Элементы литниковых систем

Литниковой системой называется совокупность каналов для подвода металла в полость литейной формы, улавливания загрязнений металла (шлака, земляных включений) и питания отливки жидким металлом при ее затвердевании. Применяемые в практике литейного производства различные способы подвода расплавленного металла можно свести к двум основным типам литников: литник со свободным падением металла
(рис. 32, а) и литник с падением металла по ломаной линии

(рис. 32, б, в, г). Последний способ подвода металла в форму делится на следующие четыре подгруппы: металл вводится через разъем формы сверху (см. рис. 32, б), по разъему опок на половине высоты отливки (см. рис.
32, в), сифоном (см. рис. 32, г), по разъему опок в нижнюю или среднюю часть отливки от одного стояка — стопочная заливка (рис. 32, д).
Способ подвода металла выбирают в зависимости от конфигурации, назначения и материала отливки. На рис. 33 показана литниковая система для чугунной отливки, которая состоит из литниковой чаши 1, стояка 2, шлакоуловителя 3, питателей 4 и выпоров 5. Литниковая чаша является метал-лоприемником, в который при заливке формы расплав поступает из разливочного ковша.

Стояк, представляющий собой вертикальный канал в верхней
полуформе, соединяет заливочную чашу с шлакоуловителем. Шлакоуловитель- горизонтальный трапециевидного или полукруглого сечения канал, обычно выполняемый в верхней полу-форме, служит для задерживания шлака, а также для облегчения заполнения форм металлом при наличии нескольких питателей. Питателями называют короткие каналы трапециевид-ной или полукруглой формы, служащие для непосредственного подвода металла к полости формы.

Рис. 32. Способы подвода металла в форму: а — свободное падение металла, б — через разъем формы сверху, в — по разъему опок, г — сифоном, д *— по разъему опок от одного стояка

Элементы литниковых систем

Рис. 33. Литниковая система

Для получения плотных массивных чугунных, стальных и из цветных сплавов отливок в форме устраивают дополнительные литниковые каналы, полости, выпоры, прибыли и питающие бобышки, заполняемые металлом во время заливки и служащие для питания отливок в процессе их охлаждения. Литниковые системы рассчитывают по нормалям и специальным формулам. При расчете литниковой системы для чугунных отливок сначала определяют площадь поперечного сечения всех питателей Fст и их количество, а сечение шлакоуловителя Fшл и стояка Fст находят по соотношениям. Ниже приводится одно из таких соотношений, широко применяемое на практике для чугунных отливок

В качестве примера рассмотрим последовательность технологического процесса изготовления отливки — чугунной втулки 1 (рис. 34). По чертежу втулки изготовляют модель 2, которая состоит из двух половинок и может центрироваться с помощью шипов и гнезд.

Внутренняя полость втулки 1 образуется стержнем 3, который изготавливается из стержневой смеси в ящике 4. После уплотнения смеси в ящике сырой стержень извлекают из ящика и для придания ему прочности высушивают в печи. При сборке литейной формы сухой стержень устанавливают стержневыми знаками в соответствующие гнезда формы, полученные с помощью знаковых частей 5 модели. Поэтому длина стержня должна быть больше длины полости отливки на величину знаков.

Литейную форму для втулки делают из двух половин (верхней 6 и нижней 7). Полуформы изготовляют из формовочной смеси, уплотняемой в металлических рамках 8, которые называются опоками.

Элементы литниковых систем

Рис. 34. Процесс получения чугунной отливки втулки:
а- формовка нижней полуформы, б —формовка верхней полуформы, в — собранная форма со стержнем, г — разрез формы по антипиковой системе, О — отливка с литниковой системой

Для изготовления литейной формы на подопочный щиток 9 устанавливают половину модели, по которой получают отпечаток в нижней полуформе, а также опоку 8 (рис. 34, а). Чтобы устранить прилипание формовочной смеси к модели 2, ее рабочую поверхность и щитка 9 припыливают графитом, после чего в опоку насыпают формовочную смесь и уплотняют ее. Излишек формовочной смеси счищают с поверхности уплотненной формы, опоку переворачивают на 180° и устанавливают на подопочный щиток 9. Затем на нижнюю половину модели устанавливают верхнюю, а на нижнюю опоку устанавливают верхнюю (рис. 34, б). Поверхность модели припыливают графитом, устанавливают модели литниковой системы, а затем в верхнюю опоку засыпают формовочную смесь и уплотняют ее. После этого снимают верхнюю полуформу, извлекают половинки моделей и модели литниковой системы, устанавливают стержень (рис. 34, в) и собирают форму. Для точной сборки формы опоки имеют специальные втулки 10, в которые входят центрирующие штыри 11. При заполнении формы жидким металлом он давит на стенки формы, в результате чего верхняя опока может подняться и тогда по плоскости разъема образуется зазор, через который может вытекать металл. Для предупреждения этого верхнюю полуформу крепят к нижней скобками 12 или ставят на верхнюю опоку груз (рис. 34, г). Жидкий металл при заливке поступает в полость 13 формы по литниковым каналам, которые состоят из стояка 14, шлакоуловителя 15, питателя 16 и выпора 17 (рис. 34, д).

Рассмотренный выше пример показывает, что процесс получения литой заготовки является сложным и складывается из различных технологических операций.