Конструирование и расчет литниковой системы

Конструирование литниковой системы заключается в установлении разновидностей входящих в нее элементов, их типа и взаимного расположения, отвечающего числу получаемых в форме отливок. Выбор типа и места подвода расплава к отливке, а также установление размеров элементов литниковой системы — одно из условий получения отливок высокого качества. Поэтому каждому формовщику необходимо знать основы построения и методику расчета литниковой систем.

Литниковая система — это сочетание каналов, которые служат для заливки расплава в форму и для задержания шлака. После выбивки формы литниковую систему отделяют от отливок и направляют на переплавку. На рис. 160 показана чаще всего применяемая при производстве отливок из серого чугуна литниковая система, которая состоит из литниковой чаши 1, стояка 2, шлакоуловителя 3 и питателей 4.

нормальная горизонтальная литниковая система
Рис. 160. Нормальная горизонтальная литниковая система:
1 — чаша, 2 — стояк, 3 — шлакоуловитель, 4 — питатели

Литниковая чаша является металлоприемником, в который расплав поступает из разливочного ковша. Она служит для того, чтобы предотвратить разбрызгивание и смягчить удар струи расплавленного металла, падающей с высоты, а также чтобы частично удержать шлак.

При получении мелких чугунных отливок небольшая по размерам чаша с порогом 1 (рис. 161) оформляется моделью непосредственно в верхней полуформе. Порог создает завихрение струи расплава 2, благодаря чему более легкий шлак всплывает, а более тяжелый (свободный от посторонних включений) расплавленный металл попадает в стояк, а затем в форму. При машинной формовке обычно пользуются готовыми чашами, которые устанавливают на собранной форме перед заливкой. Такие чаши изготавливают в стержневом отделении и для большой прочности сушат. Чтобы лучше удержать шлак, готовые чаши для крупных форм часто снабжают специальными перегородками. Чтобы шлак не попадал в форму, при производстве отливок из серого чугуна массой до 100 кг применяют фильтровальные сетки, сделанные из песчано-масляной смеси в виде лепешки с мелкими отверстиями диаметром 5— 8 мм. Фильтровальные сетки устанавливают обычно в воронки, устраиваемые в форме вместо литниковых чаш.

схема течения расплава в литниковой чаше
Рис. 161. Схема течения расплава в литниковой чаше:
1 — порог у чаши, 2 — поток расплава

Стояк — вертикальный (обычно цилиндрический) канал в верхней полуформе, соединяющий заливочную чашу со шлакоуловителем, который выполняется в форме с помощью модели. Для облегчения удаления из формы модель стояка делается конусной — суживающейся книзу. При формовке по съемной опоке стояк обычно не формуется, а вырезается полой стальной трубкой после того, как будет закончена набивка верхней полуформы. При работе на прессовых формовочных машинах для образования канала стояка применяют модели специальных пружинных стояков, уменьшающих свою длину под давлением прессовой колодки.

Шлакоуловитель — горизонтальный, чаще всего трапециевидного сечения канал, обычно выполняемый в верхней полуформе. Он служит для задержания шлака и облегчения заполнения форм расплавом при наличии большого количества питателей. При машинной формовке шлакоуловители выполняются в форме по деревянным или металлическим моделям, закрепленным на подмодельной плите.

Питатели — короткие каналы, служащие для непосредственного ввода расплава в полость формы. Они имеют сечение различной формы: трапециевидной, полукруглой и т. д. При машинной формовке питатели выполняются по металлическим моделям, закрепленным на подмодельной плите.