Иванов (550688), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Рассчитать лнтниковые каналы для кольцевой отливки с прибылями, размеры которых рассчитаны в примере 2. Последовательность расчета (см. рис. 3.8, в) следующая. ха 1. Расчет необходимой уденьной скорости заливки Цза . Длина тонкой стенки отливки по окружности 1ст = 3,14 280 = 880 мм, При заливке сверху йл = 0,05, тогда по формуле (3.11) азад = Ал1ст)аст = 0,05 880/4,5-10 кг!с. Рис. злз. Ззлнвочиыа стяяаичия с калиброванным су- мсвным сеченном 77 2.
Выбор конструкции лнтннковых ходов. Для одновременной подачи металла во все прибыли останавливаемся на центральном стояке с отходящими к каждой прибыли наклонными литниковыми ходами. 3. Расчет суммарной площади суженных сечений. Приняв Нр — — 7 см, по формуле (3.15) находим ~~ ~/е = 0,23!/ааа/(РР У//и) = О 23 10/(О 9 7000 1/ О 07) = О 00136 ма = 13 6 сма.
Площадь сечеаия одного литникового хода /е = 13,6/3 = 4,5 см. Принимаем, что суженное сечение имеет форму прямоугольника шириной 16 мм. Тогда высота сечения 4,5 РОО/16 = 28 мм. 4. Расчет центрального стояка. Сечение стояка должно быть на 10 — 20 еуе больше суммарной площади суженных сечений, т. е, 15 сма. Диаметр стояка соответственно будет до = У 4/с/н = У4 15 100/3,14 = 44 мм. Высоту аумпфа принимаем равной 40 мм.
Остальные размеры устанавливаем конструктивно. В практике может встретиться случай, когда, несмотря на правильно спроектированные ходы, в отливке наблюдаются недоливы, вызванные, например, недостаточной технологичностью детали для получения ее литьем по выплавляемым моделям или с трудностями всестороннего учета факторов. Прн отработке ЛПС в таких случаях необходимо принять во внимание особенности процесса заполнения узкой полости литейной формы.
Как показали опыты на парафине и металле, процесс заполнения узкой полости формы может быть расчленен на четыре стадии. На первой стадии у входа в полость расплав образует выпуклый мениск. На второй стадии, когда все увеличивающийся напор преодолеет сопротивление поверхностного натяжения в мениске, стремительно заполняется часть полости формы.
Третья стадия начинается с момента образования на переднем крае потока твердой корочки; скорость потока резко падает, и, наконец, поток останавливается раньше, чем полость заполнится до конца. На четвертой стадии вследствие дальнейшего возрастания напора в стояке или действия инерционных сил наблюдается прорыв передней корочки с образованием узких и маломощных вторичных потоков. Чтобы обеспечить выполнение тонких стенок в пределах второй стадии, необходимо проводить заливку при темпе)ратуре расплава на 20 †30 'С выше температуры ликвндуса. При отливке тонких стеной большой протяженности возможны все четыре стадии. При заполг!енин толстостенных отливок первая стадия не имеет значения.
При быстром заполнении нагретых форм с узкими полостями достаточно горячим металлом вероятность образования корочки на головной части потока уменьшается и процесс заполнения завершается в пределах второй стадии. ПредупРеждение попаданив неметаллических включений. Засор. Источники засора: остатки золы из модельного состава, поломка и растрескивание оболочковой формы, заусенцы на краю формы и частицы, проникающие в форму через литниковую воронку. Распределение запора подчиняется закономерностям, которые необходимо учитывать при проектировании ЛПС. 78 Опыты на прозрачных моделях и натурных образцах, заливаемых сталью, позволили выявить, что падающие сверху частицы неравномерно распределяются по высоте ярусов.
Наибольшее число частиц оседает в верхних и затем нижних ярусах. Наименее засоренными являются те отливки, которые располагаются ниже верхнего края лнтниковой воронки не менее чем на 100 мм и выше дна стояка не менее чем на 30 мм. Размеры этих участков мало зависят от общей высоты стояка. Поэтому целесообразно применять возможно более высокие стояки с зумпфом глубиной -40 мм. На поверхности отливки засор также распределяется неравномерно: наиболее поражены засором удаленные от питателя участки отливок; по-видимому, засор заносится туда первыми порциями металла, смывающими частицы со стенок формы.
Больше 50 )4 засора распределяется на нижних поверхностях отливок. Менее всего поражаются засором отливки, заполняемые снизу. Небольшая вогнутость в донной части стояка (см. рис, 3,1Ц гасит динамический напор падающей из ковша струи и этим предупреждает размывание формы, )О. А. Никишин предложил конструкцию металлоприемиого устройства, предназначенного для улавливания шлака, частиц футеровки и других иеметаллических включений, попадающих в форму через открытую литниковую воронку.
Из литниковой чаши 1 (рис. 3.14), заполненной при заливке металлом, последний сначала попадает в кольцевой коллектор 2, затем протекает через радиальные щели 3 фильтрующего элемента. Благодаря выступу 4 над стояком б фильтрующая система является заполненной, и неметаллические частицы, как более легкие, находятся в верхней части каналов металлоприемного устройства. /Тлены в сталях. При литье по выплавляемым моделям из высоколегированных пленообразующих сталей в отливках нередко образуются плеиы, снижающие герметичность литого металла.
В работе !93)„например, описан литой корпус арматуры из стали 12Х!8Н9ТЛ массой 6, = 2,5 кг, отливаемый по ЛПС типа Ъ' (боковая прибыль), рассчитанной на надежную пропитку тепловых узлов. Корпус при испытании гидравлическим давлением давал течь по причине шлаковых включений и плен, как первичных, образующихся на зеркале металла в ковше, так и вторичных, возникающих в форме. При изучении дефектов установлено: если плена идет с первой порцией металла, то она проникает в форму через нижний питатель и задерживается в нижнем узле; если же она идет в середине заливки, то попадает в верхний узел.
Образование вторичных плен зависит от скорости подъема расплава в форме. При температуре заливки 1600 'С и скорости подъема расплава не выше. 8 мм/с образуется сплошная плена по всему зеркалу металла. При увеличении скорости до 20 мм/с и выше плена не образуется, Авторы 1931 приняли, что пленообразующий металлический расплав течет в оболочке из окислов, последние непрерывно стягиваются с зеркала расплава и прижимаются к поверхности формы.
Кислород получает доступ к очищенной свободной поверхг 79 Рмс. 3.14. Металлопрнемиое устройство с щелевым Юнльтром. Стрелками покаеаио направление теченна нечаева Рнс. 3.13, Лнтннково-пнтающав система Лла деталей арматуры не пленоойратую- щей стали ности расплава, и плена образуется вновь. При скорости потока выше 20 мм!с скорость роста плены уравновешивается скорое ью разрушения ее потоком. Исходя из этих соображений и припяв в качестве критической плену толщиной 1О мкм, авторы нашли, что для исключении брака по плене скорость поднимающегося потока в форме должна находиться в пределах 15 — 60 мм!с.
При литье арматуры из пленообразующего сплава авторы рекомендуют применять ЛПС типа 17 — сифонный коллектор (см. рис. 3.!5). ЛПС рассчитывают на соблюдение принципа направленного затвердевания по методу приведенных толщнн: етн. с14ф ) Рпит. п1ел о 'чу !3.18) где Р„,,„й, !х„п,,щ„, Р— приведенные толщины соответственно сифоиного коллектора, щелевого питателя и теплового узла отливки. Между металлоприемным стояком и сифонным коллектором установлен дроссель, благодаря которому коллектор выполняет роль центробежного шлакоуловителя.
Суженное сечение, расположенное в дросселе, определяют из условий обеспечения указанной выше скорости подъема зеркала расплава в форме, Детали арматуры из стали 12Х!8НОТЛ, отлитые с применением предложенных ЛПС, не имели дефектов по усадочным раковинам, шлаку и пленам и выдерживали испытание гидравлическим давлением на 0,1 — 0,1! ГПа. Планы в алюминиевых сплавах. Заливаемый открытой струей алюминиевый сплав интенсивно окисляется; образовав1циеся при этом окисные плены и включения заносятся в тело отливки, снижая плотность и механические свойства металла.
Для снижения загрязненности сплавов окислами, учитывая сравнительно невысокую температуру плавления алюминиевых сплавов, можно рекомендовать специальный способ заполнения форм через стальную трубку, предложенный В. Л. Донским. В стояк 80 л-А а) Рис.
Зло. литвиново-питающие системы прн цеитробемиом литье: о — вертикальные коллекторм в сочетании с порционной заливкой; б — коллеитор или псевцоснфоииото заполнении (Л вЂ” прибыль) формы, прокаленной, а затем охлажденной до 200 — 250 'С, вставляют и прижимают к дну стальную трубку с литниковой воронкой, нагретую до 700 — 800 'С. Через несколько минут после заливки трубка поднимается на высоту 10 — 15 мм и отстоявшийся металл спокойно заполняет форму.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
