5.УЧЕБНО- МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Литература

5.1.Основная:

1.Степанов Ю.А., Баландин Г.Ф., Рыбкин В.А. Технология литейного производства. М: Машиностроение. 1983. 285 с.

2.Титов Н.Д., Степанов Ю.А. Технология литейного производства. М: Машиностроение. 1979. 432 с.

3. Литейное производство/ Под ред. А.М. Михайлова. Учебник для металлургических специальностей ВУЗов. М: Машиностроение. 1987. 256 с.

4. Литейное производство/ Под ред. И.Б. Куманина. М: Машиностроение. 1981.320с.

5. Технология литейного производства. / Б.С. Чуркин, Э.Б. Гофман, С.Г. Майзель и др. Екатеринбург: МОРФ, УГППУ, ИПИ. 2000. 661 с.

6. Технология литейного производства. Литье в песчаные формы. Учебник/ Под ред. А.П.Трухова. М.: Академия.2005.528 с.

5.2. Дополнительная:

1. Иванов В.Н. Словарь – справочник по литейному производству. М:Машиностроение. 1990. 384 с.

2. Могилев В.К., Лев О.И. Справочник литейщика. М:Машиностроение. 1988. 272 с.

3. Дмитрович А.М. Книга молодого литейщика. Минск: Беларусь. 1976. 223 с.

4. Лабораторные работы по технологии литейного производства / А.В. Курдюмов, А.М. Михайлов, Б.В. Бауман и др. М: Машиностроение. 1990. 272 с.

5. Серяков Е.И., Филиппов Г.И. Литые заготовки и способы их получения: Учебное пособие / СПб: СПбГТУ. 1992. 59 с.

6. Филиппов Г.И. Литые заготовки и способы их получения: Учебное пособие/ Липецк: ЛПИ. 1985. 88 с.

7. ГОСТ 3. 1125-88. Правила графического выполнения элементов литейных форм и отливок. М.: Изд-во стандартов. 1988. 19 с.

8. ГОСТ 26645-85. Отливки из металлов и сплавов: Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку. М.: Изд-во стандартов. 1989. 54 с.

9. ГОСТ 3606-80. Комплекты модельные: Стержневые знаки. М.: Изд-во стандартов. 1980. 24 с.

Заливка формы

Литейный ковш – это емкость, металлический кожух которой изнутри футерован огнеупорным материалом.

Ковши предназначены для кратковременного хранения, транспортирования жидкого металла, а также для заливки его в литейную форму.

В ковше осуществляются также металлургические операции:

• рафинирование,

• модифицирование,

• легирование.

По способу регулирования расхода металла при разливке различают:

поворотные и

стопорные ковши.

Из поворотных ковшей расплав разливают в формы через сливной носок, расход металла регулируется поворотом ковша вокруг горизонтальной оси.

Таблица 1 - Массовая скорость разливки чугуна из поворотных ковшей

Тип ковша	Вместимость, кг	Скорость разливки, кг/с
		Медленно	Нормально	Быстро
Ручной ковш: для одного заливщика, для двух заливщиков	6, 10, 16 25, 40, 60	2,0 –2,5 3,0 – 4,0	2,5 – 3,5 4,0 – 5,5	3,5 – 5,0 5,5 – 7,0
Монорельсовый Крановый ковш средней емкости	100, 160, 250, 400, 500, 630, 800 от 1 т до 5 т	5,0 – 6,5	6,5 – 8,5	8,5 – 10,5
Крановый ковш большой емкости	до 15 т	15 - 30	30 - 50	50 - 100

Возможность плавного регулирования расхода сплава из поворотного ковша изменением угла его наклона является его существенным преимуществом.

Поворотные ковши применяются при разливке чугуна и цветных сплавов:

• ручные конические – при производстве мелких отливок (при металлоемкости формы до 30 кг) в условиях единичного и мелкосерийного производства;

• монорельсовые поворотные конические и барабанные – при заливке форм на конвейерах при производстве мелких и средних отливок;

• 

  крановые ковши чаще всего используются как раздаточные в разливочные ковши малой вместимости.

При использовании поворотных ковшей велика вероятность попадания шлака с поверхности металла, находящегося в ковше, в литниковую систему. Для задержания шлака при заливке применяют деревянные или металлические счищалки или ковши специальной конструкции – чайниковые. Около носка ковша устанавливается перегородка для задержания шлака и подачи металла со дна ковша при его повороте.

С точки зрения удержания шлака наилучшими являются стопорные ковши, где расплав разливают через отверстие огнеупорного стакана, размещенного в днище ковша. Отверстие открывают и перекрывают с помощью стопора – стального штока с пробкой. Стопорные ковши используют при разливке сталей.

Рисунок 2 – Устройство стопорного ковша

Расход металла Qк определяется металлостатическим напором (или высотой уровня металла Н) в ковше и площадью поперечного сечения стопорного стакана ω0:

,

где μк – коэффициент расхода в сечении стакана; βр – коэффициент, учитывающий увеличение проходного сечения стакана из- за его размывания струей.

βр = 1…1,35, ω0 = 0,77…0,80

В практике применяют стопорные стаканы с отверстием диаметром от 25 до 75…90 мм. Для форм металлоемкостью 100-150 кг диаметр стакана составляет 30-35 мм, для средних форм (1-1,5 тонны металла) диаметр стакана 40 мм.

Так как в процессе разливки высота уровня металла в ковше уменьшается, то и снижается расход металла, что является существенным недостатком стопорных ковшей.

Частично расход металла регулируют торможением струи стопором или, в начале разливки, заливают крупные формы с большей скоростью, а затем - мелкие - с меньшей.

При разливке из стопорных ковшей струя расплава вытекает из донной части ковша и расстояние от низа ковша до литниковой воронки мало. Потери тепла при разливке металла из стопорного ковша меньше, по сравнению с поворотным ковшом.

Снижение температуры жидкого металла (чугуна):

• при выпуске из печи и переливании из ковша (раздаточного) в ковш (разливочный) на 20-50 ˚С;

• при выдержке в течение 1 минуты в ковше емкостью

50 кг – на 15-40 ˚С Эти данные следует умножить на время

300 кг – 10-20 ˚С транспортировки ковша до начала

1-2 т – 4-10 ˚С разливки, т. е. на 15-30 мин.

3-4 т – 2-6 ˚С

Для обеспечения хорошей заполняемости формы и получения качественной отливки необходимо выдерживать определенную температуру заливаемого металла.

Таблица 2 - Рекомендуемая температура заливки форм

Сплав	Характеристика отливки		Температура расплава, ˚С
			при выпуске из печи	при заливке в форму
СЧ10 - СЧ18	мелкие средние крупные тонкостенные		1380 1360 1360 1380		1300 1300 1290 1320
СЧ20 – СЧ45	мелкие средние крупные тонкостенные		1380 1380 1380 1400		1320 1320 1300 1330
ВЧШГ	с толщиной стенки δ, мм	6-20 > 20	1380 1380		1320 1300
КЧ (ковкий)	с толщиной стенки δ, мм	до 4 4-10 10-20 > 20	1480 1450 1430 1410		1380 1350 1350 1320
Углеродистая и низколегированная сталь	мелкие, средние крупные тонкостенные		1550 1520 1550		1420 1390 1450
Высоколегиро ванная сталь	мелкие крупные тонкостенные		1570 1540 1570		1420 1420 1480
Силумины	с толщиной стенки δ, мм	<10 10-20 > 20	730-750 700-730 700-710		710-730 700-710 690-700
Ост. Al-сплавы	различной δ, мм		750-770		740-750
Оловянные бронзы	с толщиной стенки δ, мм	10 20	1150 1050		1100 1000
Al-бронзы	δ = 10 мм		1150		1100
Si-латуни	δ, мм	10 20	1130 1080		1100 1050
Mg-сплавы	δ, мм	< 5 6-8 > 8	Разливка из печи		770-800 740-770 710-740

Таким образом перегрев углеродистых и низкоуглеродистых сталей составляет 30-60˚С, тонкостенных – 100˚С, перегрев чугунов ~ 100 ˚С, ковкого – на 30-60˚С, высокопрочного – на 50-70 ˚С, Al и Mg – сплавы - перегрев на 100-200˚С из-за пленообразования.