15.2 Литниковые системы для крупных чугунных отливок

Такая литниковая система должна обеспечить: подвод расплава в самые нижние по заливке части формы с газифицируемой моделью, исключать струйное течение расплава и связанное с ним образование застойных зон и мест скопления жидкой фазы продуктов разложения модели, приводящих к образованию газовых и коксогазовых раковин, также подъем расплава в форме с оптимальной скоростью. Для установления режима сплошного потока литниковая система должна быть расширяющейся, т.е. , ΣF_n >ΣF_л.х. >ΣF_с ,

где ΣF_n ,ΣF_л.х. ,ΣF_с – соответственно суммарные площади сечений питателей, литниковых ходов и стояков. Расчетные формулы:

, (15.5)

, (15.6)

где F – средняя площадь поперечного сечения модели в направлении перпендикулярном движению расплава, см²;

h₀ – высота отливки, см;

H_p – напор от уровня расплава в чаше до нижнего сечения

стояка, см;

– характерная толщина стенки отливки, см;

k – коэффициент, равный 2,2ч2,5, а для массивных отливок – 2,7ч2,8;

 – коэффициент расхода, равный 0,15ч0,3;

– скорость потока на выходе из питателей, равный 30 см/с.

Металл должен подводиться в месте, исключающем образование скоплений продуктов разложения модели, с помощью питателя в виде диффузора прямоугольного сечения, большая сторона которого располагается параллельно развитой горизонтальной поверхности формы. Необходимо выполнять промывники против питателей и закрытые питающие выпора.

15.3 Литниковые системы для магнитной формы с газифицируемой моделью

Магнитная форма по своим теплофизическим свойствам приближается к кокильной форме, следовательно необходимо учитывать влияние на характер заполнения, помимо процессов деструкции модели, ускоренного охлаждения расплава. Рассматриваемый метод [6] предложен для отливок из чугуна, заливаемых через замкнутую литниковую систему. Узким местом системы является площадь сечения питателей

(см²), определяемая по формуле:

, (15.7)

где m₀ – масса отливки, кг;

 – коэффициент расхода литниковой системы для полой

аналогичной формы;

t – время заполнения формы, с;

H_p – расчетный напор, мм;

 – коэффициент потери скорости, учитывающий наличие модели в магнитной форме.

Коэффициент  устанавливается по справочным данным. Расчетный напор H_p определяется для случая истечения жидкого металла с переменным напором. При этом начальный напор H_c устанавливается по формуле:

H_р = 0,28 (H_c – h₀), (86)

где h – потери напора на преодоление давления парогазовых продуктов разложения модели, см;

h₀ – высота отливки, см.

Коэффициент  определяется в случае h > 0,28 (H_c – h₀) по уравнению:

 = –1,85 + 2,3 T₀ + (0,038 – 0,031T₀) Г , (15.9)

где T₀ – относительная температура заливаемого расплава

T₀=( T_з – T_с ) ( T_л – T_с ), (15.10)

где T_з, T_с, T_л – температуры заливаемого расплава, ликвидуса

сплава и окружающей среды соответственно, °С;

Г – газопроницаемость противопригарного покрытия модели, см⁴/г с.

При h < 0,28 (H_c – h₀ ) коэффициент  определяется

из формулы:

 = – 0,52 + 1,21T₀ , (15.11)

Время определяется из уравнения:

, (15.12)

где – скорость подъема металла в форме, равная 10–30 мм/с (меньшее значение относится к отливкам с толщиной стенки 40 мм, большее – со стенкой – 10 мм).