4.2.2. Расчет элементов литниковой системы
Литниковая система служит для заполнения литейной формы металлом. Для различных сплавов и видов форм применяют разные по конструкции литниковые системы, но независимо от конструкций литниковая система должна обеспечивать:
- питание отливки в процессе кристаллизации жидким металлом и предотвращение усадочных раковин:
- равномерное заполнение металлом формы без размывания и подсоса воздуха:
- задержание шлаковых, неметаллических и засорных включений и предотвращение попадания их в полость формы с металлом:
- кратчайший путь металлу в полость формы, чтобы он не терял температуру;
- минимальное количество точек подвода металла к отливке с целью сокращения объема работ при зачистке отливок и пр. Наиболее важным элементом литниковой системы являются питатели, через которые металл непосредственно попадает в полость формы.
Суммарную площадь сечения питателей Fп (см2) определяют по формуле:
Fп = Q/(Ky*t)
где Q - масса отливки, кг:
Ky - удельная скорость заливки, кг/см2*с:
t - продолжительность заливки, с.
Массу отливки студент рассчитывает для конкретной детали, а величины Ky и t определяют в таблицах 10 и 11.
Площадь сечения шлакоуловителя Kш и стояка Kст определяют из соотношений:
для чугунного литья Kп : Kш: Kст = 1 : 1,1 : 1,15:
для стального литья Kп : Kш: Kст =1 : 1,2 : 1,4;
для цветного литья Kп : Kш : Kст = 3 : 2 : 1.
4.2.3.Разработка эскиза формы в сборе
Форму в сборе показывают в двух опоках в ее сечении вертикальной плоскостью. На эскизе изображают конфигурацию отливки - ее внешние очертания, стержень со знаками, установленными в полости знаковых частей полуформ, элементы литниковой системы (рис.5).
Стержень в разрезе штрихуют по контуру. Формовочную смесь показывают тонкими линиями с точками между ними. Опоки фиксируют между собой штырями, чтобы не было их взаимного смещения при заливке расплавом.
Рис. 5 Эскиз формы в сборе
4.3. Разработка технологического маршрута изготовления отливки
В зависимости от принятого способа формовки (ручная, машинная) указывается перечень операций технологического процесса. отображающий последовательность изготовления форм и отливки. Так, например, для ручной формовки в парных опоках по разъемной модели процесс получения литейной формы и отливки можно представить последовательностью следующих операций:
1. Установить на подмодельную плиту (поддон) нижнюю опоку приливом вниз.
2. Установить в опоку на поддон половину модели плоскостью разъема вниз.
3.Просеять смесь и нанести на модель облицовочный слой толщиной 15-30 мм (инструмент: сито. совок).
4.Наполнить опоку формовочной смесью и уплотнить (инструмент: совок, ручная трамбовка).
5.Удалить излишки смеси (инструмент: линейка).
6.Проколоть вентиляционные каналы (инструмент: игла).
Примечание: расстояние между каналами 30-40 мм. Каналы не должны доходить до модели на расстояние 10-15 мм.
7.Перевернуть опоку на 180° и установить на поддон.
8. Установить вторую половину модели на первую и вырезать канавки для установки модели питателей. Установить модель питателей (инструмент: ланцет).
9.Нанести разделительный слой из сухого кварцевого песка толщиной 0,1-0,2 мм.
Примечание: разделительный слой предупреждает прилипание формовочной смеси нижней и верхних опок.
10. Установить верхнюю опоку на нижнюю штырями в отверстия приливов и на модель питателей установить модель шлакоуловителя.
11. Просеять смесь и нанести на модели облицовочный слой толщиной 15-30 мм (инструмент: сито, совок).
12. Установить модели стояка и выпора, соответственно- на модели шлакоуловителя и отливки и наполнить опоку формовочной смесью. Смесь уплотнить (инструмент: совок, ручная трамбовка).
13. Удалить излишки смеси и проколоть вентиляционные каналы (инструмент: линейка, игла),
14.Оформить очертания литниковой чаши, удалив часть смеси вокруг модели стояка (инструмент: ланцет, гладилка).
15.Снять верхнюю опоку с нижней. Извлечь из полуформ модели отдивки и литниковой системы.
Примечание: перед извлечением модели отливки слой смеси, прилегающий к модели, смачивают с помощью кисточки. В модели ввертывают или вставляют съемники, осторожно расталкивая форму, извлекают модель.
16. Исправить повреждения формы, удалить осыпавшуюся смесь, прочистить каналы литниковой системы (инструмент: гладилка, крючки).
17. Установить стержень в стержневые знаки формы (если имеются отверстия или полость).
18. Собрать форму и транспортировать на участок заливки.
19. Залить литейную форму расплавленным металлом.
20. После затвердевания выбить отливку из формы.
21. Охладить отливку.
22. Выбить стержень.
23. Очистить отливку от пригоревшей формовочной смеси, литников. заливов и других неровностей.
24. Провести контроль качества отливки.
При формовке литейных форм другими способами содержание части пунктов технологического процесса меняется, что должно быть отражено в отчете.
Технологический процесс изготовления литейной формы и отливки в отчете представляется в виде маршрутной карты.