19. Дайте обоснование выбора места подвода металла в полость формы в зависимости от рода сплава, сложности конфигурации, размеров и однородности толщины стенок отливок.

Выбор места подвода металла определяется в зависимости от ве­личины усадки сплава и конфигурации отливки. При неравномерной толщине отливки более массивные ее части затвердевают медленнее, что может привести к образованию усадочных раковин. При выборе мест подвода металла нужно руководствоваться следующими соображениями:

1.При изготовлении отливок из сплавов с малой усадкой (серые чугуны с пластинчатым графитом) металл, как правило, подводят к самым тонким частям, что обеспечивает более равномерное остывание тонких и толстых стенок, уменьшение внутренних напряжений, коробления.

2. К отливкам из сплавов с более высокой усадкой (стали, высо­копрочные чугуны, алюминиевые бронзы), а также к отливкам, имею­щим массивные узлы, расплав подводят в подприбыльные части или непосредственно в прибыли, чтобы находящийся в прибыли металл дли­тельное время оставался в жидком состоянии и питал отливку.

3.Для крупногабаритных отливок с тонкими стенками применяют рассредоточенные системы питателей, которые расположены по периферии отливки (для сплавов с низкой жидкотекучестью и высокой теплопроводностью).

4.Если в отливках имеются обрабатываемые и необрабатываемые поверхности, то питание следует подводить к необрабатываемым по­верхностям.

5.После определения размеров литниковой системы ее конструи­руют, обращая особое внимание на то, чтобы один канал плавно с за­круглениями переходил в другой, так как острые переходы уменьшают коэффициент расхода литниковых систем, а в песчаных формах пред­ставляют источник брака по засорам.

6.Во всех случаях необходимо избегать опасности размыва стен­ки формы металлом на выходе из питателя.

13. Как обеспечивается при конструировании отливок уменьшение усадочных и газовых дефектов.

При охлаждении металла, заливаемого в форму, его объем изменяется – уменьшается. Это уменьшение объема называется усадкой. Для предупреждения образования усадочных раковин устанавливают прибыли. Для вывода газов из формы при заливке, контроля заполнения формы расплавленным металлом, питания отливки в момент затвердевания, смягчения удара струи металла в верхнюю стенку полости формы в конце ее заливки в форме делают выпор.

20. Какие правила применяются при конструировании литниковых систем для удачного отшлакования в литниковых каналах, устранения инжекции воздуха, удара и трения о стенки литниковых систем и достижения оптимальной скорости заполнения формы?

Положения на которых основывается проектирование ЛС

1. выбранная величина скорости течения расплава в рабочей полости формы должна обеспечивать хорошую заполняемость формы при минимально возможной для данной конкретной отливки турбулентности потока

2. форму и размеры литниковых каналов необходимо выбирать такими, а их соединение производить таким образом, чтобы обеспечивалось последовательное снижение степени турбулентности потока в направлении от стояка к рабочей полости формы и задержание шлаковых включений. Эта задача решается в случае применения расширяющихся литниковых систем.

3. управлять турбулентностью потока в рабочей полости формы можно регулированием скорости движения металла в ней, т.е. изменением величины расхода, а так же изменением температуры заливки сплава. Выбирать величину расхода расплава через рабочую полость формы необходимо с учетом конфигурации отливки

4. регулировать режимы течения металла в литниковых каналах можно изменением как скорости потока, так и величины гидравлического радиуса, т.е. форм и размеров поперечных сечений каналов, поскольку эти параметры не заданы и определяются в ходе проектирования самой ЛС

5. Поскольку заполняемость формы и ламинарный режим течения в ней обеспечиваются изменением величины расхода в противоположных направлениях, то необходимо применять средства, повышающие заполняемость, или допускать повышенную турбулентность

6. Если есть возможность, размеры литниковых каналов необходимо делать меньших размеров, конструкцию системы упрощать, чтобы снизит расход сплава и трудовые затраты на изготовление отливки

Основными элементами ЛС, обеспечивающими задержание шлаковых включений, являются литниковая чаша, стояк и коллектор. Размеры и конфигурация литниковых чаш и стояков выбирают исходя из условия наименьшего разбрызгивания и шлакообразования при поступлении металла в чашу, предотвращения проникновения шлаков из чаши в стояк и устранения инжекции воздуха через стенки формы.

Кратковременность процесса заполнения форм и высокие скорости потоков металла не позволяют обеспечить полного задержания шлака в литниковой чаше и в стояке, также шлаки могут образовываться по пути следования металла, особенно в нижней части стояка, на входе в коллектор и частично в самом коллекторе. Шлаковыечастицы нельзя допустить к питателям, т.к.всасывающий эффект и промывание самих питателей металлом приведет к проникновению шлака в отливку. Таким образом, последним элементом ЛС на пути следования металла в отливку, где еще возможно обеспечить задержание шлаковых включений, является коллектор – главный шлакозадерживающий элемент литниковой системы. Для повышения эффективности работы коллектора применяют шлакосборники.

Устранить инжекцию можно установкой дросселей, которые чаще всего располагают при переходе от стояка к коллектору или непосредственно в коллекторе