7 . Разработка конструкции стержневых ящиков.

Отливка имеет центральное отверстие, которое можно получить при помощи стержня (Ст.1).

Высота нижнего знака стержня согласно таблице соста­вит 40 мм, длина горизонтального знака 95 мм . Формовочные уклоны на нижних знаках составят 7°, а на верхних 10°. Размеры и уклоны проставляют на чертеже де­тали с элементами литейной формы. С целью повы­шения прочности стержня в него должен быть заложен армирующий каркас.

Конструкция стержневого ящика представлена на чертеже. Ящик состоит из верхней 1 и нижней 2 половины корпуса, 4 штифтов 3, и шести болтов 4. Ящик выполнен из серого чугуна .

Изготовление стержня осуществляется следующим обра­зом. Собранный ящик очищают от пыли, протирают рабочую часть керосином и располагают на столе верхней частью вниз. Засыпают и утрамбовывают смесь слоем 50—70 мм, устанавливают внутрь ящика армирующий каркас и запол­няют всю полость ящика стержневой смесью с промежуточ­ной трамбовкой. Для обеспечения отвода газов из стержня душником накалывают газоотводные каналы. Иногда внутрь крупных стержней закладывают коксовую гарь, скрученные жгуты соломы, витую металлическую стружку, что улучшает условия для отвода газов.

Набитый ящик накрывают сушильной плитой и перевора­чивают. Откручивают болты 4, поднимают верхнюю половину 1 корпуса, и извлекают стержень. Готовый стер­жень после устранения некоторых дефектов, связанных с осы­панием смеси, направляют на плите в сушильную печь, а после сушки покрывают противопригарной краской. Размеры стержневых ящиков, соответствующие размерам полостей отливки с учетом линейной усадки, определены в таблице. Толщина стенок ящиков назначенная конструктивно 12 мм.

8. Проектирование модели.

Модель повторяет внешние очертания отливки и имеет знаковые части для фор­мовки установочных лунок под стержни. Модель выполнена из чугуна. Толщина стенки 10 мм. Внутри модель выполнена пустотелой. Модель после обработки грунтуют, шпаклюют, зачищают шлифовальной бумагой и окрашивают в серый цвет, а знаковые части – в черный. Размеры модели определены с учетом линейной усадки сплава. Знаковые части выполнены с учетом требуемых зазоров (2 мм) между формой и знаками стержней. Предельные отклонения размеров соответствуют

ГОСТ 11961 – 87.

9. Выбор способа подвода металла. Расчет литниковой системы.

Литейная форма имеет одну плоскость разъема, в которой расположены питатели. Для ис­ключения размыва формы подвод металла лучше осуществ­лять снизу. Дополнительный подвод ме­талла в верхней плоскости разъема не потребуется, так как высота отливки небольшая (408 < 600 .. .800 мм). Элементы литниковой системы указаны на чертеже детали. Во избежание усадочных раковин следует предусмотреть три прибыли на ободе (прибыль № 1). Диаметр окружности, вписанной в под прибыльную часть, составят: d_i=25 мм. Толщина прибылей у основания t₁ и t₂, и их высота h₁ и h₂ будут равны:.

t₁=1,4d₁=1,425=35 мм.

h_i=1,6t₁=1,635=56 мм.

Фактическая высота прибылей будет несколько больше, поскольку выбирают стандартные опоки. Длину прибылей определяем из условия, что их протяженность составляет 50% периметра (окружности) питаемого элемента. Размеры прибылей указывают на чертеже детали. Холодильники не устанавли­ваются, так как отливка практически равностенна. Прибы­ли - открытые, поэтому выпоры не предусматриваются.

Для расчета поперечных сечений литниковой системы найдем объем V_отл и массу отливки M_отл. Объем отливки определим как сумму объемов полых цилиндров с наруж­ными диаметрами: 516(V₁), 394(V₂), 153(V₃), 388(V₄), четырех ребер жесткости (V₅) с учетом объема отверстий (V₆):

V _отл=V₁+V₂+V₃+V₄+V₅-V₆=3,14[0,265,16²+1,633,92²+1,931,53²+0,263,88²]/4+41,250,35-

-3,14[0,32,4²+0,31,79²+1,023,44²+1,721,03²+0,740,77²]/4=20,1 дм³

M_отл=V_отл=7,8520,1=157,8 кг. , где р—плотность стали.

Объем и масса всех прибылей составят:

V_пр=2V_пр=20,352,60,56=1,02 дм;

М_пр= V_пр=7,851,02=8,01 кг. Масса сплава, заливаемого в форму, будет равна:

M= M_отл+М_пр=157,8+8,01=165,8 кг. Время заливки металла в форму:

с,

где s - коэффициент, учитывающий жидкотекучесть сплава (для средней стальной отливки s=l,5); t—средняя тол­щина стенки отливки.

Общая площадь питателей составит:

,

где =0,3-коэффициент сопротивления литниковой систе­мы при двух поворотах стальной струи на 90°; H_ср=488-408²/2408=284 мм= 28,4 cм - средний гидростатический напор.

Суммарная площадь шлакоуловителя см². Площадь стояка см².

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

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

2000/2=0,5a_п(a_п+0,8a_п)/2

a_п=47,1 мм; b_п=37,7 мм; h_п=23,6 мм;

Размеры сечения шлакоуловителя h_шл, a_шл и b_шл найдем аналогично:

a_шл=35 мм; b_п=28 мм; h_п=17,5 мм.

Диаметр стояка в нижней части d_ст­=1,13 =1,13 =56,8 см, в верхней - на 20% больше.

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