Расчет литниковой системы.

Отчет по лабораторной работе № 1

По дисциплине: Технология металлов и трубопроводных строительных материалов.

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема: Разработка технологического процесса изготовления отливки в песчаной форме.

 

Выполнил: студент гр. ТНГ-08-1 ___________ / Куликов Ю.В. /

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

 

 

Проверил: профессор ___________ / Болобов В.И. /

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

 

Санкт-Петербург

1. Задание:

Вариант 7

 

Материал детали – чугун СЧ20.

Тип производства – штучное.

Рис. 1. Эскиз заданной детали.

2. Выбор положения отливки в форме и определение плоскостей разъема:

 

При выборе положения отливки в форме и определении разъемов необходимо обеспечить возможность извлечения модели из формы без разрушения последней.

Произведем оценку детали, эскиз которой представлен на рис. 1, с точки зрения расположения в ней зон качественного металла. Т.к. деталь полностью симметрична, то особо не играет роли ее положение в опоке. Деталь располагаем в нижней опоке, что исключает неточность совмещения опок. Отверстия Ø52 и Ø25 выполняем с помощью стержней. Учитывая тип производства – штучное – принимаем ручную формовку в двух опоках по разъемной модели с использованием деревянного модельного комплекта.

 

Назначение припусков на механическую обработку

 

Припуском называется слой металла, предназначенный для снятия в процессе механической обработки. Величина припуска должна быть такой, чтобы после механической обработки поверхность детали отвечала требованиям по качеству металла, механическим свойствам и шероховатости. Величина припуска в зависимости от класса точности отливок, размеров и расположения обрабатываемой поверхности по отношению к разъему (верх, низ, бок) регламентируется для чугунного фасонного литья ГОСТом 1855-55, для стального фасонного литья ГОСТом 2009-55 (см. табл. 1 и 2 приложения).

 

Разработка эскиза модели.

 

Модель и стержневой ящик образуют модельный комплект. Модель - это прообраз будущей отливки. С помощью модели формообразуется, в основном, наружная конфигурация отливки. От отливки модель отличается материалом, наличием стержневых знаков (если отливка полая и для формирования полости необходим стержень), наличием разъема в случае, если формовка производится по разъемной модели, размерами, превышающими соответствующие размеры отливки на величину линейной усадки сплава. Величину линейной усадки для различных литейных сплавов можно определить по таблице 4 приложения.

Материал модели – дерево.

Размеры детали, соответствующие им размеры отливки и модели, величины припусков на механическую обработку и припусков на усадку сведены в таблицу.

Таблица №1

Размер детали, мм	Припуск на мех. Обработку, мм	Размер отливки, мм	Припуск на усадку, мм	Размер модели, мм
Ø52	4х2	Ø44	0,4	Ø43,6
Ø 88	-		0,9	88,9
	-		2,8	282,8
	4+5		0,6	63,6
Ø25	-	Ø 25	0,2	Ø24,8
	-		1,9	191,9

 

 

Разработка эскиза стержня.

 

Если модель служит для получения наружной конфигурации будущей отливки, то стержень формирует ее внутренние очертания. Стержни изготовляют из специальных стержневых смесей. В зависимости от применяемых материалов они могут быть песчано-глинистыми, песчано-масляными, песчано-цементными, быстротвердеющими и т.д. В единичном и мелкосерийном производстве уплотнение стержневой смеси производится вручную (трамбовками, пневмотрамбовками). В массовом производстве для этой цели используется мундштучные, прессовые, встряхивающие, пескодувные, пескоструйные и другие машины.

На эскизе стержня показаны вентиляционный канал, арматура и основные (габаритные) размеры.

Расчет литниковой системы.

 

Литниковой системой называется совокупность каналов в литейной форме, подводящих расплавленный металл, улавливающих шлак и неметаллические включения, отводящих воздух, вытесняемый из литейной формы при ее заливке, а также питающих отливку в процессе ее кристаллизации. По конструкции различают горизонтальные, верхние, дождевые, сифонные, ярусные (этажные), комбинированные литниковые системы Наибольшее распространение получили нормальные горизонтальные системы с фильтровальными сетками. Элементами такой системы являются воронка, или чаша 1, служащая для приема расплавленного металла, заливаемого из ковша, фильтровальная сетка 2, предназначенная для удержания шлака, стояк 3, представляющий собой вертикальный канал в форме. Стояк имеет коническую боковую поверхность, так как получается с помощью модели, имеющий формовочный уклон. Кроме того, в литниковую систему входит шлакоуловитель 4, служащий для улавливания шлака и различных включений, а также для распределения жидкого металла по литейной форме. Шлакоуловитель представляет собой горизонтальный канал, имеющий трапециевидную форму. Такая форма обеспечивает наиболее полное улавливание шлака. Последний элемент системы – питатели 5 - представляют собой один или несколько горизонтальных каналов, непосредственно подводящих металл в полость формы.

Эскиз литниковой системы.

Обычно воронка, стояк и шлакоуловитель располагаются в верхней опоке, т.е. выше разъема, а питатель - в нижней. Для отвода воздуха из литейной формы и контроля ее заполнения жидким металлом служит выпор – дополнительный вертикальный канал. Для питания отливки расплавленным металлом при ее кристаллизации служат прибыли, представляющие собой массивные объемы (каналы, полости). Сечение и размеры прибылей должны быть рассчитаны так, чтобы затвердевание металла в них происходило только после затвердевания самой отливки. Отливки малых размеров (особенно из чугуна) отливаются без прибылей. Необходимо помнить, что литник (затвердевшая отливки литниковая система) и прибыль являются отходом литейного производства.

Расчет литниковой системы сводится к определению площадей поперечных сечений питателей (SF_пит), шлакоуловителя (F_шл) и стояка (F_ст). Суммарная площадь поперечных сечений питателей определяется по следующей зависимости:

, м²,

где Q, кг – масса отливки и прибыли,

r, кг/м³ – плотность металла (для чугуна и стали r» 7800 кг/м³),

m = 0,4¸0,6 – коэффициент истечения,

t = 4¸9 с – время заливки формы,

g = 9,81 м/с² – ускорение свободного падения,

Н, м – средний напор (высота от верхнего края воронки до центра масс отливки).

Площади поперечных сечений шлакоуловителя и стояка выбираются из соотношений:

Для отливок из чугуна массой до 1 т SF_пит:F_шл:F_ст=1:1,1:1,15.

Площадь поперечных сечений питателей:

 

.

Площадь поперечного сечения шлакоуловителя:

Площадь поперечного сечения стояка:

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: