Проектирование и производство литых заготовок - часть 49

 

191

 

1.

 

Модели фиксировать на плите штифтами с последующим закреплением 
винтами. 

2.

 

Торцевые поверхности винтов и штифтов разместить заподлицо с мо-
делями. 

3.

 

*Размеры для справок. 

 

Рис. 5.9. Модельный комплект низа формы. 

1-плита; 2-штырь; 3-модели отливки; 4-винт; 5-штифт; 6-модели питателей. 

 

192

 

Подвод металла снизу применятся для тонкостенных отливок сравнитель-

но небольшой высоты имеющих сложную конфигурацию. 

Подвод металла сбоку применяется для всех видов литья. Он облегчает из-

готовление формы, наиболее приемлем для чугунных и стальных отливок. 

Подвод  металла  на  нескольких  уровнях  рекомендуется  для  отливок, 

имеющих значительную высоту и сложную конфигурацию. 

Выбранный способ подвода металла к отливке и тип литниковой системы 

должны обеспечить: наиболее короткий путь металла, чтобы он сильно не ох-
лаждался; отделение от металла шлака и др. включений; спокойное заполнение 
формы;  не  создавать  торможение  усадки  при  затвердении  отливки;  получение 
качественной отливки при возможно меньшем расходе металла на литниковую 
систему. 

Существует множество методик для расчета элементов литниковой систе-

мы [38], из которых можно выделить: расчетную, расчетно-графическую, опре-
деление сечений элементов литниковой системы по номограммам. 

Расчет литниковых систем сводится к определению наименьшего сечения 

литниковой  системы 

F

н.с.

.  По  сечению 

F

н.с

  определяют  остальные  элементы 

литниковой системы. 

∑

=

tK

Q

F

с

н .

.

, см

2

   

 

 

 

 

 

 

 

(5.1) 

где 

F

н.с.

 - суммарное наименьшее сечение литниковой системы;  

Q - масса жидкого металла, заливаемого через литниковую систему, кг;  
t - продолжительность заливки, кг/см

2

 сек;  

K - объемный коэффициент отливки. 

V

Q

K

=

,  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.2) 

где 

V- объем отливки, дм

3

;  

3

Q

S

t

δ

=

 - для мелких отливок; 

Q

S

t

δ

=

 - для крупных отливок;  

где  

S - коэффициент, учитывающий способ заливки и толщину стенок от-

ливки;  

δ

 - приведенная толщина стенки отливки, мм. 

Наиболее простым и достаточно надежным способом определения 

F

н.с. 

яв-

ляется способ с использованием табличных данных: табл. 5.15; 5.16 для отли-
вок из чугуна, стали и цветных сплавов. 

После  определения 

∑

ПИТ

F

сечение  шлакоуловителя 

ШЛ

F

  и  стояка 

СТ

F

  ус-

танавливают из соотношения: 

-  для серого чугуна 

∑

=

4

,

1

:

2

,

1

:

1

:

:

СТ

ШЛ

ПИТ

F

F

F

 

  (5.3) 

-  для стали 

∑

=

2

,

1

:

1

,

1

:

1

:

:

СТ

ШЛ

ПИТ

F

F

F

 

    (5.4) 

-

 

для алюминиевых сплавов 

∑

=

1

:

2

:

4

:

:

СТ

ШЛ

ПИТ

F

F

F

   (5.5) 

-

 

для медных сплавов 

∑

=

1

:

2

:

2

:

:

СТ

ШЛ

ПИТ

F

F

F

 

  (5.6) 

 

193

Так как сталь и некоторые цветные сплавы имеют повышенную усадку, то 

во  избежание  образования  усадочных  раковин  в  отливке,  в  массивных  частях 
ее, ставят прибыли. Примерный размер прибылей определяется следующим об-
разом: диаметр прибыли берется в 1,3 большим толщины стенки или питаемого 
узла;  высота  прибыли  в 1,5 больше  ее  диаметра;  протяженность  прибыли  со-
ставляет 30…40% от протяженности отливки. 

Таблица 5.15. 

Суммарное сечение питателей для отливок из черных сплавов. 

Для чугуна 

Для стали 

питатели 

Питатели 

Масса 

отливки, 

кг 

∑

,

F

ПИТ

 

см

2

 

Длина 

мм, не 

более 

кол-во 

шт. 

∑

ПИТ

F

, 

см

2

 

Длина 

мм, не 

более 

кол-во, 

шт. 

До 

10 

0,3-0,85 

10-30 1-3 4,2-3,6 

10-20 1-3 

10-50 

0,6-1,5 

30-35 3-4  5-8 25-30 2-4 

50-100 

1-1,5 30-35 5-6  8-11 30-35 3-5 

100-200 

1-1,5 30-35 7-8 11-16 35-40 4-6 

 

Таблица 5.16. 

Суммарное сечение питателей для отливок из цветных сплавов. 

Для цветных сплавов 

Масса отливки, кг 

∑

ПИТ

F

, см

2

 

Кол-во питателей 

Длина мм, не бо-

лее 

0,2-1,8 0,3-0,85  1-2 

10-30 

1,8-5,2 0,65-0,85  2-3 

25-30 

5,2-14,8 0,85-1  3-4 

30-35 

14,8-29,3 1,0-1,5 

4-5 

35-50 

 

5.2.3. Проектирование стержневых ящиков 

Конструкция стержневого ящика зависит от формы и размеров стержня и 

способа  его  изготовления.  По  конструкции  ящики  подразделяют  на  неразъем-
ные (вытряхные) и разъемные, которые для удаления из них стержня разбира-
ются на две и больше частей. 

Размер рабочей полости и стержневого ящика увеличивается на величину 

усадки отливки, табл. 5.1. Для свободного удаления стержня из ящика на соот-
ветствующих  его  поверхностях  предусматривают  формовочные  уклоны,  табл. 
5.1, 5.2, 5.8. 

Разъемные стержневые ящики выполняются с горизонтальным, вертикаль-

ным или иным разъемом [21]. Части разъемного ящика скрепляют с помощью 
клиньев, крючков, стяжек. 

Металлические  стержневые  ящики  выполняют  тонкостенными,  толщину 

стенки выбирают в зависимости от материала и размеров ящика, табл. 5.10. 

С  целью  увеличения  жесткости  стержневой  ящик  с  внешней  стороны 

снабжается ребрами жесткости, а в плоскостях набивки и разъема для увеличе-
ния  прочности – бортиками,  которые  для  предохранения  от  быстрого  износа 

 

194

бронируют отдельными пластинами. Основные правила конструирования ящи-
ков регламентирует ГОСТ 13355-74 – "Ящики стержневые металлические". 

Большое  распространение  получили  пескодувный  и  пескострельный  спо-

собы изготовления стержней. 

Все большее применение находят способы изготовления стержней в нагре-

ваемой  оснастке  и  из  холоднотвердеющих  смесей  (Х.Т.С.).  Нагреваемая  осна-
стка состоит из соответственно стержневого ящика, системы нагрева, системы 
толкателей для удаления стержня из ящика, системы спаривания и вентиляции. 
Она  должна  выдерживать  значительные  внутренние  термические  напряжения, 
возникающие  при  нагреве  до 300

°С  и  последующем  охлаждении,  и  сохранять 

при этом высокую прочность. 

При  изготовлении  стержней  пескодувным  способом  из  ХТС  необходимо 

использовать  увеличенные  в  полтора-два  раза  формовочные  уклоны,  так  как 
стержни извлекаются из ящиков в отвержденном состоянии. Предусматривает-
ся механизированное извлечение стержней системой толкателей. 

Процесс изготовления стержней выбранным способом и применяемое обо-

рудование см. в работе [39] и др. 

Пример оформления конструктивной схемы стержневого ящика см. на рис. 

5.10. 
5.2.4. Выбор опок. 

Опоки классифицируются по способу изготовления, конфигурации, массе, 

размерам и применению. По способу изготовления применяют опоки: цельно-
литые,  сварные,  сварно-литые.  По  конфигурации  подразделяются  на  прямо-
угольные, квадратные, круглые и фасонные. По массе: до 30 кг; до 50, более 50 
кг. По применению: парные для машинной формовки, для ручной и пескомет-
ной  формовки,  одиночные  верхние  опоки  для  формовки  в  почве,  автоматные 
опоки. 

Размеры опок выбирают – в зависимости от размеров модельной оснастки 

и  стола  машины.  Характеристикой  служит  размер  опок  в  свету  (т.е.  без  учета 
толщины  стенок  и  уклонов)  или  средний  размер  длина  плюс  толщина,  а  для 
круглых опок – диаметр. В  табл. 5.14 даны рекомендуемые расстояния между 
моделями  и  внешними  границами  формы.  По  ним  можно  подсчитать  необхо-
димые  размеры  опок.  Расчетные  размеры  опок  приводятся  в  соответствие  с 
размерами,  рекомендуемым  ГОСТом 2133-75 – "Опоки  литейные  и  основные 
размеры". 

 

Контрольные вопросы 

 

1.

 

Каков порядок проектирования технологии изготовления отливок в 

мелкосерийном и единичном производстве? 

2.

 

Как  производится  проектирование  технологии  изготовления  отли-

вок в крупносерийном и массовом производстве? 

3.

 

Чем отличается чертеж модели от чертежа отливки? 

4.

 

Как проектируются стержневые ящики и опоки?