5.9. Соотношение площадей питателей, коллектора и стояка [7]

По найденным значениям площадей поперечных сечений определяют размеры сечений стояка, литникового хода и питателей. Длину питателя выбирают в пределах 10 -50 мм. Для заливки металла используют нормализованные воронки или литниковые чаши, размеры которых зависят от диаметра стояка и условий нормальной заливки формы.

Особенности литейных свойств стали оказьтают влияние на построение литниковых систем. Предпочтение отдается следующим технологическим и конструктивньп решениям: 1) вьшолнению прибылей только в песчаных вставках или в частях кокиля с хорошей тепловой изоляцией; 2) заливке кокилей сверг ху, преимущественно через прибьши; 3) совмещению прибыли и стояка (для мелких деталей); 4) исключению попадания струи жидкой стали на рабочую поверхность кокиля;

5) максимальному сокращению пути движения расплава до рабочей полости кокиля [1].

Для расширяющихся литниковых систем отливок из алюминиевых и магниевых сплавов рассчитывают площадь сечения стояка по формуле с использованием тех же рекомендаций, как для литья в песчаные формы. Однако при конструировании литниковой системы необходимо учитывать некоторые особенности литья в кокиль: ускоренное охлаждение потока расплава, отвод газов из формы, размещение в ней отливки и др.

Для литья в кокиль легких сплавов применяют стояки специальных конструкций: наклонные с круглым, овальньп или многогранным сечениями (рис. 5.10, а)\ змееобразные (рис. 5.10, б) и изогнутые, получившие название гусиная лапка (рис. 5.10, в). В этих стояках снижается скорость движения расплава, что исключает захват воздуха, образование вторичных шлаков и пены в каналах литниковой системы и обеспечивает спокойное заполнение рабочей полости формы. При получении мелких и средних отливок рекомендуют упрощенные конструкции литниковых систем, а для гашения динамического напора металла и улавливания металлических включений устанавливают фильтровальные сетки в нижней части системы (на выходе из стояка) [8].

Для приближенного определения диаметра прибьши используют эмпирические соотношения его с диаметром окружности Z)y, вписанной в сечение питаемого узла отливки. При литье чугуна с шаровидным графитом: для компактных узлов отливок = = 0,8 Z)y, для узлов типа брусков = Dy, для узлов типа плит, заливаемых горизонтально, Dji = 1,2 Dy. Высота прибьши Hj = 1,25 Dy, диаметр шейки прибыли, соединяющей ее с питаемым узлом, = (0,3-1-0,5) /) [1]. Для отливок из стали или высокопрочного чугуна диаметр прибьши, размещенной в песчаном стержне, D = (0,65-0,7) Dy, высота прибыли -Яп = (1,21,25) Dy [6].

Для отливок из магниевых сплавов объем прямой или боковой прибыли оценивают из соотношения = (2,0ч-2,5) Vy, где Vy - объем питаемого узла отливки [7].

Рис. 5.10. Схемы стояков, применяемых при литье в кокиль:

а - наклонный; б - змеевидный; в - изогнутый ( гусиная шейка); 1 - стояк; 2 - фильтровальная сетка; 3 - литниковый ход; 4 - питатель; 5 - отливка

5.5. КОКИЛЬНЫЕ МАШИНЫ

Из анализа основных операций литья в кокиль следует, что этот процесс - малооперационный. Основные операции при механизации процесса - раскрытие кокиля; извлечение стержней, отливки; нанесение огаеупорного покрытия; установка стержней; закрытие и запирание кокиля: заливка расплава - вьшолняются механизмами кокильной машины или литейного комплекса, которыми управляет рабочий-оператор.

При автоматизации процесса управление механизмами осуществляется системой, часто связанной с управляющей ЭВМ.

В зависимости от серийности производства, массы, размеров, сложности отливок изменяется степень механизации и автоматизации процесса. При серийном и мелкосерийном производстве крупных, сложной конфигурации отливок более эффективными оказываются автоматизированные кокильные машины и механизированные кокили.

Кокильные машины разделяют на универсальные (одно-, двух- и трехпозиционные), карусельные (с 4, 6, 8, 12, 16 позициями) и специальные.

Универсальшле однопозициошше кокильные машины предназначены для получения отливок из цветных и черных сплавов в кокилях нормального ряда размерами от 250 х 200 до 1000 X 800 мм в плане. Гамма машин включает следующие типы:

I - с вертикальным разъемом кокиля, с одной подвижной плитой;

II - с вертикальным разъемом кокиля, с двумя подвижными плитами и поддоном;

III - с вертикальным разъемом кокиля, с двумя подвижньши плитами, поддоном и механизмом перемещения верхних стержней;

IV - с горизонтальным разъемом кокиля, с двумя подвижными плитами и поддоном с нижним и торцовом стержнями (пять подвижных плит).

Эти машины обеспечивают широкие возможности получения отливок сложной конфигурации.

Машина типа I (мод. 5915) (рис. 5.11) имеет две подкокильные плиты 7 и Д одна из которых неподвижна и крепится на станине 5, а вторая перемещается по диагонально расположенным направляющим 6, связывающим неподвижную подкокильную плиту и стойку с гидроцилиндром. Выталкивание отливки и возврат толкателей в исходцое положение в подвижной половине кокиля происходит в крайних положениях плиты с помощью регулируемых по длине тяг, которые пропущены в отверстия неподвижной стойки и соединены с плитой толкателей. Из неподвижной половины кокиля отливка выталкивается с помощью рычажного механизма, приводимого в движение гидроцилиндром, расположенным в станине.

Установленный на машину кокиль может быть дополнительно снабжен гидроцилиндром для привода металлического стержня.

Параметры машин типа I приведены в табл. 5.10.

5.10. Технические характеристики машин типа I

КОКИЛЬНЫЕ МАШИНЫ

Рис. 5.11. Кокильная машина мод. 5915:

и 2 - подкокильные плиты; 3 - пульт управления; 4 -шкаф гидропанелей; 5 - станина; 6 - направляющие

Машина типа II (мод. 5922) имеет механизмы подвижных плит, выполненные в виде агрегатных узлов: подкокильная плита 3 (рис. 5.12) закреплена консольно на двух цилиндрических направляющих, которые перемещаются в опорах неподвижной стойки с помощью гидравлического цилиндра. Агрегатный узел включает систему выталкивания и фиксации отливки на поддоне 5, а также возврата толкателей в исходное положение при полном раскрытии кокиля. Механизм поддона обеспечивает выталкивание отливки и выем металгшче-ского стержня.

Конструкция машины позволяет устанавливать кокиль с двумя дополнительными боковыми стержнями и применять дозатор для

Гооооо

Рис. 5.12. Кокильная машина мод. 5922:

1 - наладочный пульт; 2 - рабочий пульт; 3 - подкокильная плита; 4 - шкаф гидропанелей; 5 - поддон; 6 - механизм нижнего стержня; 7 - рама

J 2 /

Рнс. 5.13. Кокильная машина мод. 5944:

1 - станина; 2 - поддон; 3 - педаль управления; 4 - пульт; 5 - съемник отливок; 6 - подкокильная плита; 7 - механизм верхнего стержня; 8 - шкаф гидропанелей; 9 - механизм нижнего стержня