Литниково-питающая система и ее элементы

Способы подвода металла

Типы литниковых систем

Литниковопитающая система - это система каналов и элементов литейной формы, по которым расплавленный металл подводят к полости формы, заполняют ее и осуществляют питание отливки во время затвердевания. Первые две задачи выполняются литниковой системой, а третье- прибылями, обеспечивающими питание отливки и предотвращающими образование в отливках усадочных раковин.

Литниковая система должна отвечать следующим требованиям: заполнять форму металлом за определенное время, обеспечивать минимальное количество неметаллических и газовых включений в металле, создавать рациональный режим затвердевания и охлаждения отливок, иметь небольшую массу и обеспечивать удобство формовки.

Простейшая литниковая система представлена на рис. 10.

Рис. 10. Литниковая система

Основными элементами литниковой системы (рис. 10) являются: 1 – литниковая чаша; 2 – стояк; 3 – коллектор (шлакоуловитель); 4 – литники; 5 – выпор.

Литниковая чаша - предназначена для приема расплавленного металла и задержания шлака (рис. 11). Перед заливкой крупных и средних форм отверстие в чаше рекомендуется закрывать пробкой, чтобы в начале заливки чаша наполнилась расплавом. При этом более легкие шлаки газы успевают всплыть. Затем пробку вынимают, и металл поступает в полость формы. В течении всего времени заливки чаша должна быть наполнена расплавом. Заливку прерывать нельзя.

Рис. 11. Литниковая чаша с пробкой

 

Стояк 2 – вертикальный канал, соединяющий литниковую чашу 1 с шлакоуловителем 3, и служит для передачи расплава на другой уровень и другим элементам литниковой системы.

Шлакоуловитель 3 – это горизонтальный канал, соединяющий стояк с питателями. Располагается он обычно в верхней полуформе и имеет трапецеидальное сечение.

Питатели 4 – подводят расплав непосредственно в полость формы, и сечение их может быть различным (прямоугольным, круглым, трапецеидальным), но площадь сечения должна быть меньше толщины стенки, к которой подводятся питатели. Выпоры 5 предназначены для вывода воздуха и газов из полости формы при заливке и сигнализации о ее завершении.

Выпор 5 – это вертикальный канал, служащий для вывода газов из формы и для контроля заполнения формы расплавленным металлом.

Типы литниковых систем. При выборе конструкции литниковой системы важно выбрать место подвода питателей к отливке. При одновременном затвердевании всех частей отливки металл стремятся подвести в ее тонкие сечения, а при направленном затвердевании - в толстые. Так, например, при изготовлении основной массы отливок из серого чугуна металл подводят в тонкие места отливок, а при производстве отливок из стали – в толстые. Это связано с разной объемной усадкой у этих сплавов.

Литниковые системы подразделяются по гидродинамическому признаку на сужающиеся и расширяющиеся, а по направлению течения материала в полость формы – на верхние, боковые и нижние (сифонные).

В сужающихся литниковых системах имеет место последовательное уменьшение площадей поперечных сечений стояка, шлакоуловителя и питателей: F_стояка> ∑F_{шлакоул.} > ∑F_пит.. Такие соотношения площадей поперечных сечений элементов литниковых систем находят широкое применение в производстве чугунных отливок.В расширяющихся литниковых системах узкое место чаще всего находится в нижнем сечении стояка: F_стояка< ∑F_{шлакоул.} < ∑F_пит.. Расширяющиеся литниковые системы применяются при изготовлении стальных отливок, алюминиевых, магниевых легкоокисляющихся сплавов.

Конструкций литниковых систем много и для каждой отливки она своя. Для начального изучения большинство их можно склассифицировать в четыре группы, рис. 12:

– верхние литниковые системы, с подводом металла в верхнюю часть отливки с верхним (рис. 12, а), боковым (рис. 12, б) подводом и дождевая литниковая система (рис. 12, в); г – литниковая система по разъему формы с боковым подводом металла; такие литниковые системы применяются часто, в том числе при машинном изготовлении форм;

– нижние литниковые системы с боковым (рис. 12, д) и сифонным (рис. 12, е) подводом металла в форму;

– ярусные (этажные) литниковые системы, реализующие подвод металла в форму на нескольких уровнях по высоте, конструктивно представляющие собой щелевую литниковую систему (рис. 12, з).

 

Рис. 4.12. Литниковые системы с различным подводом металла

 

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое литниковая система, ее назначение и основные элементы?

2. Как классифицируются литниковые системы по способу подвода расплава в форму?

3. Как подразделяются литниковые системы по гидродинамическому признаку? Каковы отличия расширяющихся литниковых систем от сужающихся?

 

Лекция № 6

Расчет литниковых систем