Файл: Титов, Н. Д. Технология литейного производства учебник для машиностроительных техникумов.pdf

линиях используется пескодувно-прессовый принцип уплотнения формовочной смеси.

Формы изготовляются в формовочной камере с модельными «пли­ тами 1 и 2 (рис. 80). Камера заполняется формовочной смесью 3 из резервуара 4 под действием сжатого воздуха (позиция 1). После этого плунжером 5 производится прессование формовочной смеси. Затем модельная плита 2 отходит и поворачивается, а уплотнен­ ный ком 6 формовочной смеси плунжером 5 проталкивается по

Рис. 80. Схема автомати­ ческой формовочной ли­ нии «Дисаматик»

плите 7 до соприкосновения с предыдущим комом 8 смеси, образуя полость 9 (позиция II). В результате получается непрерывный ряд форм, которые заливаются металлом из ковша 10. Затем безопочные формы попадают на выбивную решетку, где отливки 11 освобождаются от смеси, которая по ленточному конвейеру посту­ пает на переработку и повторное использование, а отливки — в обрубное отделение.

На этой линии используются высокопрочные формовочные смеси (более 1 кгс/см'2 в сыром состоянии). Производительность таких линий составляет 300 форм в час. На линиях изготовляют мелкие фасонные отливки из чугуна, стали, цветных сплавов без стержней, а также со стержнями из смесей, отверждаемых в горячих ящиках. Отливки имеют малые припуски на обработку, хорошую поверх­ ность без заливов и заусенцев.

Г Л А В А V

ЛИТНИКОВЫЕ СИСТЕМЫ И ПИТАНИЕ ОТЛИВОК

§ 1. ЭЛЕМЕНТЫ ЛИТНИКОВОЙ СИСТЕМЫ

Одним из важнейших условий получения качественной отливки является правильное устройство литниковой системы. Литниковая система служит для плавного подвода жидкого сплава в полость литейной формы и питания отливок в процессе кристаллизации. Место подвода сплава к отливке во многом определяет ее плот­

мой. К подводящим элементам литниковой системы относятся литниковая воронка 1, стояк 2, шлакоуловитель 3, питатели 4. Эти элементы должны обеспечивать заданный расход металла, опре­ деленную линейную скорость его движения и задерживать шлак.

Литниковая воронка для мелких отливок и литниковая чашарезервуар для крупных отливок предназначены для приема струи металла, вытекающего из ковша, и задержания шлака, попадаю­ щего вместе с металлом в чашу. При полной до краев чаше в стояк поступает чистый металл, а легкий шлак находится наверху. Кроме того, обеспечивается непрерывная подача металла в форму при одном и том же напоре. Для задержания шлака отверстия стояков иногда закрывают чугунными пробками (рис. 82), тонкими жестя­ ными пластинками. Пробки открывают после того, как вся чаша

130

заполнится металлом, пластинки же расплавляются горячим метал­ лом. Форму необходимо заполнять металлом по возможности быстро, при этом металл должен иметь достаточную температуру.

Во время заливки металла литниковая чаша обязательно должна быть полной. При недостаточно большой глубине металла в чаше

образуется воронка, через которую воздух и шлак, плавающий на поверхности металла, могут попасть в стояк и затем в отливку (рис. 83, а). Для мелких отливок, особенно в условиях массового производства, шлак в чаше задерживают фильтровальными сет­ ками (рис. 83, б), которые изготовляют из стержневой смеси.

Стояк — вертикальный канал, передающий металл из воронки к другим элементам литниковой системы. Его выполняют несколько суживающимся книзу для удобства формовки и обеспечения гидравличе­ ского напора в литниковой системе.

Конусность стояка 2—4%. При изго­ товлении крупных отливок стояк и другие элементы литниковой системы часто выполняют из стандартных ша­ мотных трубок-кирпичей.

Шлакоуловитель служит для за­ держания шлака и передачи из стоя­ ка металла, свободного от шлака, к питателям; располагается в горизон­

тальной плоскости. Обычно шлакоуловитель выполняют в верх­ ней полуформе, а питатели — в нижней. Поперечное сечение шлакоуловителей делают трапецеидальным. В процессе запол­ нения формы металлом для лучшего задержания шлака шлако­ уловитель должен быть обязательно заполнен металлом. Это обеспечивается соответствующим соотношением сечений стояка, шлакоуловителя и питателя (рис. 84). Если расход металла через стояк 1 больше расхода через питатели 2, то шлакоуловитель за­ полняется металлом (рис. 84, а) и шлак 3, всплывая, задерживается в нем. Если расход через стояк меньше расхода через питатели, то

шлакоуловитель будет незаполненным (рис. 84, б) и шлак попадет в отливку. Таким образом, для задержания шлака сечение стояка должно быть больше сечения шлакоуловителя, а сечение шлако­ уловителя больше суммарного сечения питателей. Такую литнико­ вую систему называют запертой.

Рис. 84. Схема движения металла в заполненном (а) и не­

заполненном (б) шлакоуловителе

Питатели (литники) — это каналы для подачи жидкого металла непосредственно в полость формы. Сечение питателей должно быть такой конфигурации, чтобы металл плавно поступал в полость формы, мало охлаждался на пути от шлакоуловителя к отливке, а после затвердевания ее питатели легко отламывались от отливки.

Практикой установлено, что наилучшая

основании обычно составляет 1/2—1/4 сечения стенки отливки. Выше основания сечение выпора увеличивается.

К числу элементов литниковой системы, обеспечивающих пи­ тание отливки жидким металлом в процессе ее затвердевания, относятся питающие выпоры и прибыли.

Прибыли и питающие выпоры применяют для отливок из бе­ лого низкоуглеродистого, легированного, высокопрочного чугуна, а также для толстостенных отливок из серого чугуна. Они слу­ жат для питания утолщенных мест отливки, застывающих послед­

132

завихрений, с заданной скоростью подъема уровня в форме, а

чивать направленное затвердевание отливки с учетом ее конструк­ ции п свойств сплава, из которого она изготовляется.

Металл обычно подводят в тонкое сечение отливки для вырав­ нивания скорости охлаждения ее отдельных частей. Проходя через тонкое сечение отливки, металл разогревает в этом месте форму, более холодные его порции поступают в массивные сече­ ния отливки. Скорости охлаждения тонкого сечения в нагретой части формы и более массивного сечения отливки, заполненного несколько охладившимся металлом, выравниваются, что способствует

получению более качественной от­

му, не должен заливать знаковых частей стержня и препятствовать выходу газов из стержня и формы. Скорость подъема металла в форме должна быть достаточной для того, чтобы образующиеся газы и воздух, находящийся в полости формы, могли свободно выйти из формы. Вместе с тем медленная заливка формы металлом может привести к потере жидкотекучести

отливке.

Литниковые системы делят на системы с подводом металла по плоскости разъема, сифонные, дождевые, комбинированные и ярус­ ные. Каждой из них присущи определенные преимущества и недо­ статки. Выбор литниковой системы зависит от конфигурации, назна­ чения и материала отливки.

Литниковые системы с подводом металла по плоскости разъема (рис. 87) являются наиболее простыми и широко применяются для большинства форм, имеющих глубину от линии разъема до 200 мм (допустимая высота, с которой входящий в форму расплавленный металл падает на дно формы, не причиняя ей сколько-нибудь замет­ ных разрушений). В случае применения этой литниковой системы

134

следует учитывать массу металла и давление его на стенки формы, которое зависит от высоты стояка.

Сифонная литниковая система (рис. 88) обеспечивает спокойное заполнение металлом формы, ее применяют для мелких и крупных отливок. В массовом производстве мелких отливок на формо­ вочных машинах сифонную литниковую систему применяют редко, так как она требует изготовления специальных стержней. Сифон­ ную литниковую систему широко используют при ручной фор­ мовке. Принцип сифонной литниковой системы заключается в том, что металл подводится к нижней части отливки. Например, при литье шестерни с литым зубом исключается подвод питателя к зубьям шестерни, питатель необходимо подводить снизу к муфте.

Дождевые литниковые системы широко применяются при ручной формовке средних и крупных отливок, таких как маховики, ше­ стерни, цилиндры и т. д. Металл подается в форму сверху, через ряд отверстий малого диаметра, выполненных в верхней опоке или в специальном литниковом стержне (рис. 89). Дождевая лит­ никовая система имеет недостаток: при падении струй металла на дно формы или зеркало металла возможно разбрызгивание и обра­ зование «корольков» — капель затвердевшего металла на стенках формы, не сваривающихся с основным металлом отливки. Поэтому на практике применяют комбинированную литниковую систему: используют одновременно дождевую систему и сифонную. Преиму­ щество дождевой литниковой системы — равномерное заполнение расплавленным металлом всей формы без перегрева отдельных ее