Изготовление и производство литых заготовок

прибыль открытая, поэтому  выпор не предусматривается.

Для расчета поперечных сечений литниковой системы найдем объем V_отл и массу отливки M_отл.

M_отл=r×V_отл =7,4×15000 =110 кг,

где r - плотность стали.

Время заливки металла  в форму

,

где s- коэффициент, учитывающий жидкотекучесть сплава (s=1.5);

            t- средняя толщина стенки отливки.

Для выбранного способа  подвода металла необходимо рассчитать размеры поперечных сечений системы, чтобы обеспечить оптимальную скорость заливки или оптимальное время заполнения формы:

Общая площадь питателей  составит:

где m=0,3- коэффициент сопротивления литниковой системы;

- средний гидростатический напор.

Н_ср=300 –125²/(2×250)=270мм =27 см

 

Суммарная площадь шлакоуловителя: SF_шл=1,1×SF_п=1,1×2,7=3,0 см². Площадь стояка F_ст=1,15×SF_шл=1,15×2,7=3,1 см².

Литниковая система  состоит из круглого стояка, шлакоуловителя и двух питателей. Поток металла  на выходе из стояка и шлакоуловитель делится пополам и далее через питатели выходит в форму.

Сечение питателя представляет собой трапецию высотой h_п со сторонами а_п и b_п, которые определим из соотношений:

F_п=SF_п/2=h_п(а_п+b_п)/2=0,5а_п (а_п+0,8а_п) /2;

2700/2=0,5а_п (а_п+0,8×а_п) /2;

а_п=54 мм; b_п=43 мм; h_п=27 мм.

Размеры сечения шлакоуловителя а_шл,  b_шл, h_шл   найдем аналогично:

F_шл=SF_шл/2=h_шл×(а_шл+b_шл)/2=0,5×а_шл (а_шл+0,8×а_шл) /2;

а_шл=57 мм, b_шл=46 мм, h_шл=29 мм.

Диаметр стояка в нижней части d_ст=1,13×ÖF_ст =1,13×Ö3100=62 мм, в верхней – на 20% больше.

По размерам элементов  литниковой системы изготавливают  соответствующие деревянные модели для получения каналов в форме.

10. Проектирование модели

Модель повторяет внешние  очертания отливки и имеет  знаковые части для формовки установочных лунок под стержни. Модель выполнена из хвойных пиломатериалов (доски, бруски). Доски располагают послойно вдоль и поперек волокон, сплачивают, склеивают, а затем модель обрабатывают на станках.

Модель состоит из двух частей 1 и 2, соединенных между  собой двумя шипами 3. Модель после обработки грунтуют, шпаклюют, зачищают шлифовальной бумагой и окрашивают в серый цвет, а знаковые части – в черный.

Размеры модели определены ранее с учетом линейной усадки сплава. Знаковые части выполнены с учетом требуемых зазоров (2 мм) между формой и знаками стержней.

Предельные отклонения размеров соответствуют ГОСТу 11691-87.

В серийном производстве модельные комплекты изготавливают  из твердых пород дерева, пластмасс  и сплавов.

11. Разработка литейной формы

Внутренние размеры  опок стандартизированы. Размер опок выбирают из условия наименьших затрат формовочной смеси, но при обеспечении требуемой прочности формы и исключения прорыва металла при заливке.

Размеры опок определяют по размерам моделей и наименьшей толщине слоя смеси между опокой и моделью (70 мм), между шлакоуловителем и моделью (60 мм), между моделью и верхом формы (90 мм), между моделью и низом формы (100 мм). Ширина опоки В=936+2×70+60+60=1196 мм. Длина опоки L=1020+2×70=1160 мм. Выбираем ближайшие большие стандартные размеры 1200 и 1200 мм. Высота нижней опоки равна 250 мм, а верхней  – 250 мм.

Устройство литейной формы представлено на чертеже.

 

Список литературы

 

1. Серяков Е.И., Филипов  Г.И. Литые заготовки и способы  их получения: Учебное пособие. - СПб.: СПбГТУ, 1992. – 56 с.

2. Технология конструкционных  материалов /Под ред. А.М.Дальского.  – М.: Машиностроение, 1985. – 448 с.