масса металла в воронке, кг
23	68	68	0,7