Бекер (550670), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Вентиляционная система. Труднооть ввтеонения воздуха и газов, образующихся при сгорании смазочных материалов, из полости пресс-формы в процессе ее заполнения жидким металлом является одной из основных причин образования раковин и пористости в отливках. Чем сложнее конфигурация отливки, тем труднее создать направленную систему вентиляции формы. Литниковая система и правильное расположение отливки в полости формы должны обеспечивать постепенное вытеснение воздуха и газов к вентиляционным каналам.
Последние должны быть такими„чтобы брызги сплава при распылении струи не могли бы их закупорить. Встречное движение сплава и воздуха не допускается. В этом случае воздух и газы, обладающие значительно меньшей инерцией, чем металл, не успевают уйти через каналы. Расположение вентиляционных каналов зависит от характера заполнения.
При заполненив сплошными потоками ях делают в местах, наиболее удаленных от питателя или места образования ' гидравлического подпора. При заполнении дисперсными или дисперсно-турбулентными потоками желательно иметь вентиляционные каналы на всех участцах заполнения. Вентиляционные каналы чаще всего выполняют в плоскости разъема формы. Онп имеют вид прямоугольных проточек, глубина б, которых зависит от типа заливаемого сплава (табл. 3.2). И а) Рас. 3.29. Састааа аеатааяааа Гааза гаубоааа поластее форма Вентиляционные канали могут располагаться как на плоскости разъема (рпс. 3.28, а), так и в специальних вставках (рис.
3.28, б), или же виполняться в виде проточеи иа подвижных стержнях (рис. 3.28, в). Ширина вентиляционных каналов определяетея частник от деления их суммарной площади ~~, на 6,. Для глубоких н узких полостей рекомендуют делать индивидуальные вентиляционние канали. Их протачивают в злементах вкладышей, которые для этих целей делают составными (рис. 3.29, а). Для уменьшения сопротивления при входе газов в веитиляцпоиний канал применяют промежуточные трапецеидальние полезен (рис. 3.29, б). Такая система вентиляции снижает возможность закупоривания каналов дисперсными частицами расплава или нагара. Для увеличения суммарной площади вентиляционных каналов рекомендуется устанавливать газовые фильтры, изготовленные из пористой металлокерамики или собранные из металлических игл.
В отлкчие от проточек они могут быть расположены в любой части формы, в том числе в глухих поднутрениях. Игольчатые фильтри обладают в несколько раз большей пропускной способностью, чем фильтры, изготовленние из металлоиерамиии. Максимальный зазор между иглами при их плотной упановке составляет 0,35 дкаметра иглы.
Диаметр игл не должен превишать 0,8 мм. Для сплавов с повышенной жкдиотекучестью применяют игли дкаметром 0,15 мм. При раскритпи формы фильтры необходимо нродуть сжатым воздухом для очистки и охлаждения (рис. 3.30). Фильтри (рис. 3.30), изготовленные из металлических килиидричеекпх игл или стержней 1, скрепляют между собой кольцом 2.
Промивникн. Для уменьшения пористости отливок рекомендуется применять перегонные резервуары — промывники, в которие металл попадает вместе с газами, захваченными высокотурбулененим или диеаереним потоком. Промывники также способ- вз езвуюр еохранению оп- г внмального теплового балаиаа формы, оаобенно нрн изгозовлении еониозвенныи озливон. Наирнмер, нрн уиеиьгвении волщины звеним ни ивовой овли вин оз 1,52 до 0,76 ии вребуезея двунравное увеличение объема аромывнинов.
Толщина аоединительных каналов между оформляющей полостью и промивником должна Рас. 3.30. Пресс-форма с игольчатым фяльтроя быть не менее 0,5 мм; она зависит от назначения промывнииа. Если промывнии предназначен для удаления загрязненного газами металла, то толщина соединительного канала должна составлять 0,7 — 0,5 толщины стенки отливки, а если его используют каи теплоноситель, то меньше 0,4 толщины стенки отливки. Соединительные каналы также выполняют роль дополнительных вентиляционных каналов. В процессе заполнения пресс-формы часть воздуха и газов удаляется через вентиляционные каналы, а оставшаяся часть попадает через соединительные каналы в промывник вместе с металлом.
Если по расчету требуется суммарная площадь сечений вентиляционных каналов ~1„а площадь вех каналов, расположенных по периметру отливки, меньше и составляет ~~;, то эту разницу компенсируют соединительные каналы, суммарная площадь ~~~~,.„поперечных сечений которых Е~с,„= ~~, — Х1;.
В зависимостп от назначения и места установки промывники подразделяют на общие и местные. Общие промывники предусматриваются при проектировании пресс-формы и могут располагаться не только во вкладышах матриц и пуансонов, но и в плитах полу- форм. Суммарный объем общпх промывииков, предназначенных для удаления металлогазовой смеси, составляет 20 — 40% объема отливки,а объем промывников, предназначенных длястабилизации теплового режима, можно менять от 50 до 100е/е объема отливки. Местные иромывннии устанавливают в зоне слияния двух или нескольких потоков расплава. Они имеют небольшой объем (от 5 до 20е объема отливки) и предназначены в основном для дополнительного разогрева формы в местах образования таких дефектов, как неслвтины и неспаи.
Типичный пример расположения промывников в пресс-форме для отливки «Основание» приведен на рис. 3.31. В плоскости разьема пресс-формы находятся три промывника, соединяющихея 83 Рве. 3.31. Расположение промивнппов в пресс-форме лли отливам сосновапиет с периметром отливки четырьмя соединительными каналами: промывнии 1 — двумя накалами, промывиики 2 и 3 — каждый своим каналом.
Хотя резервуары под промывиики имеют литейные уклоны, иод наисдий промнвник подводят выталкиватели. На рис. 3.32 помазано принятое В. М. Кайновжм и В. В. Трудаевым расположение промывников на крупногабаритной толстостенной отливке со стенками неравномерной толщины, заполняемой через питатель 1 толщиной 18 мм, расположенный по длине полости формы. В такой отливке отмечается ухудшение механических свойств в зоне А, соответствующей резкому переходу и повишению гидравличеекого сопротивления полости формы. Промывнин 3 толщиной 16 мм соединен с наиболее узкой полостью каналом 2 толщиной 0,4 — 0,8 мм. Толщина вентилякионнвх каналов 4, идущих ов промжвников, 0,2 — 0,25 мм. Промжвники для удаления металлогазовой емееи можно одновременно располагать по наружному контуру отливки 1, выполняющему роль общего промывника, и внутреннему 2, выполняющему роль меетного промывника, препятствующего образованию неслитин в теле отливни (рис.
3.33, а). При расположении литниновой ииеиемв внутри контура отливки (рие. З.ЗЗ, б1 иаилучаакй аффеки дави промжвнини 1, раеположеннню по наружному контуру оалнвки. 84 Рпс. 3.32. Располоааевве а пресс.форве пропиавввор лла вррпноаабарвтной толстостенной отлпапп Проммвииии-теилоносители, предназначенные для выравнивания температурного поля пресс-формы одновременно служат и для вытеоиеная в иих смеси металла с воздухом и газообразными продуктами смазочных материалов.
Их особенно широко применяют в многогиездиых пресс-формах (рнс. 3.34). В целях создания равномерного распределения металла все промывники соединяют друг с другом дополнительшями каналами. Необходимо отметить, что использование системы промывников большого объема в целях регулирования температурного поля пресс-формы приводит к резкому увеличению расхода металла, Более рентабельно регулировать температуру созданием системы направленного охлаждения пресс-формы при одновременном повышении темпа работы. Для обеспечения одновременного удаления промывннков вместе с отливкой под промывнии подводят выталкиватель (рис.
3.35, а). Такая конструкция предотвращает отламывание соединительнвах каналов 3. Если выталкивание в тело отливки недопустимо, то конструируют специальные промывиики-при- п,ш а! д; Рнс. 3.33. Раалпенае вонстррвпвв пронианпвое Рвс. З,М. Пронввнвии-тепловоситалн в дата- (а) и шестврвеедвоа (б) прессформ ав: 1 — оелкема; У вЂ” проммеккк; а — подводящие каеалм лкекекоеоа евееекм; 4 — дополввееаьвме еоедмквеапьвма камали а) Ркс. З.аб. Выталииватели длв обыевыв промыввнков (а) к промыввкков-приливов (б): 1 — вмеалккеаеель; 1 — проммвввк; 8 — еа«двввеелькиа какал ливы, через которые и происходит выталииваиие (рие.
3.35, 6). Вентиляция таких промвтвииков осуществляется через зазоры между внталиивателями и пресс-формой. 3.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЛИТЕЙНОГО ПРОЦЕССА Технологический цикл литья под давлением состоит из процессов заполиеиия и подпрессовни. Наилучшие условия формироваиия отливки — заполиеиие с иаимеиыпим захватом газов из полости формы с последующим уплотиеиием металла при направленном затвердеваиии отливки. Теория процессов ааполиеиия и подиревеовии изложена в трудах Л. Фромера, В.
Браита„Х. К. Бар- 86 тона, А. К. Белонухова и др. В работах А. К. Белонухова на основе изучения гидродинамических и тепловых процессов в литниковой еиетеме и форме дан теоретический анализ движения и затвердевания металла на стадиях заполнения и подпрессовки, разработаны аналитические методи расчета технологических режимов литья. Продолжительноеть заполнения красс-форми определяется нроцессом теплообмена между заливаемым сплавом и самой пресс- формой. Продолжительность заполнения, обеспечивающую свариваемоеть отдельных потопов металла, определяют из уеловия, что температура металла в наиболее удаленном от питателя месте не должна падать ниже температуры окончания затвердевания отливки, т.
е. ниже температуры солидуса. Если предположить, что сплошной или дисперсный поток последовательно заполняет оформляющую полость, распространяясь по ней от меета удара свободной струи, то в зависимости от характера потока продолжительность заполнения ч„можно рассчитать по формулам. Для сплошного потока чаап. с = 0~136(ботлрм/ое) [(см[п [([вал [Ф)/([лик [щ)0 + + (с' + г/М„р)'+ (1п [(1 — 1е)/(1„„— 1е)1)'[, (3.16) где 6„— толщина стенки отливки; йе — коэффициент текло- аккумуляции формн; с„' — удельная теплоемкость заливаемого сплава; /„, — температура заливаемого сплава; 1,е — температура формы (температурный фон, замеряемый на глубине 6 — 8 мм от рабочей поверхности); г — удельная теплота кристаллизации сплава; М„р — температурный интервал кристаллизации.
В реальных условиях создание сплошного потока возможно только для отливок простой конфигурации, не имеющих локальных утолщений и резных переходов. При этом толщина питателя должна быть равной толщине стенки отливки в наиболее толстом сечении, а скорость впуска металла не должна превышать 0,5 м/с. При заполнении форми твердожидким сплавом возможно сохранение ламинарного движения при скоростях потока до 10 — 12 м/с.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
