Литье по газифицируемым моделям - Шуляк B.C.
ISBN 978-5-91259-011-5
Скачать (прямая ссылка):
где Ятах — максимальный гидростатический напор металла, равный высоте стояка и металла в чаше; Hmin — минимальная высота гидростатического напора металла, которая определяется разностью между максимальным напором металла и высотой отливки.
При сложной конфигурации отливки расчетную высоту гидростатического напора металла следует определять по формуле
V"p = *Ast' (6-4)
J
Я min
Sah
где (2Р — объем отливки; 5 — поперечное сечение отливки при переменном напоре И; &/й — элемент объема.
Суммарная площадь узкого сечения литниковой системы при заливке чугуна определяется по формуле Озана:
^Рп=-? , (6.5)
цт30,31Яр- Рф
V Р У
\ ' мет
где ц — коэффициент расхода литниковой системы, равный в среднем 0,35-0,4; в — масса отливки, кг; умет — плотность заливаемого в форму металла, г/см3.
При отсутствии необходимых данных для расчета давления Рф в зазоре 8 расчет суммарной площади узкого сечения литниковой системы можно производить по методике для литья по извлекаемым моделям в песчано-глинистые формы, но с учетом потерь, связанных с термодеструкцией модели по следующей методике [5].
Площадь узкого сечения литниковой системы для любого сплава определяется по формуле (6.6) с учетом коэффициента потерь расхода металла, обусловленных наличием газифицируемой модели в форме:
253
где умет — плотность металла; т3 — время заливки формы металлом, определяется по формуле (6.1); в — масса металла, кг; Яр — расчетный гидростатический напор металла; \х — коэффициент сопротивления течению металла в литниковой системе. Коэффициент потерь расхода цг зависит от температуры перегрева металла при его заливке в форму 93 и газопроницаемости покрытия Кп.
Для железоуглеродистых сплавов коэффициент цг определяется по формуле:
при температуре перегрева металла 1,15 > 03> 1,05
цг = -0,8 +1,393 + (0,0310з - 0,03)Кп; (6.7)
при перегреве металла 93 > 1,15
Цг = 0,72 + 0,007КП. (6.7, а)
Для отливок из цветных металлов цг определяется следующим образом:
при температуре перегрева металла 1,15 > 03> 1,01
цг=-1 + 0,008Кп+1,4в3; (6.8)
при температуре перегрева металла 03> 1,15
цг=0,54 + 0,008Кп. (6.8, а) Температура перегрева 03 определяется по формуле
Т -Т
е'=^Ф (б'9)
л ф
где Т3, Гф, Гл — температуры заливки, формы и ликвидуса соответственно. Температуру заливки металла при ЛГМ следует принимать с учетом потерь на термодеструкцию модели по данным табл. 4.1-4.3 или по формулам [5]:
для железоуглеродистых сплавов
Т =Г +10,1-103-^-; (6.10) СіРі
для цветных металлов и сплавов:
Г3=Г3'+9,2-103-^, (6.10, л)
где Т' — рекомендуемая температура заливки в песчано-
глинистые формы по извлекаемым моделям [3]; сь рі — соответственно теплоемкость и плотность сплава, Дж/(кг • °С) и кг/м ; Р5 — объемная масса модели, кг/м3.
Можно также использовать методики, изложенные в [2]-[4] с учетом формул (6.7), (6.7, а), (6.8), (6.8, а).
При получении единичных отливок массой более 500 кг для расчета литниковой системы можно использовать методику, применяемую на заводе ВАЗ при получении отливок штамповой оснастки.
Сущность методики состоит в следующем: первоначально определяется время заливки формы металлом по уравнению (6.1). Затем рассчитывается массовая скорость заливки М3 делением массы отливки М0 на время заполнения формы металлом т3:
М
М,=—2-. (6.11)
По массовой скорости заливки подбирается диаметр стакана стопорного ковша по табл. 6.3.
Диаметр стояка определяется в зависимости от диаметра стакана стопорного ковша по следующей зависимости:
Диаметр стопорного стакана, мм........30 35 40 50 55 60 70
Диаметр стояка, мм .............................40 45 50 60 70 80 90
Остальные элементы литниковой системы определяются из соотношения их площадей поперечного сечения: для крупных стальных отливок
^ст:^лх:^п=1,6:(1-2):(1*2);
255
254
для чугунных отливок
^1^:^= 1,0 :1,3:1Д
где Т^т, ^п — соответственно площадь сечения стояка, литникового хода (шлакоулавливателя) и питателя.
Таблица 6.3
Диаметр стакана стопорного ковша
Уровень металла Объем Массовая скорость заливки (кг/с) при диаметре стопорного стакана, мм
в ковше, мм ковша, т 30 35 40 45 50 55 60 70
300 8,0 10,7 14,5 18,9 24 29,6 35,8 42,7 58,1
600 8,0 15,1 20,5 26,7 33,8 41,8 50,7 60,2 82
1600 10,20 24,7 33,4 43,7 55,3 68,3 95,5 95,5 134,0
Конструкция литниковой системы зависит от вида сплава, габаритов отливки, ее массы и способа формовки.
При единичном производстве крупных отливок из черных сплавов литниковая система состоит из стояка, литникового хода и питателя. Количество литниковых ходов и питателей зависит от габарита отливки и ее массы. Как правило, все элементы литниковой системы выполняются из керамики (сифонного припаса), а литниковая чаша делается из формовочной (стержневой) смеси или применяется керамическая воронка. Литниковая система выполняется только сифоном с подводом металла в самые нижние поверхности отливки.
При серийном производстве отливок литниковая система состоит из питателей, шлакоулавливателя, коллектора, стояка ц, чаши. В зависимости от массы отливки (отливок) и вида сплава литниковая система выполняется из пенополистирола, включая стояк и чашу, или из керамики и других огнеупорных материалов; она может быть и комбинированной: питатели, шлаковик и коллектор выполняются из пенополистирола, а стояк и чаша — из керамики или из стержневой смеси. К конструкции литниковой системы при ЛГМ предъявляются определенные требования, которые обусловлены особенностями данной технологии.
