7. Разработка конструкции стержневых ящиков

Отливка представляет собой плоское основание с отверстием 80 мм, несущую ножку с ребром жёсткости и пустотелый цилиндр. Внутренняя полость цилиндра 80 мм и отверстие в основании могут быть получены при помощи стержней.

Рассмотрим стержень для формирования внутренней полости цилиндра 80 мм, как наиболее сложного.

Высота нижнего знака стержня согласно таблице 5 составит 40 мм, а верхнего – 20 мм. Формовочные уклоны на нижних знаках составят 7^о, а на верхних 10^о. С целью повышения прочности стержня в нём должен быть заложен армирующий каркас.

Стержень изготавливается по половинкам следующим образом. Стержневой ящик очищают от пыли и протирают рабочую часть керосином. Засыпают и утрамбовывают смесь с армирующим каркасом. Вдоль оси стержня предусматривается газоотводной канал. Набитый ящик накрывают сушильной плитой и переворачивают. Вторую половину стержня изготавливают таким же образом. Готовые половинки сушат в сушильной печи, склеивают и покрывают противопригарной краской. Размеры стержневого ящика соответствуют размеру полости отливки с учётом линейной усадки, определённой в таблице 8. Общий вид стержневого ящика представлен на рисунке 20.

А

177,8

 66,7

А

А - А

Рис. 20. Стержневой ящик.

8. Проектирование модели

Модель повторяет внешние очертания отливки и имеет знаковые части для формовки установочных лунок под стержни. Модель выполняется из хвойных пиломатериалов. Доски располагают послойно вдоль и поперёк волокон сплачивают, склеивают, а затем обрабатывают на станках.

Модель после обработки грунтуют, шпаклюют, зачищают шлифовальной бумагой и окрашивают в серы цвет, а знаковые части – в чёрный. Размеры модели определены ранее в таблице 8. Знаковые части выполнены 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. Модель представлена на рисунке 21.

9. Выбор способа подвода металла. Расчет литниковой системы.

Литейная форма имеет одну плоскость разъема. Металл подводится по разъёму к ножкам кронштейна, через два питателя. Элементы литниковой системы указаны на чертеже детали (Рис. 22) тонкими линиями. Для расчёта поперечных сечений литниковой системы надо найти объём отливки и ее массу.

Объём отливки определим как сумму объемов элементарных участков за вычетом объёмов внутренних полостей.

V₁ – объём основания; V₂ – объём отверстия 80 в основании; V₃ – выступающая часть основания; V₄ – ножка; V₅ – рёбра жёсткости; V₆ – полый цилиндр.

V_отл. = V₁ - V₂ + V₃ + V₄ + V₅ + V₆ =

22050015 – 3,1480²/4 + 2202060 + 18016015 + 200(120+300)/212 + 3,14120²/4160 – 3,1480²/4160 =

1650 + 50 + 264 + 432 + 504 + 1808 – 804 = 3904 см³

Масса сплава заливаемого в форму равна:

М_отл. =   V_отл. = 7,85  3904 = 30,6 кг

Время заливки металла в форму:

 = = 1,5  = 32 сек

26,3

20,2 29,3

271,5

 121,2 111,1

151,5

505

Рис. 21. Модель

Общая площадь питателей составит

F_п = 1000  М /   =

1000  30,6  0,3327,8 = 1,85 см²

Суммарная площадь шлакоуловителя

 F_шл. = 1,1  F_п = 1,1  1,85 = 2,03 см²

Площадь стояка

F_ст = 1,15  F_шл. = 1,15  2,03 = 2,33 см²

Литниковая система состоит из круглого стояка, шлакоуловителя и двух питателей. Поток металла на выходе из стояка в шлакоуловителе 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:

F_п = F_п / 2 = h_п (a_п + b_п) / 2 =

0,5a_п(a_п +0,8 a_п) / 2

185 / 2 = 0,5a_п(a_п +0,8 a_п) / 2

a_п = 14 мм; b_п = 11 мм; h_п = 7 мм.

Размеры сечения шлакоуловителя a_шл , b_шл , h_шл найдем аналогично:

F_шл = F_шл / 2 = h_щл (a_шл + b_шл) / 2 =

a_шл(a_шл +0,8 a_шл) / 2

a_шл = 15 мм; b_шл = 12 мм; h_шл = 15 мм.

Диаметр стояка в нижней части

d_ст = 1,13 = 1,13  = 17 мм,

в верхней на 20% больше, т.е. 20,5 мм

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