Проектирование модели
Модель повторяет внешние очертания отливки и имеет знаковые части для формовки установочных лунок под стержни. Модель выполнена из хвойных пиломатериалов (доски, бруски). Доски располагают послойно вдоль и поперек волокон, сплачивают, склеивают, а затем модель обрабатывают на станках.
Модель состоит из двух частей 1 и 2, соединенных между собой двумя шипами 3. Модель после обработки грунтуют, шпаклюют, зачищают шлифовальной бумагой и окрашивают в серый цвет, а знаковые части – в черный.
Размеры модели определены ранее с учетом линейной усадки сплава. Знаковые части выполнены с учетом требуемых зазоров (2 мм) между формой и знаками стержней.
Рис.7 Конструкция модели отливки
Выбор способа подвода металла. Расчет литниковой системы.
Литейная форма имеет 2 плоскости разъема, в каждой из которых можно расположить питатели. Для исключения размыва формы подвод металла лучше осуществить снизу, т. е. предусмотреть питатели и шлакоуловитель в нижней плоскости разъема.
Прибыли служат для компенсации уменьшения объема сплава в процессе кристаллизации в процессе усадки. При наличии прибыли усадочные раковины образуются не в стенках отливки, а в прибыли. После охлаждения металла прибыли отрезают от отливок. Прибыли устанавливают на верхних массивных участках отливок в соответствии с принципом направленного затвердевания , который проверяют методом вписанных окружностей.
Толщина прибыли tпр отливок с толщиной стенки до 100 мм должна превышать диаметр вписанной окружности:
tпр1=(1.6…2.5)*d1; tпр2=(1,4…2,4)*d2.
Высота прибыли:
hпр1=(1.8…1.2)*d1; hпр2=(1,6…4)*d2.
Длина прибылей(bпр1, bпр2) назначается таким образом, чтобы гарантировать питание всей отливки. Тогда суммарная протяженность прибылей составляет 40-100% длины или периметра питаемого элемента отливки.
Диаметры окружностей, вписанных в подприбыльную часть, составят 30 мм.
Толщина прибылей у основания t1 и t2 и их высота h1 и h2 будут равны:
tпр1=1.4*d1=1.4*30=42 мм,
tпр21.4*d1=1.4*30=42 мм
hпр1=1.6t1=1.6*42=67,2мм.
hпр2=1.6t1=1.6*42=67,2мм.
Длину прибылей определяем из условия, что их протяженность составляет 50% периметра питаемого элемента.
Для расчета поперечных сечений литниковой системы найдем объем и массу отливки:
Vотл=Vцил+Vстор+Vстен+Vреб=3,14*940(2752-2502)+2*30*(1000*2000-940*1160)+2*30(2000*1000-3,14*2502)+8*0,5*440*440*24=
=38739,8+54576+108225+18585,6=220126,4см3
Мотл=ρ*Vотл+Мпр=1672960,6г=1672,98 кг
где ρ=7,6г/см3 – плотность чугуна,
Мпр-масса прибылей.
Время заливки металла в форму:
,
где s=1,8 – коэффициент, учитывающий жидкотекучесть чугуна;
t-средняя толщина стенки отливки, мм.
Общая площадь питателей:
где Нср=Нст-Н2/2*Нотл=1210-9002/2*1000=805 мм=80,5 см.
Суммарная площадь шлакоуловителя:
Площадь стояка:
Размеры поперечного сечения питателей:
bn=0.8*an, hn=0.5*an
an=1,75см, bn=1,40см, hn=0,875см
Размеры сечения шлакоуловителей:
b=0.8*a, h=a
an=1,29см, bn=1,04см, hn=1,29см.
Диаметр стояка:
в нижней части
В верхней части на 20% больше dct=2.52см.