7.Разработка конструкции стержневых ящиков.

Отливка имеет одно отверстие и сбоку(относительно положения отливки в опоках). Для получения этих элементов следует предусмотреть стержни. С целью прочности стержня в него должен быть заложен армированный каркас. Конструкции стержневого ящика представлена на следующем рисунке.

Ящик состоит из корпуса 1, вкладышей 2 и 3, боковых пластин 4. Ящик выполнен из пиломатериалов хвойных пород.

Изготовление стержня происходит следующим образом. Собранный ящик очищают от пыли, протирают рабочую поверхность керосином и располагают на столе верхней частью вниз. Устанавливают внутрь ящика армированный каркас и заполняют всю полость ящика стержневой смесью с промежуточной трамбовкой. Для обеспечения отвода газов из стержня душником накалывают газоотводные каналы.

Затем вынимают стержень, устраняют дефекты, связанные с осыпанием смеси и направляют на плите в сушильную печь, а после сушки покрывают противопригарной краской.

Размер ящика, соответствующий размерам полости отливки с учётом литейной усадки, определён в таблице. Толщина стенок ящика назначается конструктивно.

8 Расчет литниковой системы.

Литниковая система – система каналов для подвоза металла в литниковую форму. Литниковая система должна обеспечивать непрерывную заливку в форму очищенного металла с определенной скоростью. При этом не должно быть разрушения формы потоком металла, а отходы металла на литниковую систему должны быть минимальными.

Шлакоуловители и питатели располагают в полости разъема формы. В целях уменьшения вероятности размыва формы, питатели располагают так, чтобы струя металла была направлена вдоль полости. Элементы литниковой системы указаны на чертеже детали.

Для расчета поперечных сечений литниковой системы найдем объем V_отл и массу отливки M_отл.

V_отл = V₁+V₂-V₃+V₄-V₅

где V₁ - объем цилиндра наружного диаметра 400*527 мм;

V₂ - объем наружного параллелепипеда 527*774*203 мм;

V₃ - объем цилиндра внутреннего диаметра 179*527 мм;

V₄ - объем внутреннего параллелепипеда 590*100*107 мм;

V₅ -объем ребра жёсткости 680*80*400/2 мм,

M_отл=V_отл =7,4107,5 =800 кг,

где  - плотность стали.

Время заливки металла в форму

,

где s- коэффициент, учитывающий жидкотекучесть сплава (s=1.5);

t- средняя толщина стенки отливки.

Общая площадь питателей составит:

где =0,3- коэффициент сопротивления литниковой системы;

- средний гидростатический напор.

Н_ср=800 – 680²/(2880)=537мм = 54 см

[см²]

Суммарная площадь шлакоуловителя: F_шл=1,1F_п=1,117,8=19,6 см². Площадь стояка F_ст=1,15F_шл=1,1519,6=22,5 см².

Литниковая система состоит из круглого стояка, шлакоуловителя и двух питателей. Поток металла на выходе из стояка и шлакоуловитель делится пополам и далее через питатели выходит в форму.

Сечение питателя представляет собой трапецию высотой h_п со сторонами а_п и b_п, которые определим из соотношений:

F_п=F_п/2=h_п(а_п+b_п)/2=0,5а_п (а_п+0,8а_п) /2;

1780/2=0,5а_п (а_п+0,8а_п) /2;

а_п=44 мм; b_п=35 мм; h_п=22 мм.

Размеры сечения шлакоуловителя а_шл, b_шл, h_шл найдем аналогично:

F_шл=F_шл/2=h_шл(а_шл+b_шл)/2=0,5а_шл (а_шл+0,8а_шл) /2;

а_шл=46 мм, b_шл=37 мм, h_шл=23 мм.

Диаметр стояка в нижней части d_ст=1,13F_ст =1,13225=17 мм, в верхней – на 20% больше.

По размерам элементов литниковой системы изготавливают соответствующие деревянные модели для получения каналов в форме.