
- •"Вступ в спеціальність"
- •Розділ 1. Пф.С.01.Пр.0.01.01. Литво – основний спосіб отримання фасонних виробів
- •1. Історія розвитку ливарного виробництва
- •2. Роль вчених у розвитку науки про литво металів та сплавів.
- •Сучасний стан та завдання, які стоять перед ливарним виробництвом на даному етапі розвитку України.
- •Емельянова а. П. Технология литейной формы. - м.: Машиностроение, 1986. С.
- •Титов н. Д., Степанов ю. А. Технология литейного производства. - м: Машиностроение. 1985. С.
- •Загальні відомості про завод I його структуру
- •Загальні відомості про ливарний цех, його роль та місце в структурі заводу
- •Класифікація ливарних цехів. Типи ливарного виробництва
- •Структура ливарного цеху. Основні та допоміжні виробничі відділення цеху та їх призначення
- •Продукція ливарного цеху
- •Умови роботи литих деталей та вимоги, які до них висуваються
- •Розділ 2. Пф.С.01.Пр.0.01.02 (пф.С.03.Пр.0.18.04) Виготовлення виливок з чорних та кольорових сплавів
- •М огилев в. К., Лев о. И. Справочник литейщика. - м.: Машиностроение. Конструктивні елементи ливарних форм
- •Технологічні елементи ливарних форм
- •1. Метали та їх класифікація
- •2. Сплави чорні I кольорові, деформовані й ливарні, їх структура, область використання
- •3. Характеристика сталі, чавуну.
- •3.1. Сірий, високоміцний і ковкий чавуни
- •3.2. Сталі для відливок
- •4. Кольорові метали та сплави
- •5. Властивості металів I сплавів.
- •Властивості ливарних сплавів
- •Рідкотекучість ливарних сплавів
- •3. Проектування та виготовлення модельних комплектiв
- •Допоміжне і контрольне модельне оснащення
- •Класифікація модельних комплектів Модельні комплекти класифікують за такими ознаками:
- •Вимоги до модельного комплекту
- •Матеріали, які використовуються для виготовлення модельного комплекту
- •Розробка конструкції елементів модельного комплекту
- •5. Дерев’яні модельні комплекти
- •6. Металеві модельні комплекти
- •Номінальна товщина (мм) стінок металевих моделей і стрижневих ящиків
- •7. Модельні комплекти із неметалевих матеріалів
- •Корицький г.Г, Маняк м.О., Пасічник с.Ю. Технологія ливарного виробництва. Навчальний посібник – Донецьк: ДонНту, 2008 – 176 с.
- •1.Класифікація формувальних матеріалів
- •2.Вимоги до формувальних матеріалів та сумішей
- •Властивості формувальних матеріалів та сумішей
- •3. Формувальні піски: призначення, склад, маркування та вимоги.
- •Сполучні матеріали: призначення, склад, маркування та вимоги
- •5.Допоміжні матеріали
- •Класифікація формувальних і стержневих сумішей, склад та властивості їх для різних сплавів
- •Приготування формувальних I стержневих сумішей
- •Підготовка відпрацьованої суміші:
- •Попередня підготовка свіжих матеріалів
- •Приготування формувальних сумішей
- •Контроль властивостей сумішей
- •Організація робочих місць при ручному формуванні
- •6.14. Машинне формування
- •Розрахунок ливникової системи для відливок із сірого чавуну
- •Значення коефіцієнта μ
- •Розплаву по роз’єму:
- •Дані Фундатора
- •1.7.2. Визначення параметрів шлакоуловлювача і стояка
- •1.7.3. Визначення розмірів елементів ливникової системи
- •Розрахунок ливниково-живильної системи для відливок із ковкого чавуну і сталі
- •1.7.4. Визначення маси ливникової системи
- •Контрольні питання
- •1. Загальні відомості про технологічні процеси готування ливарних розплавів
- •Готування чавунних розплавів
- •4. Приготування сталевих розплавів
- •5. Приготування розплавів кольорових металів
- •Контрольні питання
- •Отримання литва на автоматичних лініях
- •Повітряно-імпульсна формовка (Мал.26. )
- •4.3. Вакуумно-плівочна формовка (Мал.27. )
- •Литво по виплавлюваних моделях
- •У техпроцес виготовлення відливок по виплавлюваних моделях входить:
- •5.2. Литво в кокіль
- •5.4. Відцентрове литво
- •5.5. Литво в оболонкові форми
- •5.6. Безупинне литво
- •5.7. Електрошлакове литво
- •5.8. Литво вижиманням
- •Раковини
- •Тріщини
- •Дефекти поверхні відливок
- •Дефекти структури відливок
- •. Правила поведінки на території заводу
- •6.2. Техніка безпеки в ливарних цехах
- •6.3. Протипожежні заходи
- •6.4. Виробнича санітарія в ливарних цехах
- •6.5. Перша допомога при нещасних випадках
- •6.6. Особиста гігієна робітника-ливарника
Організація робочих місць при ручному формуванні
Ручне формування виконують на верстаках на формувальному плацу.
Формування на верстаках. Такий метод застосовують при виготовленні форм у невеликих опоках розміром у світлі до 500х400 мм. Для цих цілей застосовують верстаки розміром у плані 1500х1000 мм при відстані між ними не менш 1500 мм. Поруч з верстаками 1 розміщають штабелі опок 5 Виготовлені напівформи формувальник переносить на заливальний плац, де встановлює їх так, щоб форми 6 були виставлені рядами, а ливникові чаші форм звернені убік проходу для заливальників розплаву. Цей прохід повинний мати ширину не менш 800 мм. Після закінчення формування найближча до верстата форма повинна бути розташована не ближче 1500 мм. При подачі суміші на робочі місця формувальників у коробах кожний з них установлюють між двома верстаками.
Формування на плацу. При формуванні в дрібних по розмірі опоках на плацу розміщають: форми, встановлені в ряди на місці їхнього виготовлення, наповнювальну формувальну суміш, підготовлену вручну чи в змішувачах, облицювальну суміш у коробах 5, а також опоки, що складають невисокими штабелями 4 поруч із грядками наповнювальної формувальної суміші.
Формувальник починає виготовляти форми з кінця грядки, що починається біля стіни чи торців прольоту. В міру виготовлення форм 3, він використовує опоки, облицювальну і наповнювальну формувальні суміші і, якщо необхідно, стрижні. При цьому на місці грядки з наповнювальною формувальною сумішшю залишають прохід шириною не менш 800 мм, що є достатнім для переносу ковша при заливанні розплаву а форми.
Формування середніх і великих по розмірі форм виконується на формувальному плацу, що також є місцем заливання розплаву у форми. Така технологія поширюється на форми, що заливають розплавом по-сирому, а також підсушені на місці. Для сушіння форми транспортують у спеціальні тупикові чи прохідні конвеєрні сушарки. В останньому випадку їх збирають під заливання вже не на місці формування, а на спеціальному заливальному плацу. При цьому зібрані форми можуть заливатися розплавом на плацу чи на заливальному конвеєрі. В останньому випадку ливникова чаша на форму установлюється вже на ливарному конвеєрі. Якщо форму збирають під заливання не на формувальному плацу, то операцію зборки виконують спеціальні збирачі форм, що входять у бригаду формувальників.
6.14. Машинне формування
Формувальні машини дозволяють механізувати самі трудомісткі операції при виготовленні форм: ущільнення суміші в опоці і витяг моделі з форми. Механізація формування забезпечує більш високу якість і, у першу чергу, велику точність виливків, полегшує умови праці формувальників, підвищує продуктивність, скорочує цикл виготовлення виливків. Велика точність виливків при машинному формуванні обумовлюється більш точноим (звичайно металевим) модельним й опочним оснащенням, рівномірною щільністю суміші у формі, механізацією витягу моделі з форми (без розштовхувань). У масовому виробництві допуски на розміри литих деталей мінімальні. Це дає можливість обробляти литі заготівлі без попередньої розмітки, у спеціальних пристосуваннях. Для машинного формування моделі монтуються на модельних плитах. Для безопочного формування застосовують звичайно двосторонні плити, для опочного формування — однобічні. Верхня частина моделі монтується на одній плиті, нижня частина — на іншій плиті, тобто верхня і нижня напівформи виготовляються роздільно, на різних машинах, а потім, при зборці, спаровуються по штирях. Для успішної роботи необхідно мати точне, добре підготовлене оснащення, що забезпечить точне сполучення напівформ при зборці, без перекосів і зрушень.
Для формування модельні плити закріплюють нерухомо на столі машини. Опоку встановлюють по штирях, укріпленим на модельній плиті.
Технологічний процес машинного виготовлення ливарних форм можна розділити на основні операції і допоміжні.
Основні операції:
ущільнення формувальної суміші,
витяг моделі з форми.
Ці операції визначають якість майбутнього виливка.
Допоміжні і транспортні операції:
установка опоки на машину,
обдування моделі,
нанесення розділового мастильного матеріалу чи припилу,
засипання суміші в опоку,
транспортування напівформ і форм з однієї позиції на іншу.
Ці операції виконуються спеціальними допоміжними чи транспортними механізмами.
Ступінь механізації допоміжних і транспортних операцій визначає процес виготовлення форм як механізований, коли частина операцій виконується людиною, і автоматичний, коли всі операції здійснюються без участі людини.
У залежності від привода, способу ущільнення і витягу моделі сучасні машини можна класифікувати:
по виду привода — на пневматичні, гідравлічні, механічні, електромагнітні;
по способі ущільнення суміші — на пресові, струшуючі, струшуючі з допресовкою, піскомети, піскодувні, піскодувно-пресові, імпульсні;
по витягу моделі з форми — на машини зі штифтовим підйомом, протяжною плитою, поворотною плитою, з перекидним столом.
Поняття про ступінь ущільнення суміші у формі. Щільність і рівномірність набивання суміші у формі впливають на якість одержуваних виливків. У ливарному виробництві прийнято оцінювати щільність набивання суміші у формі ступенем її ущільнення, тобто щільністю укладання зерен суміші у визначеному обсязі. Її позначають грецькою буквою дельта (δ) і виражають у г/см3.
Звичайно набиванню суміші у формі передує операція її насипки в опоку з бункера. При падінні в опоку з висоти, що залежить від розташування бункера в просторі, суміш ущільнюється до δ = 1,15—1,2 г/см3 (у той час як щільність абсолютно пухкої суміші δ =1,0 г/см3). З урахуванням характеру одержуваних виливків у практиці прийняті наступні ступені ущільнення суміші (у г/см3):
середня (для дрібних виливків) ............. 1,4 -1,5
велика (для середніх і великих виливків) ............. 1,6 -1,7
гранична (для особливо великих виливків). ........ . 1,75- 1,8
Максимальна щільність набивання суміші повинна бути на дні порожнини форми, а мінімальна — у верхніх шарах форми.
Контроль щільності набивання суміші у формі.
Він здійснюється за допомогою спеціальних приладів-твердомірів.
Показники поверхневої твердості сирих форм
Сплави |
Маса виливка, кг |
Поверхнева твердість в умовних одиницях |
Чавун |
до 50 50-200 більше 200 |
30—45 45—60 60—70 |
Сталь |
до 50 50-200 більш 200 |
40—50 50—65 65-80 |
Примітка. Менше значення для верхніх напівформ, а більше – для нижніх
При машинному формуванні необхідний ступінь ущільнення суміші у формі забезпечується автоматично за допомогою клапанів тиску і часу, а також спеціальною апаратурою.
При машинному формуванні застосовують різні методи ущільнення суміші у формі.
Ущільнення пресуванням. Пресові машини бувають двох типів: з верхнім і з нижнім пресуванням.
Верхнє пресування. На столі машини закріплюють модельну плиту з моделлю і постійними штирями. На плиту по штирях встановлюють опоку з наповнювальною рамкою. Весь обсяг опоки і рамки заповнюють формувальною сумішшю. Потім включають машину. Стіл машини піднімається, і в наповнювальну рамку входить колодка, що пресує, розміри якої відповідають розмірам наповнювальної рамки. Колодка укріплена на траверсі, яку після заповнення опоки сумішшю повертають навколо вертикальної стійки і встановлюють над опокою. Формувальна суміш, що знаходиться в наповнювальній рамці, запресовується в опоку. Ступінь ущільнення суміші в опоці можна регулювати, змінюючи висоту рамки.
При верхнім пресуванні найбільша щільність формувальної суміші виходить під пресовою колодкою; у глиб опоки щільність зменшується внаслідок тертя формувальної суміші об стінки опоки і моделі. Отже, при верхнім пресуванні найбільша щільність суміші виходить у верхньому шарі, що утрудняє вихід газів при заливанні, а недостатня щільність навколо моделі може викликати розмив форми.
Нижнє пресування. Стіл машини перед пресуванням знаходиться нижче нерухомої рамки висотою Н. Розміри нерухомої рамки відповідають розмірам наповнювальної рамки. Модельна плита з моделлю знаходиться на столі машини. Опоку установлюють на рамці по штирях. Обсяг опоки з рамкою заповнюють формувальною сумішшю і над опокою встановлюють нерухому траверсу. Пресовим механізм столу разом з модельною плитою і моделлю, піднімаючи, запресовують в опоку формувальну суміш знизу. Хід столу машини дорівнює висоті рамки Н. При нижнім пресуванні характер ущільнення по висоті опоки розподіляється протилежно характеру ущільнення при верхнім пресуванні, тобто найбільша щільність виходить навколо моделі. Це дуже важлива перевага нижнього пресування в порівнянні з верхнім. Однак машини з нижнім пресуванням складніші, вимагають точного налагодження, між тертьовими частинами машини може попадати формувальна суміш, що викликає передчасний знос деталей
При пресуванні розвивається значний горизонтальний (бічний) тиск, що складає 30 - 40% тиску на колодці. Унаслідок бічного тиску формувальна суміш притискається до стінок опоки. Виникаюче при цьому тертя поглинає деяку частину роботи, що уже не бере участь в ущільненні формувальної суміші
Ущільнення струшуванням. Струшуючі формувальні машини широко застосовують у ливарних цехах, завдяки порівняно простої конструкції, надійності і придатності для виготовлення форм усіх розмірів, за винятком особливо важких. Струшуючий механізм машини складається з пневматичного циліндра, усередині якого знаходиться поршень, верхня частина якого є столом машини. На столі машини нерухомо зміцнюють модельну плиту з моделлю. По штирях на плиті встановлюють опоку і заповнюють її формувальною сумішшю. Після включення машини під поршень надходить стиснене повітря. Коли тиск під поршнем досягає визначеного значення, поршень разом зі столом, модельною плитою й опокою піднімається. При русі поршня нагору в деякий момент у струшуючому циліндрі машини відкривається вихлопне вікно. Повітря з-під поршня виходить, тиск під ним знижується, але поршень ще рухається нагору по інерції, досягаючи визначеної висоти. До цього моменту тиск під поршнем стає в кілька разів менше маси піднятих частин. Поршень зі столом і опокою падає, відбувається удар його об станину машини.
У момент удару на нижній шар формувальної суміші, що лежить навколо моделі і на плиті, діє сила інерції всієї лежачої над ним суміші, отже, щільність у цьому шарі виходить найбільшої. В міру видалення від площини рознімання щільність зменшується, а верхні шари при струшуванні навіть розпушуються і вимагають додаткового ущільнення. На невеликих машинах є спеціальні пресові пристрої, які після струшування доущільнюють верхні шари формувальної суміші в опоці. На великих машинах пристроїв для допресовки не використовують, тому що для створення потрібного тиску при пресуванні вони повинні бути громіздкі. Тому верхні шари суміші в опоці після струшування допресовують вручну пневматичним трамбуванням. Такий спосіб ущільнення верхніх шарів не можна вважати раціональним, тому що знижується продуктивність машини. Однак його ще застосовують, особливо в дрібносерійному виробництві.
Щільність формувальної суміші в опоці при струшуванні залежить від висоти підйому столу і від числа ударів
При формуванні на струшуючих машинах у деяких випадках спостерігається нерівномірний розподіл щільності суміші навколо моделі. Поблизу сильно виступаючих частин з різко горизонтальними і круто похилими чи вертикальними стінками спостерігається слабке ущільнення. Якщо горизонтальні і вертикальні площини сполучаються по радіусі, то чим більше радіус округлення, тим вище щільність. Утворення слабкого місця порозумівається очевидно тим, що потік, що рухається вниз при струшуванні, суміші обгинає гостру крайку і відхиляється убік. У великих опоках лицювальну суміш навколо моделі обжимають вручну, тим самим попереджаючи місцеве недоущільнення форми. Іноді для підпресовки верхніх шарів суміші при струшуванні застосовують профільні плити. Виступ на плиті підсилює ущільнення в місці, де можливе утворення місцевого недоущільнення.
Ущільнення піскометом. Це формувальна машина з механічним приводом. Піскомети бувають стаціонарні і пересувні. Стаціонарний піскомет може обслужити площа кругу радіусом, рівним сумі довжин витягнутих в одну лінію рукавів. Пересувний піскомет обслуговує весь проліт цеху. Формувальна суміш з головного конвеєра по стрічкових конвеєрах, установленим на піскометі, надходить до метальної голівки.
Ущільнення суміші відбувається за допомогою метальної голівки, розташованої на кінці малого рукава піскомета. Усередину кожуха голівки входить робочий вал, на якому укріплений змінний метальний ківш. Через вікно в кожух голівки надходить формувальна суміш. Метальний ківш, обертаючи разом з валом (1500 об./хв), захоплює формувальну суміш і викидає її в опоку через отвір у кожусі. Здається, що формувальна суміш вилітає з голівки безупинним струменем, насправді з кожним оборотом вала вилітає ущільнена грудка суміші — пакет. Унаслідок великої швидкості падіння пакет формувальної суміші остаточно ущільнюється, падаючи в опоку на чи модель на вже ущільнену суміш.
Щоб опока рівномірно заповнювалася формувальною сумішшю, голівку піскомета водять над поверхнею опоки. Великі пересувні піскомети мають спеціальні механізми для переміщення голівки над поверхнею моделі. Щільність суміші у формі регулюється зміною швидкості переміщення голівки. Ніж швидше пересувається голівка піскомета над опокою, тим краще, тобто щільніше, набивання форми. Формувальна суміш ущільнюється рівномірно як по висоті опоки, так і навколо моделі. Це важлива перевага піскомета в порівнянні з іншими формувальними машинами. До того ж піскомети мають високу продуктивність (10—50 м3/ч), тому що операція транспортування суміші сполучається з операцією ущільнення її у формі. Піскомети доцільно застосовувати для формування великих опок по високих моделях, і особливо в одиничному і дрібносерійному виробництві.
Способи вилучення моделіь з форми
Формувальні машини виконуютьть не тільки ущільнення формувальної суміші в опоці, але і витяг моделей з напівформ. Ця операція не є трудомісткою, але жадає від формувальників великого досвіду і вправності, щоб не допустити ушкодження форми.
На формувальних машинах витяг моделей здійснюється спеціальними механізмами з застосуванням вібраторів і особливих пристосувань. Щоб уникнути ушкоджень форми формувальну машину перед операцією варто ретельно відрегулювати.
Основними способами витягу моделей з напівформ на формувальних машинах є: штифтовий підйом, знімання піднімальною рамкою, протягання моделі, витяг моделі за допомогою поворотної плити чи перекидного столу.
ТЕМА: Загальні відомості про ливниково-живильнi системи
МЕТА:
- дидактична ознайомитись з конструкціями ливниково-живильних систем
- виховна розвивати інтерес до майбутньої професії, прививати культуру технічного мовлення і мислення.
Ливниковi системи, які використовують для виготовлення відливок із різних сплавів.
Типи ливникових систем, способи визначення розмірів каналів.
Живильнi системи, які використовують для виготовлення відливок із різних сплавів.
Розміри та розміщення додатків.
Література:
Емельянова А. П. Технология литейной формы. - М.: Машиностроение, 1986. 224 с.
Титов Н. Д., Степанов Ю. А. Технология литейного производства. - М: Машиностроение. 1985. 400 с.
Могилев В. К., Лев О. И. Справочник литейщика. - М.: Машиностроение. 1988. 272 с.
Ливникова система - це система каналів, призначених для заповнення форми розплавом. Від конструкція ливникової системи значною мірою залежить якість виливків. Близько 30% браку в ливарних цехах виходить саме внаслідок застосування неправильної ливникової системи
Конструкція ливникової системи повинна забезпечувати плавне підведення розплаву в порожнину форми, а також затримку різних неметалічних включень (шлаку, пухирців повітря і газів і т.д.), що знаходяться в розплаві.
Якість виливка залежить також від місця підведення розплаву у форму. У місці підведення ливникової системи форма сильно розігрівається, тому що весь (і самий гарячий) розплав проходить через це місце. У результаті ділянки виливка, до яких підводиться розплав, прохолоджуються повільніше й у них, як правило, спостерігається рихлота усадочного походження.
Якщо сплав має невелику усадку (наприклад, сірий чавун), то підводити метал необхідно в тонкі перетини, бажано менш відповідальні, що не піддаються надалі обробці різанням. У цьому випадку швидкість охолодження в масивних і тонких перетинах вирівнюється, тому знижуються усадочні явища, і в першу чергу внутрішні напруження у виливках.
Якщо сплав має підвищену усадку (наприклад, сталь), то підведення розплаву в перетин малої товщини в більшості випадків не дає позитивних результатів. Тому при одержанні сталевих виливків часто підводять розплав у масивний перетин під прибуток, щоб розігріти форму біля прибутку. Повільне охолодження прибутку є необхідною умовою харчування виливка. Іноді при виготовленні сталевих виливків доцільно заливати розплав безпосередньо в прибуток. Наприклад, при одержанні різних маховиків, шківів звичайно розплав заливають через прибуток, розташований над маточиною.
У виливки великих розмірів, що мають тонкі перетини, розплав необхідно підводити розосередження — через велике число живильників, розташованих з усіх боків виливка. Особливо це важливо для сплавів, що мають погану рідкотекучість (наприклад, для сталі). Таким чином, при виборі місця підведення розплаву і конструкції ливникової системи необхідно враховувати сплав, розміри виливка, товщину її стінок і конструктивні особливості.
Важливе значення має швидкість надходження розплаву у форму. При швидкому заповненні розплав робить великий динамічний вплив на стінки форми, у результаті чого в окремих місцях форма може бути розмита, а виливок забруднений піщаними включеннями. Крім того, при швидкому русі струмінь металу захоплює повітря, що знаходиться у формі, і гази, що виділяються з форми під дією високої температури. Пухирці газів заплутуються в розплаві і залишаються у виливках у виді газових раковин.
При повільному заливанні розплав надходить у форму спокійно, поступово витісняючи повітря. Виливки виходять чисті, без газових раковин. Витрата металу на ливникову систему зменшується. Однак форми, що мають значний внутрішній опір (тонкі стінки, великі розміри виливків), у випадку повільного заливання можуть не заповнитися, тому що розплав у тонких перетинах швидко остигає і рідинотекучість його зменшується.
На практиці швидкість заливання розплаву форми встановлюють у залежності від розмірів виливка і товщини її стінок (тобто внутрішнього опору). Прості виливки зі стінками великої товщини варто заливати повільно.
Чим більше внутрішній опір форми, тим більше повинна бути швидкість заливання. Для чавунних виливків з різною товщиною стінок рекомендується приймати наступну швидкість підйому рівня розплаву у формі:
Товщина стінки, мм...... 7—10 10—40 Св. 40
Швидкість підйому рівня розплаву, мм/з 20—40 10—20 8—12
Високі виливки заливають трохи швидше, ніж виливка такої ж маси і з такою же товщиною стінок, але більш низькі, плоскі.
В усіх випадках розплав повинний надходити у форму спокійно, без завихрень. Це необхідна умова для одержання виливків гарної якості, без забруднень і газових міхурів.
Основні елементи ливникової системи. Найпростіша ливникова система представлена на мал. 108.
Л
ивникова
чаша призначена для прийому розплаву
і затримки шлаку. Перед заливанням
великих і середніх форм отвір у чаші
рекомендується закривати пробкою (мал.
109, а)
чи
тонкою металевою пластинкою, щоб на
початку заливання чаша наповнялася
розплавом. При цьому більш легкі шлак
і гази встигають спливти. Потім пробку
виймають (а пластинка розплавляється),
і у форму починає надходити чистий
метал. Протягом усього часу заливання
чаша повинна бути наповнена розплавом.
Не
можна
переривати заливання й упускати метал
з чаші у форму, тому що при цьому у форму
потраплять різні неметалічні включення,
що
спливли на поверхню розплаву.
Обсяг чаші залежить від обсягу виливка. Чаша може бути розрахована на один — чотири стояки. Великі чаші роблять з перегородкою (мал. 109, б), призначеної також для затримки шлаку.
Стояк — вертикальний канал, що з'єднує ливникову чи чашу лійку зі шлакоуловлювачем. Стояк найчастіше роблять круглим, але в деяких випадках, для того щоб зменшити швидкість руху розплаву на виході зі стояка в шлакоуловлювач, його роблять прямокутного перетину. Іноді замість одного роблять кілька таких стояків. Стояки з прямокутним поперечним перерізом застосовують для магнієвих і алюмінієвих виливків.
Щоб зменшити швидкість руху розплаву, стояку додають зиґзаґоподібну форму.
Ш
лакоуловлювач
— горизонтальний
канал,
що
з'єднує стояк з живильником. Розташований
він звичайно у верхній напівформі, має
трапецевидний
перетин,
причому
висота трапеції повинна бути більше
нижньої підстави, щоб створити кращі
умови для затримки шлаку. Найбільш
сприятливі умови для затримки, шлаку
виходять у відцентрових шлакоуловлювачах
(мал. 110). Розплав, надходячи по дотичній
у бобишку шлакоуловлювача, одержує
обертальний рух. Усі легкі неметалічні
включення
(шлак, оксидні плівки) відтискуються до
центра, а чистий метал надходить у
наступний канал.
Для магнієвих сплавів широко застосовують «глухі» шлаковідстійники, що розташовують шлакоуловлювачі над живильниками. Подібні шлаковідстійники використовують і при заливанні інших сплавів, наприклад сірого чавуна.
Живильники підводять розплав безпосередньо в порожнину форми. Перетин живильників може бути різним (прямокутним, круглим, трапецевидним), але площа перетину повинна бути менше товщини стінки, до якої підводяться живильники.
Випори призначені для висновку повітря і газів з порожнини форми при заливанні, зменшення динамічного тиску розплаву на форму, сигналізації про кінець заливання. Випори виконують також роль елементів, що харчують виливок розплавом у процесі її затвердіння.
Прибутки (мал. 111) і живильні випори застосовують для виливків зі сплавів, що мають підвищену усадку, нерівномірну товщину стінок, масивні вузли. Прибутки харчують стовщені місця виливка, які твердіють останніми, тому розташовують прибутки так, щоб розплав міг надходити з них у вузол виливка, що харчується. Прибутки роблять більш масивними, чим вузли, що харчуються, але варто пам'ятати, що застосування прибутків невигідно, тому що збільшуються витрата розплаву і собівартість лиття.
Типи ливникових систем. Ливникові системи розділяють по характері руху розплаву на два типи: заповнені і незаповнені. У заповненій системі площа поперечних переріз елементів ливникової системи зменшується від стояка до живильників: площа перетину стояка більше площі перетину шлакоуловлювача, а площа перетину шлакоуловлювача більше сумарної площі перетину живильників. При цьому створюються умови для затримки в ливниковій системі легких неметалічних включень шлаку і газів. Таким чином, малим перетином у заповнених ливникових системах є сумарний перетин живильників. У незаповнених системах малим перетином є перетин стояка, а площа поперечних переріз елементів ливникової системи збільшується від стояка до живильника.
У залежності від способу підведення розплаву у форму ливникові системи можна класифікувати в такий спосіб.
1. Ливникові системи з підведенням розплаву по площині рознімання найбільш прості і їх широко застосовують для дрібних невисоких виливків. Струменя розплаву з живильників попадають на дно форми. При цьому може відбутися розрив форми, що особливо небезпечно для високих виливків.
Живильники не можна розташовувати безпосередньо під стояком і на кінцях шлакоуловлювача, тому що тут накопичується найбільша кількість неметалічних включень. Небажано поміщати живильники в нижній напівформі під шлакоуловлювачем, тому що розплав, розтікаючись по дну шлакоуловлювача, попадає в канавки живильників передчасно. По можливості необхідно живильники поміщати у верхній напівформі.
2. Сифонна ливникова система (мал. 112, а) забезпечує найбільш спокійне заповнення форми розплавом. У цьому випадку весь розплав надходить у форму знизу, отчий низ форми перегрівається. Це створює небажані умови затвердіння виливка. Верхні частини виливка виявляються більш холодними і не можуть служити прибутком для нижніх шарів. У результаті в нижніх частинах виливка, а іноді і по усій висоті (знизу нагору), з'являється рихлота усадочного походження.
Т
аке
ж явище спостерігається в тому випадку,
якщо стояк розташований занадто близько
до виливка і форма в цьому місці
перегрівається.
3. Комбінована ливникова система (мал. 112, б) вважається найкращою для високих виливків різної маси, особлива для великих і важких. При такій ливниковій системі при визначеному співвідношенні перетинів каналів заповнення форми починається через нижній живильник, як при сифонному заливанні, а закінчується через верхній живильник. Форма заповнюється спокійно, і разом з тим затвердіння виливка проходить направлено знизу нагору. Комбіновану ливникову систему складніше виконувати, оскільки моделі нижніх живильників 1 повинні бути зафіксовані у формі так, щоб моделі стояків 2 могли після ущільнення форми витягатися нагору, а самі живильники — у порожнину форми. Унаслідок цього форму можна виготовити тільки вручну. Формування такої ливникової системи спрощується при використанні полістиролових моделей живильників, що не витягають з форми, тому що вони газифікуються в час заливання форми розплавом. При машинному формуванні (а часто і при ручному) комбіновану ливникову систему роблять у стрижні.
Для алюмінієвих виливків звичайно застосовують ливникову систему з щілинними живильниками (мал. 122, в). Щілина з'єднує стояк з виливком по усій висоті. Ливникові системи з живильниками, розташованими по вертикалі, чи з щілинними живильниками повинні бути незаповненими, тобто площа перетину стояка повинна бути менше сумарної площі перетину живильників. При такій умові заливання починається через нижні живильники і йде з малою швидкістю. Коли рівень металу у формі піднімається вище нижніх живильників і небезпека утворення завихрень і розмиву форми зникає, розплав може попадати у форму через верхні живильники. Якщо шлакоуловлювач і вертикальні канали заповнюються відразу першим потоком розплаву, то заливання (форми починається відразу через усі живильники чи по усій висоті щілини. Це створює завихрення, розплав захоплює повітря й оксидні плівки. У результаті виливок виходить з тазовими міхурами і плівками.
4. «Дощова» ливникова система (мал. 112, г) застосовується переважно для виливків циліндричної форми. Живильники являють собою, отвору, розташовані по окружності на рівному друг від друга відстані. Розплав зі стояка попадає в кільцевий колектор і через живильники тонкими струмками по всьому периметрі виливка рівномірно заповнює форму. Однак не можна допускати, щоб струмки розплаву зустрічали на своєму шляху виступ форми чи стрижень і розприскувалися, тому що краплі розплаву швидко затвердівають, покриваються оксидною плівкою і не зварюються з металом. Цей дефект у виливках називають корольками. При литті сірого чавуна ці краплі відбілюються, стають дуже твердими й утрудняють обробку різанням.
Розрахунок ливникової системи для виливків з різних сплавів. Конструкція ливникової системи залежить від сплаву, розмірів і конфігурації виливка. На практиці при виборі типу ливникової системи і визначенні перетину елементів системи для того чи іншого виливка використовують накопичений досвід виготовлення подібних виливків. ^Іноді після виготовлення першої партії виливків з'являється необхідність внесення виправлень у конструкцію і розміри літників ой системи.
Розрахувати ливникову систему — це значить визначити перетини всіх її елементів, установити співвідношення між ними. Розрахунок робиться приблизно, тому що явища, що мають місце у формі при заливці розплаву, складні і різноманітні, і тому практично не: удається врахувати усі фактори, що впливають на заповнення форми розплавом. Існуючі методи розрахунку ливникових систем засновані на законах гідравліки з використанням даних, отриманих досліднимним шляхом.