Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Расчет оптимальной продолжительности заливки

04.11.2018

Практический опыт литейщиков показывает, что для каждой отливки существует оптимальная продолжительность заполнения формы т, удовлетворяющая неравенству
Расчет оптимальной продолжительности заливки

где тmin - минимальная допустимая продолжительность заливки, определяемая:

• временем, необходимым для полного удаления из формы воздуха и газов, выделяемых формой, стержнями и металлом;

• возможностью размывания поверхности формы и стержней;

• силой удара металла о верхнюю плоскость формы в конце заливки;

• нежелательностью увеличения сечений литниковых каналов по экономическим соображениям;

тmax — максимально допустимая продолжительность заполнения формы, определяемая:

• отводом тепла и снижением температуры сплава;

• жидкотекучестью металла (опасностью образования спаев и недоливов, особенно в тонких сечениях);

• необходимостью обеспечения скорости подъема уровня сплава в форме, исключающей возможность возникновения спаев и брака по отслоению стенок формы (образование ужимин).

При выборе оптимальной продолжительности заливки следует учитывать уровень и место подвода сплава. При подводе сплава снизу продолжительность заливки должна быть меньше, чем при подводе сверху, так как нужно обеспечить достаточно высокую температуру сплава в прибыли. При подводе сплава в тонкие части отливки большая продолжительность заливки будет способствовать уменьшению внутренних напряжений в отливке.

Аналитическое определение тmin и тmax в настоящее время затруднено, поэтому в практике расчетов широко используются эмпирические зависимости. Наиболее широко известна формула Г.М. Дубицкого

где S1 - коэффициент продолжительности заливки, зависящий от температуры жидкого металла, рода сплава, места его подвода, материала формы;

b - преобладающая толщина стенки отливки, мм;

G - масса жидкого металла в форме, приходящегося на одну отливку, кг. Значения коэффициента S1 приведены в табл. 3.1-3.3.

Для отливок, заливаемых горизонтально, значения S1 принимаются меньше на 0,1-0,2, так как вследствие растекания металла по холодной стенке формы увеличиваются тепловые потери.

Для отливок, склонных к образованию внутренних напряжений, холодных трещин (при подводе сплава в тонкие части отливок) и усадочных раковин (при подводе сверху), значения S1 следует увеличивать на 0,1-0,2 (большая продолжительность заливки необходима для выравнивания темпа охлаждения толстых и тонких частей отливки).

Отливки, изготовляемые в металлических формах или с большим количеством холодильников, нужно заливать быстрее. В этом случае S1 следует уменьшить на 0,1-0,2.

Для чугунного литья значение S1 чаще всего принимают равным 2. Если чугун имеет содержание углерода меньше 3,3 % при наличии в форме холодильников и при пониженной температуре заливки, то следует принимать S1 в пределах 1,7-1,9. Для отливок из ковкого чугуна Г.М. Дубицкий рекомендует принимать S1 = 2,05.

Для отливок из бронзы БрО35Ц6С5 при заливке в песчаные формы для литниковой системы, замкнутой в питателях, следует принимать S1 = 2+-2,1. Для отливок из латуни ЛЦ40С1Л при заливке в песчаные формы рекомендуется принимать S1 = 1,9, а при заливке в металлические формы — S1 = 1,3.

Под преобладающей толщиной стенки b понимается толщина стенки, имеющей наибольшую протяженность в отливке, или толщина стенки, наиболее удаленной от питателей и находящейся в неблагоприятных с точки зрения заливки условиях. При этом b не всегда совпадает с геометрической толщиной стенки отливки.

Преобладающая толщина стенки определяется по формуле

где w - площадь поперечного сечения стенки отливки, мм2;

x - периметр поперечного сечения стенки отливки, мм.

Для плоской стенки

Если l> bo, то b = bo. На практике b = bo, если l > 4bo. В том случае, когда это условие не выполняется, преобладающую толщину стенки следует рассчитывать по формуле (3.2).

Массу жидкого металла, приходящегося на одну отливку, можно определить по формуле

где N - число отливок в форме, шт.;

Gж - масса заливаемого в форму сплава, кг.

Величина Gж рассчитывается следующим образом:

где Gо - черновая масса отливки, кг;

Gп - масса прибылей, кг;

Gл.с - масса литниковой системы, кг.

Здесь неизвестна только масса литниковой системы. Ее принимают равной 4-10 % от массы отливки. При этом большая величина принимается для небольших отливок.

Опыт показывает, что отливка получается качественной в некотором интервале времени заливки: при отклонении тзал от рассчитанного по формуле (3.1) в большую или меньшую сторону на 20 %. По данным Г.М. Дубицкого, время заливки должно удовлетворять неравенству
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: