ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Литниковые системы для заливки форм под напором стояка из "Цветное литье Справочник " Требования, предъявляемые к литниковым системам. Основные функции литниковых систем. В зависимости от места подвода металла к отливке и расположения питателей относительно плоскости разъема формы используемые при получении отливок из цветных сплавов литниковые системы подразделяют на следующие основные типы (рис. 1) верхнюю, нижнюю, боковую, вертикально-щелевую ярусную и комбинированную. [c.43] Выбор того или другого типа литниковой системы зависит от многих факторов, главными из которых являются положение отливки в форме и наличие разъема формы габаритные размеры и конфигурация отливки предъявляемые к отливке требования (ответственная или неответственная отливка) свойства сплава возможности питания отливки прибылями удобство отделения питателей от затвердевшей отливки. [c.43] С Другими типами литниковых систем расхода металла за счет уменьшения размеров прибылей. Основной недостаток этого типа систем — каскадный сброс расплава в форму, приводящий к его интенсивному перемешиванию и окислению, захвату воздуха, образованию пены и ее замешиванию внутрь отливки. При верхней литниковой системе ухудшаются также условия задержания шлака в коллекторе, так как питатели большую часть времени заливки не могут работать под затопленный уровень. Кроме того, верхняя литниковая система создает опасность размыва формы и стержней падающим с большой высоты потоком металла. [c.44] Нижняя литниковая система (рис. 1, б) в наибольшей степени обеспечивает спокойное заполнение формы расплавом, исключающее его вспенивание, разбрызгивание и окисление, хорошо задерживает неметаллические включения, находящиеся в расплаве до его поступления в форму, способствует удовлетворительной заполняе-мости и последовательному вытеснению воздуха и газов из полости формы. Нижняя литниковая система легко удаляется при обрубке, а расход металла на нее меньше, чем на вертикально-щелевую систему. [c.44] Боковая литниковая система (рис. 1, в) обеспечивает заполнение нижней части отливки сверху, а верхней части — снизу. Преимущество системы — удобство выполнения в форме. [c.45] Вертикально-щелевая литниковая си-стема (рис. 1, г) наряду со спокойным вводом расплава в форму обеспечивает хорошую заполняемость форм тонкостенных отливок, задерживает неметаллические включения при от-шлаковывании в коллекторе и вертикальном колодце, создает благоприятные условия для последовательной, направленной снизу вверх кристаллизации отливок, обеспечивая подачу Горячего металла в верхние слои отливки и прибыль. Таким образом, f TOT тип литниковой системы обеспечивает лучший тепловой режим и луч-nijw заполняемость тонкостенных вы- ких отливок, чем нил няя литниковая система. [c.45] Вертикально-щелевая литниковая система наиболее эффективна при литье высоких тонкостенных ( отл/ отл 50) отливок цилиндрической и коробчатой форм, а также при литье мелких и средних отливок в кокили, наклоняемые для устранения опасности вспенивания расплава в начальной стадии заполнения. [c.45] Ярусная литниковая система (рис. д YI е) соиздает благоприятные условия для заполнения формы и кристаллизации отливки, так как наиболее горячие порции расплава поступают в верхнюю часть, а последовательная заливка снизу способствует спокойному заполнению и вытеснению воздуха. Недостаток этой системы — сложность ее изготовления, так кан в этом случае необходимы несколько горизонтальных разъемов формы. Преимущественное применение ярусной системы — при литье в кокили с вертикальным разъемом. Кроме того, может использоваться при литье крупных высоких и тонкостенных отливок в песчаные формы. [c.45] Комбинированная литниковая система (рис. 1, ж), в которой сочетаются несколько типов систем, например, нилашя система с вертикально-щелевой обладает преимуществами этих систем. В этом случае форма спокойно заполняется расплавом, рационально распределяется температура по сечению отливки и тем самым обеспечивается ее последовательная кристаллизация. Эту систему применяют преимущественно для заливки крупногабаритных отливок сложной конфигурации в песчаных формах, особенно в тех случаях, когда площади горизонтальных сечений отливки резко меняются с ее высотой. Недостаток комбинированной системы — сложность выполнения и удаления ее при обрубке, а также повышенный расход металла. [c.45] Таким образом, для заполнения формы в указанном режиме, литниковая система должна обеспечить 1 — заполняемость формы 2 — ламинарное течение расплава по каналам литейной формы или течение с минимально допустимой турбулентностью 3 — задержание неметаллических включений 4 — положительное давление металла в каналах литейной формы 5 — рациональное распределение температур в охлаждающейся отливке. [c.46] Режим заполнения форм расплавом зависит от конструкции литниковой системы и размеров ее основных элементов, способствующих заполнению формы с заданной скоростью потока. [c.46] Выполнение первой и третьей функций литниковой системы зависит в основном от ее размеров и меньше — от ее конструкций. Выполнение второй и четвертой функций в одинаковой мере зависит как от конструкции, так и размеров литниковой системы. Пятая функция главным образом зависит от конструкции литниковой системы. [c.46] Многообразие функций литниковой системы и ее влияние на технологию изготовления литейной формы определяют многообразие требований, предъявляемых к ней. Из этих требований можно выделить два основных. Во-первых, литниковая система должна обеспечить выполнение своих основных функций, т. е. обеспечить качество поступающего в форму расплава и создать наилучшие условия для формирования отливки без дефектов после заполнения формы. Во-вторых, литниковая система должна быть простой по конструкции и небольшой по объему, чтобы обеспечить высокий выход годного литья и наименьшие трудовые и материальные затраты, т. е. обеспечить экономичность изготовления отливки. [c.46] Гидравлика литниковых систем и ее особенности. Заполнение литейной формы жидким металлом сопровождается тепловыми и физико-химическими процессами, протекающими как в жидком металле, так и на его границе с окружающей средой и формой. Степень влияния этих процессов на гидравлику литниковых систем зависит от физико-химических свойств заливаемого сплава и материала литейной формы. Чем несовершеннее литниковая система в гидравлическом отношении, тем разнообразнее возникающие в отливке дефекты металлургического происхождения, а также дефекты, которые являются результатом термического, физико-химического и механического взаимодействий металла с окружающей средой и формой. Поэтому при рассмотрении процесса заполнения литейной формы и проектировании литниковой системы к чисто гидравлическим вопросам добавляются вопросы, относящиеся не непосредственно к литниковой гидравлике, а к проблеме получения качественной отливки. [c.46] Особенности динамики потоков на отдельных этапах заполнения формы. [c.46] При подаче расплава в чашу свободно падающей струей его поверхность, контактируя с воздухом, окисляется. Интенсивность окисления расплава возрастает с увеличением высоты падения струи, а также при его разбрызгивании (дроблении) и разрыве оксидной пленки. Поэтому при заливке форм открытой струей необходимо соблюдать меры предосторожности, способствующие минимальному окислению расплава. [c.46] При а = 90° (вертикальная стенка) или а = 0° (горизонтальной стенкой является дно) Р = Qp t o т. е. имеет максимальное значение. [c.47] При движении металла по дну чаши с порогом в ней создается восходящий поток, способствующий выносу шлака на поверхность расплава. При этом на каждую частицу шлака действуют три силы (рис. 3) подъемная сила 1 (когда плотность частицы меньше плотности расплава), уносящая сила потока 2 и центростремительная сила 3, направленная к центру вращения. Чем сильнее завихрения (с горизонтальной осью вращения), тем скорее силы 2 и 3 превысят силу 1 и тем раньше частица шлака, пройдя по спирали, достигнет центра вращения, в котором и задержится, пока расплав поступает в литниковую чашу. [c.47] Движение на участке перехода от стояка к коллектору. Наиболее значительные по объему и характеру возмущения развиваются на участке, являющемся переходом от стояка к коллектору, т. е. на начальном участке системы. Следовательно, конструкция этого участка, содержащего зумпф стояка, металлоприемник, различные промежуточные каналы, должна в максимальной степени способствовать смягчению удара в дно стояка, уменьшение пено- и вихреобразования, плавному введению расплава в коллектор и задержанию образовавшихся под стояком неметаллических включений на начальном участке коллектора (рис. 7). [c.48] Наиболее простыми по форме являются начальные участки без расширения коллектора (рис. 7, а), с расширением коллектора (рис. 7, б), с расширением и возвышением дна коллектора (рис. 7, б), с одновременным расширением и углублением коллектора (рис. 7, г). Начальные участки (рис. 7, д, и, /с, ж, , л, с) позволяют вводить расплав в коллектор снизу вверх, что обеспечивает лучшее отделение шлаков и одновременно создает дополнительные гидравлические потери при входе расплава в коллектор, снижающие скорость потока в нем. [c.48] Вернуться к основной статье