Разработка конструкции детали и технологии получения заготовок

где s- коэффициент, учитывающий жидкотекучесть сплава (s=1.7…2);

 t - средняя толщина стенки отливки (t=20).

Общая площадь питателей составит:

 

 

 

где μ=0.4…0,5 - коэффициент сопротивления литниковой системы;

Нср=350-2502/2×300 = 245 мм – средний гидростатический напор.

          Суммарная  площадь шлакоуловителя SFшл=1.1SFп=1.1× =5,894 см2. Площадь стояка Fст=1.15SFшл=1.15×5,894 =6,7781 см2.

Литниковая система состоит из круглого стояка, шлакоуловителя и двух питателей. Поток металла на выходе из стояка и шлакоуловитель делится пополам и далее через питатели выходит в форму.

Сечение питателя представляет собой трапецию высотой hп со сторонами ап и bп, которые определим из соотношений:

Fп=SFп/2=hп(ап+bп)/2=0.5ап (ап+0.8ап) /2;

538,8/2=0.5ап (ап+0.8 ап) /2;

ап=24,3 мм; bп=0.8∙ап=19,6 мм; hп=0.5∙ап=12,2 мм.

Размеры сечения шлакоуловителя ашл,  bшл, hшл   найдем аналогично:

Fшл=SFшл/2=hшл(ашл+bшл)/2=ашл (ашл+0.8ашл) /2;

ашл = 18 мм, bшл = 15 мм, hшл=18 мм.

Диаметр стояка в нижней части dст=1.13ÖFст =1.13×Ö677,8=29,4 мм, в верхней  на 20% больше – 35,3 мм.

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

 

 

10. Устройство и последовательность  изготовления литейной формы.

Литниковая система – система каналов для подвода металла в литейную форму. Литниковая система должна обеспечить непрерывную заливку в форму очищенного металла с определённой скоростью. При этом не должно быть разрушения (размывания) формы потоком металла, а отходы металла на литниковую систему должны быть минимальными.

Литниковая система включает, как правило, следующие элементы: стояк – вертикальный канал, соединяющий литниковую чашу (воронку) со шлакоуловителем; шлакоуловители – горизонтальные трапецеидальные каналы, соединяющие стояк с питателями и задерживающие шлак и неметаллические включения из потока заливаемого металла; питатели – горизонтальные каналы, соединяющие шлакоуловитель с полостью формы; прибыль – элемент для питания отливки жидким сплавом в период затвердевания и усадки; выпор – вертикальный канал для отвода газов из верхней точки полости и контроля за ходом заливки, выполняемый при отсутствии открытой прибыли.

Шлакоуловители и питатели располагают в полости разъёма формы соответственно в верхней и нижней её частях.

Внутренние размеры опок стандартизированы. Размер опок выбирают из условия наименьших затрат формовочной смеси, но при обеспечении требуемой прочности формы и исключения прорыва металла при заливке.

В серийном производстве данной отливки необходимо предусмотреть машинную формовку, при которой назначают, в данном случае, два разъема формы и модели. Модель должна быть изготовлена из твердых пород дерева, что позволит повысить точность отливки и уменьшить припуски на механическую обработку.

Размеры опок определяют по размерам моделей и наименьшей толщине слоя смеси между опокой и моделью (40 мм), между шлакоуловителем и моделью (100 мм), между моделью и верхом формы (350 мм), между моделью и низом формы (210 мм). Ширина опоки L = 600+2×100 = 900 мм. Длина опоки   B= 590+2×80 = 750 мм. Выбираем большие стандартные ближайшие размеры 900 и 750 мм. Высота верхней опоки равна 350, а нижней  – 210 мм.

Изготовление литейной формы осуществляется в следующем порядке. На подмодельную плиту устанавливают нижнюю опоку, одну половину модели и модели питателей. Опоку заполняют формовочной смесью и уплотняют пневматической трамбовкой. Душником делают наколы для улучшения газопроницаемости смеси.

После переворота нижней опоки на шипы устанавливают вторую половину модели, модели шлакоуловителя, стояка и прибылей, а также верхнюю опоку. Плоскость разъёма формы присыпают разделительной смесью и уплотняют. Внутрь установленной верхней опоки засыпают формовочную смесь и утрамбовывают, делают наколы и прорезают заливную воронку вокруг стояка.

Извлечение частей модели производят после удаления моделей стояка и прибылей, подъёма и переворота верхней опоки, а затем – нижней опоки. Перед сборкой формы её очищают от случайно осыпавшейся смеси, покрывают противопригарным составом. При сборке формы в нижнюю опоку устанавливают стержни и опускают верхнюю опоку. Опоки фиксируют центрирующими штырями и скобами.

В готовые формы заливают сплав. После охлаждения отливок формы разрушают. Из отливки вытряхивают стержневую смесь и удаляют каркас. Отделение литниковой системы и прибылей осуществляют газокислородной резкой.

Устройство литейной формы представлено на чертеже.

11. Устройство и последовательность изготовления литейной формы.

При ручной формовке в условиях мелкосерийного производства необходимы модель, стержень, модели для элементов литниковой системы, формовочная песчано-глинистая смесь и опоки.

  Устройство литейной формы  представлено на чертеже. Изготовление  ее осуществляется в следующем  порядке:

1) установка опоки  на подмодельную плиту, знаковую часть модели и модели питателей.

2) заполнение опоки формовочной смесью и уплотнение пневматической трамбовкой.

3) создание проколов для улучшения  газопроницаемости смеси.

4) установка нижней части модели, модели питателя, шлакоуловителя  и питателя и стояка.

5) присыпка плоскости разъема  формы разделительной смесью (сухой  молотый песок).

6) установка верхней части модели, прибылей, опоки  и стержня.

7) засыпка опоки  формовочной смесью, утрамбовка, создание наколов, прорезка заливной воронки вокруг стояка.

 

Извлечение частей модели производят после удаления моделей стояка и прибылей, подъема и переворота опоки. При сборке формы в нижнюю опоку  устанавливают стержень, опускают опоку. Опоку фиксируют центрирующими штырями и скобами.

 В готовые формы заливается  сплав. После охлаждения отливок  формы разрушают. Из отливки вытряхивают стержневую смесь и удаляют каркас. Отделение литниковой системы осуществляется  газокислородной резкой.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Серяков  Е.И., Филипов Г.И. Литые заготовки и способы их получения: Учебное пособие. - СПб.: СПбГТУ, 1992. – 56 с.

2. Технология  конструкционных материалов /Под  ред. А.М.Дальского. – М.: Машиностроение, 1985. – 448 с.