Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

Литейка.ру - самая литейная компания. Чугунное литьё на заказ

Заливка литейных форм

 

1) Необходимо рассчитать массу груза, исходя из нагрузки подобрать оптимальные болтовые стяжки и т.д.

2) Обеспечить требуемую и оптимальную температуру заливки.

3) Поддерживать оптимальную дозу заливаемого металла с помощью специальных заливочных ковшей.

4)Предотвращение захвата газа.

5) Снятие шлака.

В процессе заливки литейных форм немалую роль играет заливочный ковш, о которых далее и пойдёт речь. 

Основные требования к ковшам.

1) Простота заливки.

2) Минимальные тепловые потери.

3) Минимум разбрызгивания.

4) Снятие шлака.

5) Безопасность работы.

6) Ремонтопригодность.

Шлак - вредные примеси в жидком металле, которые приводят к появлению дефектов в отливке. Обычно его плотность меньше плотности металла, и шлак всплывает на поверхность. Обычно его снимают спец. лопаткой.

Способы удержания шлака в ковше.

Наиболее пригодны для удержания шлака являются чайниковые и стопорные ковши. 

 

 

Во многих случаях по соображению технике  безопасности необходимо решать проблему исключения само опрокидывания ковшей. Особо остро эта проблема стоит у конических ковшей.

 

Проверка по первому условию.

 

Предотвращение опрокидывания конических ковшей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уц.т. – центр тяжести ковша (переменная величина)

 

Уц.п. – центр поворота ковша

 

Уц.п.=Уц.п.+(50..100)мм

 

Чем больше разница (Уц.п.-Уц.т.) тем больше усилий требуется для поворота ковша.

 

Уц.п.>Уц.т. – при ручном повороте ковша.

 

Обеспечение необходимой расходной характеристики:

 

1)      Конические ковши.

 

о.р.- относительный расход

 

  ϕ- угол поворота ковша

 

2)      Стопорные ковши.

 

 

 

3)Барабанные ковши.

Обеспечивают постоянство расхода при постоянной скорости поворота ковша.

 

Способы футеровки ковшей.

1)      Окунание в раствор огнеупорной глины.

2)      Обмазка

3)      Набивка ковшей

4)      Торкретирование

Сушка ковшей.

Длительность сушки при 300-350 градусах:

1)      Ручные 2..3 часа.

2)      Монорельсовые 3..5 часа.

3)      Футерованные кирпичом 8..10 часов.

 

 Технические параметры заливки:

1)      Металлоемкость заливочного ковша.

2)      Температура заливки металла.

3)      Массовая и линейная скорость заливки металла.

 

Доза заливаемого металла.

Металлоемкость заливочного ковша ограничена снизу металлоемкостью формы (для очень крупных отливок или суммарная металлоемкость нескольких форм заливаемых из одного ковша).

 

 

 

ΔTзал.  допущенный интервал изменения температуры заливки.

 

 

 

 –коэффициент выхода годного

 

Коэффициент выхода годного для материалов

0,5..0,75

Серый чугун

0,45..0,6

Ковкий чугун

0,4..0,65

Сталь

0,35..0,65

Высокопрочный чугун

 

Рекомендации по числу форм заливаемые из одного ковша

Масса формы, кг.

Число форм из ковша

Емкость ковша,т.

до 10

18-25

0,25

до15

15-20

0,5

…..

…..

…..

500

6-10

4

10000

1-2

до20

 

Технологические параметры заливки форм.

                 Температура заливки сплавов определяется по необходимому и возможному с точки зрения сохранения свойств сплава.

Выбор возможного перегрева в дальнейшем определяет  структуру  и механические свойства отливок (усадка, выгорание компонентов, перегрев форм, склонность к образованию трещин).

 

Массовая и линейная скорость заливки

1.Массовая – точность дозирования (кг/с).

2.Линейная – качество отливки (м/с).

 

Реальная литейная форма заполняется турбулентным потоком, это говорит о спокойном заполнении форм расплавом без завихрений, разрыва потока, то есть о допустимом коэффициенте Ренольса.

Рациональный режим заполнения

1.Быстое заполнение литейной чащи.

2.Подача расплава со скоростью определяющей литниковой системой.

Контроль параметров заливки

Контролируют химический состав расплава. Используют, как прямые так т косвенные методы (температура расплава, контроль химического состава, температура заливки). Для определения используют оптические пирометры и термопары. Температура заливки определяемая термопарой

XA-1300˚C

W-M-2000 ˚C

W-Re-2000 ˚C

Контроль температуры расплава в печах: вагранка до 1500 ˚C, дуговые печи до 1600 ˚C, индукционные 1750 ˚C.

 

Автоматизация заливки форм.

Основные задачи:

1)      Выбор способа подачи металла в форму.

2)      Выбор способа определения дозы.

3)      Другие задачи.

4)      Поддержание необходимой температуры заливки.

5)      Способы перемещения расплава от отливок к разливке.

6)      Механизм  синхронизации с конвейером.

Способы определения дозы металла.

1) Часто используют дозирование по времени. Точность дозирования 5-8%, обусловлено образованием настели, выгоранием футеровки.

2) По объему вылитого металла. Точность 3-5%

3)  По массе залитого металла. Точность 1-2%.

4) По сигналу завершения заполнения формы ( фотоэлемент дает сигнал о завершении заливки формы).

Конструирование и расчет литниковых систем

1)Физические свойства металла расплавов

Плотность расплава (кг/ )

Зависит от состава и температуры металла. Идеальный раствор  подчиняется закону аддитивности и зависит от химического состава линейно.

Закон Рауля:

Для идеальных растворов :

Температурная зависимость плотности для чистых металлов близки к линейной.

Рассмотрим некоторые примеры

Стали:

С=0,25%

Температура, ˚C

Плотность, кг/

1470

7330

1600

7000

С=0,8%

Температура, ˚C

Плотность, кг/

1350

7270

1600

6800

 

Алюминиевые сплавы:

Температура, ˚C

Плотность, кг/

760-790

2570-2400

 

Вязкость расплавов

- коэффициент динамической вязкости

=пуаз 1пз=0,1 Нс/

 – кинематическая вязкость [v]=Стокс

 

         В бинарных сплавах вязкость расплава незначительно различается.  В эвтектических сплавах  минимальная вязкость у эвтектиков.

Реологические модели жидкости

Идеальные жидкости не обладают  вязкостью, поверхностными напряжениями, и не изменяют объем при изменении температуры.

Технологические свойства расплавов

Жидкотекучесть- способность расплава заполнять литейную формую. Данное свойство определяется с помощью специальных проб. Наибольше распространена спиральная проба.

Литниковая система

Литниковая система- система каналов и устройств (фильтр, сетка) для подвода в рабочую полость расплава и обеспечение питанием отливки при затвердевании.  Часто употребляется термин литниково-питающая система. Во  многих случаях в литниковых системах можно выделить 2 группы основных элементов.