Text
                    СССР
•**’ . ..
РТМ 21-61
Г “
• *•
4	Ц
СИСТЕМЫ ЛИТНИКОВЫЕ
ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТЫ
СТАНДАРТГНЗ
МОСКВА - М»1

СССР РТМ 21-61 р СИСТЕМЫ ЛИТНИКОВЫЕ ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТЫ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ МОСКВА —1961
СОДЕРЖАНИЕ 1. Основные определения , _ ........ ..... - 1 2, Гидродинамические закономерности заполнения формы ,........................... 3 3. Классификация литниковых систем............................................... 5 4. Выбор типа литниковой системы . .......................: ’ 6 5. Выбор места подвода и числа литников................ . 6. Выбор толшьииы и живого сечения литника.................................... 16 7. Проектирование вентиляционной системы форм * . .......................19 8. Выбор размеров литникового хода и конструктивное оформление литника . 21 9. Выбор диаметра камеры сжатия................................................ 24 10. Определение рабочей скорости прессования , . . 25 II, Обеспечение рабочей скорости прессования.................................... 27 12. Определение порции сплава для заливки в камеру сжатия ....... 30 Приложение к РТМ 21—61........................................................32 Примеры проектирования литниковых систем и режимов прессования.................32 ! ।
СССР Всесоюзный научно-исследовательский институт по нормализации в машиностроении (ВНИИНМАШ) руководящий технический МАТЕРИАЛ РТМ 21—61 СИСТЕМЫ ЛИТНИКОВЫЕ ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ Группа Г44 В настоящем руководящем техническом материале содержатся сведения, необходи- мые для проектирования литниковых систем отливок, изготавливаемых на машинах с хо- лодной вертикальной и холодной горизонтальной камерами сжатия, а также сведения по устройству вентиляции формы, выбору необходимой скорости прессования, определению оптимальной порции заливаемого в камеру сжатия сплава. 1. ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ Литниковая система (черт. 1 и 2) представляет собой совокупность каналов и резер- вуаров. по которым металл поступает в полость формы. । Черт. 1 Основные элементы литниковой системы для литья на машинах с горизонтальной (вверху) и с вертикальной (внизу) камерами сжатия: 1 — камера сжатия; 2 — зумпф; 3 — литниковый ход. 4— литник: 5—полость формы; 6—рас секатель I Основные элементы литниковой системы при литье на машинах с камерой сжатия, располо- женной в плоскости разъема формы (Полак 408, 1220): / — камера сжатия; 2— литниковый ход; 3 — литник: 4 — полость формы Элементы литниковой системы следующие. Камера сжатия (стакан) —резервуар, в который из раздаточной печи заливается порция сплава, необходимая для заполнения формы. Утвержден ВННИИМАШем 20/V 1961 г. Срок введения 1/1 1962 г.
Стр. 2 РТМ 21—61 Системы литниковые для литья под давлением Зумпф — углубление в подвижной половине формы, расположенное против камеры сжатия; служит для накапливания в нем обломков корочки затвердевшего металла, обра- зующейся на стенке камеры сжатия во время заливки и в процессе прессования. На машинах с вертикальной камерой сжатия роль зумпфа выполняет пространство между пяткой и входным отверстием втулки литникового хода, которое образуется в пе- риод заполнения. Литниковый ход — канал или система каналов, по которым металл подводится от камеры сжатия к литнику. Лнтннк—канал, непосредственно примыкающий к полости формы. Вентиляционная система (черт. 3) представляет собой совокупность каналов, зазоров и резервуаров, через которые находящиеся в форме воздух и газы вытесняются поступаю- щим металлом. А ** ‘ Черт. 3 Схема вентиляционной системы: 1 — вентиляционный канал: 2 — сливной резервуар; 3 — соеди- нительный канал; 4—зазор Элементы вентиляционной системы следующие. Вентиляционный канал — широкий канал малой глубины, выполненный в пло- скости разъема подвижной или неподвижной половины формы. Посредством вентиляцион- ного канала полость формы н сливной резервуар сообщаются с внешней атмосферой. Слнвной резервуар (промывник) —резервуар, выполненный в плоскости разъема подвижной или неподвижной половины формы и сообщающийся с полостью формы соедини- тельным каналом, а с внешней атмосферой — вентиляционным каналом. Зазор — пространство между выталкивателями, подвижными стержнями и стенкой формы, через которое полость формы сообщается с внешней атмосферой. Скорость холостого хода — средняя скорость перемещения прессующего поршня в период, предшествующий заполнению формы, или при прессовании без металла. Рабочая скорость п р е с с о в а н и _я — средняя скорость перемещения прессую- щего поршня в период заполнения формы металлом. Рабочее давление — удельное давление в сети или в аккумуляторе. Конечное давление — удельное давление на прессостаток с момента окончания заполнения формы. . Гидродинамическое давление-— удельное давление, действующее в потоке. Напорный поток — поток, ограниченный со всех сторон жесткими стенками; его движение происходит под действием приложенного к нему давления. Безнапорный поток — поток, огра ниченный стенками только с одной, с двух нлн с трех сторон; его движение происходит по инерции под влиянием начальной скорости, вызванной давлением. Струя — поток, ограниченный со всех сторон газовой или жидкой средой; ее движе- ние происходит по инерции под влиянием начальной скорости, вызванной давлением. Живое сечение потока — поперечное сечение потока, перпендикулярное к на- правлению его движения.
Стр, 3 Системы литниковые для лнтья под давлением РТМ 21—61 Живое сечение полости формы — поперечное сечение полости формы, перпен- дикулярное к направлению заполняющего ее потока. Расход металла — количество металла, протекающее через живое сечение потока в единицу времени. Технологический прессостаток — остаток металла в камере сжатия после за- полнения формы, обеспечивающий получение годной отливки. Нерабочая часть прессостатка — часть технологического прессостатка, фор- мирующаяся за счет корочки затвердевшего металла, которая возникает на стенке камеры сжатия за период залнвки в нее металла и в процессе прессования. Рассекатель — стержень в подвижной половине формы, выступающий над линией разъема против литникового хода и предназначенный: для сокращения времени образова- ния напорного потока в литниковом ходе; для создания плавного входа потока в литник; для уменьшения объема литникового хода; для извлечения металла из литникового хода при раскрытии формы, 2. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ЗАПОЛНЕНИЯ ФОРМЫ Место подвода н живое сечение литника оказывают совместное влияние на режим те- чения металла в форме. От этого зависит заполняемость формы, качество поверхности, чет- кость контуров и наличие раковии в теле отливки. Наиболее благоприятным для качества отливки будет такой режим, при котором за- полнение формы проходит последовательно, сплошным потоком, без образования брызг и без нарушения вентиляции до окончания заполнения формы. Создание такого' режима тре- бует учета закономерностей растекания потока сплава в заполняемой полости. Движение потока сплава в форме подчиняется законам гидравлики. Отличие создают явления, вызываемые охлаждением движущегося металла. Эти явления следующие. В местах контакта жидкого или кашеобразного сплава со стенками формы остается корочка затвердевшего металла. Толщина корочки тем меньше, чем больше скорость движе- ния сплава и чем больше его удельный вес. В процессе движения происходит повышение вязкости сплава, особенно в конце потока. Прн этом возрастают путевые потерн напора, снижается скорость и происходит расширение потока. На конце потока возникает пленка затвердевшего металла, непрерывно разрушаю- щаяся в процессе движения. В момент, когда прочность плеики и вязкость в конце потока достигнут величины, для преодоления которой кинетическая энергия потока окажется недо- статочной, продвижение металла прекратится. Расширение и остановка потока произойдут тем быстрее, чем меньше скорость и тол- щина потока, выше вязкость сплава и меньше его удельный .вес. Поток^мет.аллапрежде всего поступает в те участки формы, где сопротивление движе- нию металла наименьшее. При набегании потока на преграду (стенку, стержень, выступ формы) происходит удар. В месте удара поток деформируется н растекается. Удар может вызвать брызги сплава, интенсивность образования которых тем больше, чем больше скорость потока, меньше его толщина н меньше вязкость. Образованию брызг способствует также расширение потока перед преградой. Характер растекания потока после набегания на преграду зависит от формы преграды. На черт. 4 показаны схемы растекания компактного потока для случаев, чаще всего встре- чающихся в формах при литье под давлением. Случай 1. Поток прямоугольного сечения толщиной, равной толщине полости формы, набегает под прямым углом на плоскую заднюю стенку, В момент встречи с преградой происходит удар, за которым следует растекание Потока в возможных направлениях с одина- ковым расходом. При встрече растекающихся потоков с новой преградой (боковой стенкой) удар повторится и изменится направление растекания в соответствии с формой преграды. Случай 2. Струя круглого сечения под прямым углом набегает на плоскость. От места удара поток растекается по поверхности в радиальных направлениях. С увеличением радиуса растекания толщина потока уменьшается. После того, как она станет соизмеримой с толщиной корочки затвердевшего металла, дальнейшее растекание будет проходить с раз- рывами, что ухудшит поверхность отливки, Случай 3. Поток прямоугольного сечения толщиной, равной толщине полости формы, набегает на вогнутую преграду и после удара растекается по ней в возможных направлениях с одинаковым расходом. Случай 4. Поток набегает на круглый стержень, расположенный на одной с ним оси. От удара поток разделяется на два равных по расходу потока, которые под углом набегают на боковые стенки формы. После улара о боковую стенку растекание происходит неравно-
Стр. 4 РТМ 21—61 Системы литниковые для литья под давлением мерно. Больший расход будет в том направлении, которое образует больший угол с осью набегающего на боковую стенку потока. Дальнейшее продвижение растекающихся потоков будет проходить по схеме случая 1. Случай 5. Растекание потока в прямоугольной полости, сообщающейся щелевыми ка- налами а со смежными участками формы. Поток, выйдя из литника, после набегания на заднюю стенку, растекается по схеме, рассмотренной в случае 1. Одновременно с растеканием по боковым стенкам металл входит в щелевые каналы а. Так как гидравлическое сопротивление в каналах больше, чем в полости б, поток в них оста- новится. Как только полость б заполнится и в ней создается давление, достаточное для преодоления сопротивления в каналах ау движение в каналах восстановится. Первый режим Второй режим Тоетий режим Черт. 4 Характерные случаи набегания потока металла на преград) Черт. 5 Основные режимы заполнения формы простейшей конструкции: /ф — живое сечение формы; — жи- вое сечение литника Случай 6, Начальный участок полости формы заполняется сплошным потоком. По оси формы имеется круглый стержень. Участок формы за стержнем заполняется растекаю- щимися потоками, которые поступают через проходы между стержнем и стенкой формы. Встреча растекающихся по задней стенке потоков создает подпор металла, сопровождаю- щийся завихрениями. В местах набегания потока на преграду происходит постепенное накопление металла. Вход потока в образовавшийся подпор создаёт завихрения, увлекающие в толщу металла газы из полости формы. Растекание металла по внешним контурам полости формы приводит к преждевре- менному нарушению вентиляции формы, что чаще всего является причиной раковин в теле отливок. Образование брызг металла, а также несплошиость потока, растекающегося в недоста- точно подогретой полости формы, являются основной причиной «мороза» на поверхности 1 ’ lihbuk. Учет закономерностей растекания металла позволяет выделить три основных режима заполнения формы простейшей конструкции, схемы которых показаны на черт. 5.
Стр. 5 Системы литниковые для литья под давлением РТМ 21—61 Первый режим — поток по выходе из литника имеет или приобретает сеченне, равное сечению полости формы, н заполняет ее последовательно от литинка к противоположной стенке. Второй режим — лоток первоначального сечения набегает под углом 90° на заднюю стенку. После удара он деформируется, заполняя последовательно сплошным потоком всю полость от задней стенки к литнику. Третий режим—поток первоначального сечения, выйдя из лнтинка, набегает под углом 90° на заднюю стенку и от места удара растекается по внешним контурам полости формы, осуществляя ее заполнение. Тот или иной режим заполнения устанавливаются в зависимости от отношения живого сечения литника к живому сечению полости формы. Условия, при которых устанавливаются основные режимы заполнения, приведены в табл. 1. 1 Таблица 1 Режим заполнения л 1 Минимальная начальная скорость потока металла в форме м/сек Отношение | толщины битника к толщине тела отливки в месте подвода живого сечения литника к живо- му сечению полости формы • Первый 1,5 0,8-1,0 0,85-1,0 ! Второй 0,5-1.0 0,4 0,85 Третий 2,5 Менее 0,5 Менее 0,4 Первый и второй режимы, обеспечивающие направленный выход воздуха и газов из формы, позволяют получать отливки с лучшей чистотой поверхности и минимальной порис- тостью. При третьем режиме поток металла, растекаясь по стейкам формы, перекрывает вен- тиляционные каналы в начале заполнения, из-за чего лишенные возможности выхода из формы воздух и газы внедряются в металл и создают раковины в теле отливки. Образую- щиеся при этом разрывы потока снижают качество поверхности отливки. Факторы, способствующие расширению потока в форме, способствуют переходу вто- рого. а в некоторых случаях и третьего режимов в первый. Чем больше отношение живого сечения литника к живому сечению полости формы, тем лучше должна быть организована вентиляция формы. При несоблюдении этого положе- ния последовательность заполнения при первом и втором режимах может нарушиться, что приведет к браку по раковинам. В форме более сложной конструкции на пути потока встречаются преграды: стержни, выступы, углубления, изгибы, сжатие и расширение Каждая преграда как бы разделяет полость формы на отдельные участки. Характер заполнения каждого последующего участка зависит от его конструкции и размеров, а также от формы и живого сечения потоков металла, поступающих в него. По- этому заполнение формы сложных отливок чаще всего происходит по смешанному режиму. Управлять режимом заполнения форм за счет выбора сечения литника не всегда возможно. Решающее влияние оказывает место подвода металла в форму. полости. 3. КЛАССИФИКАЦИЯ ЛИТНИКОВЫХ СИСТЕМ В зависимости от положения литника относительно проекции отливки на плоскость разъема, литниковые системы разделяются на два типа (черт. 6). Тип 1 — внутренняя литниковая система, при которой подвод металла осуществляется внутри контура проекции отливки на плоскость разъема. Тип 11 — внешняя литниковая система, при которой подвод металла осуществляется внешнему контуру проекции отливки на плоскость разъема.
Стр. 6 РТМ 21—61 Системы литниковые для лнтья под давлением Черт, 6 Схемы основных типов литниковых систем тип 1 — внутренняя; тнп II — внешняя 4. ВЫБОР ТИПА ЛИТНИКОВОЙ СИСТЕМЫ При выборе типа литниковой системы в первую очередь необходимо определить поло- жение отливки в форме, которое позволяло бы создать последовательное заполнение н вен- тиляцию формы, было бы технологичным для изготовления и удобным для эксплуатации формы и способствовало бы рентабельности производства. После этого надлежит выбрать тнп лнтннковой системы, исходя из следующего Внутренняя лнтинковая система (тнп 1) Литниковая система первого типа применяется прн изготовлении в одноместных фор- мах деталей типа рамок, колец, плнт, дисков, втулок, фланцев, крышек, деталей сложных конструкций в следующих случаях: а) при площади проекции отлнвки на плоскость разъема, равной нлн близкой к до- пускаемой для данной машины; б) когда внутреннюю полость отливки невозможно или сложно выполнить за счет боковых стержней; в) когда внутреннее расположение литниковой системы позволяет создать направлен- ное заполнение и вентиляцию формы. Внутренняя литниковая система имеет следующие особенности: а) сокращает габариты формы; б) обеспечивает лучшее запирание формы; в) позволяет получать отливки с глубокой полостью, при минимальной длине литни- кового хода и минимальном расходе металла иа литниковую систему; г) способствует образованию пористости в теле отливки и узора («мороза») на ее по- верхности прн изготовлении деталей с поверхностью большой протяженности; д) затрудняет операции по отделению отлнвки от литника и по зачистке места под- вода металла. Характерные примеры применения литниковой системы первого типа показаны на черт. 7, 8, 9, 10. И, 12,
Стр. 7 Системы литниковые для литья под давлением РТМ 21-61 4 * Отладка Черт. 7 Пример технологии отливки детали типа втулки на машине с вертикальной камерой сжатия Подвод металла кольцевым литником толщиной, близкой к телу отливки, создает последовательное заполнение по первому режиму. При умеяыпении толщины литника повышается опасность брака по пористости РФ ^Рекомендуется для предупреждения усадочных раковин и глухим по выходе отливке и Черт. 8 Пример технологии отливки коробчатой детали с фланцами дном на машине с вертикальной камерой сжатия С увеличением поверхности, по которой растекается металл мз литникового хода, усложняется борьба с пористостью в «морозом» на ее поверхности. Повышению качества способствуют: устрой- ство сливных резервуаров по периметру фланца; заливка сплава в каше- образном состоянии; минимальная скорость прессования; нормальный подогрев формы; применение втулки литникового хода с максимальным входным отверстием 2 РТМ 21-61
Стр. 8 РТМ 21-61 Системы литниковые для литья под давлением Черт, 9 Пример технологии отливки детали коробчатого типа на машине с горизонтальной камерой сжатия Заполнение проходит по режиму, близкому к- первому. Технология приемлема и для машин с вертикальной камерой сжатия. Черт. 10 Пример технологии отливки детали типа рамки с различной шириной полок на машине с горизонтальной камерой сжатия Подвод металла двумя литниками / к широким полкам позво- ляет обеспечить их заполнение по второму режиму, а узких полок — ьо первому режиму. В месте встречи потоков рекомендуется вы- полнять сливные резервуары 2. Технология приемлема и для машин с вертикальной камерой сжатия.
Черт. II РФ Пример технологии отливки детали типа плиты на машине с гори- зонтальной камерой сжатия Большие габариты отливки не позволяют применить внешнюю литниковую систему. Самозалив формы предотвращается специаль- ной конструкцией камеры сжатия и установкой в нее пробки /. В пробке выполнен литник 2. Пробка выталкивается из камеры сжатия одновременно с прессостатком при раскрытии формы, после чего извлекается из отливки. Черт. 12 Пример технологии отливки типа кольца на машине с горизонтальной камерой сжатия . Заполнение формы проходит последовательно сплошным потоком (по первому режиму). У места встречи потоков выполняется сливной резер- вуар. При малых ширине и толщине кольца, когда скорость потока пре- вышает 10 м!сек, а также при изготовлении отливок из алюминиевых сплавов, содержащих железа менее 0,6%, подводить литник необходимо по касательной. Технология приемлема и для машин с вертикальной камерой сжатия. Аналогичные условия подвода металла необходимо обеспечить к при литниковой системе второго типа (внешней). Системы литниковые для литья под давлением I РТМ 21—61
Стр. 10 РТМ 21—61 Системы литниковые для литья под давлением Внешняя литниковая система (тип II) * Литниковая система второго типа применяется при изготовлении в одноместных и мно- гоместных формах деталей типа рамок, колец, плит, дисков, втулок, фланцев, крышек, дета- лей сложных конструкций в следующих случаях: а) при массовом производстве отливок, габарит которых допускает миогогиездиые формы; б) когда конструкция отливки не позволяет осуществить внутренний подвод металла; в) когда внешний подвод позволяет создать направленное заполнение и вентиляцию формы. Внешняя литниковая система по сравнению с внутренней имеет следующие особен- ности: Черт. 13 Пример технологии отлнвки тонкостенной коробки на машине с горизонтальной камерой сжатии Подводить металл необходимо к более широкой стороне литником разме- ром b > И. При этом условии заполнение формы происходит направленно по режиму, близкому ко второму. Направленный подвод металла не вызывает преждевременного разрушения стержня. Технология приемлема и дли машин с вертикальной камерой сжатия. а) менее трудоемки операции по отделению отливки от литника и по зачистке места подвода; б) габариты одноместных форм больше; в) при изготовлении отливок с глубокой полостью длина литникового хода и расход металла на литниковую систему больше. Характерные примеры внешней литниковой системы показаны на черт. 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 и 22. На черт, 23 и 24 показаны характерные случаи подвода металла в миогогиездиой форме при отливке однотипных деталей. Изготавливать в многогнездиой форме несколько деталей, отличных по конструкции и весу, не рекомендуется. В этом случае трудно обеспечить получение качественных отливок.
Стр. II Системы литниковые для литья под давлением РТМ 21-61 Черт. 14 Промер отливки тонкостенной коробки со сквозной глубокой полостью на машине с вертикальной камерой сжатия Щелевой литник обеспечивает заполнение формы по пер- вому режиму. Аналогичная технология отливок возможна и ва машинах с горизонтальной камерой сжатия: / — литниковый ход в подвижной половине формы; 2 — слив- ной резервуар; 3 — щелевой литник РФ Черт. 15 Пример технологии отливки детали типа втулки на машине с вертикальной камерой сжатия Подвод металла осуществлен сплошным кольцевым литником / в то- рец отливки, что обеспечивает последовательное заполнение сплошным потоком (по первому режиму). Технология приемлема и для машин с горизонтальной камерой сжатия.
Стр. 12 РТМ 21—61 Системы литниковые для литья под давлением Черт. 16 Пример технологии отливки ролика со сплошным диском и небольшим отверстием в центре на машине с горизонтальной камерой сжатия 1 Подвод металла по касательной двумя литниками создает условия для заполнения формы по второму режиму от места встречи потоков. Сливной резервуар необходимо выполнять у места встречи потоков. При литье на машинах с вертикальной камерой сжатия 2 целесооб- разно применять внутреннюю литниковую систему. Качество отливки при этом будет выше. РФ Черт, 17 Пример технологии отливки сплошного диска на машинах с горизонтальной камерой сжатия Заполнение формы проходит по второму режиму. Резер- вуар целесообразно выполнять против литника и в местах, заполнение которых идет в конце процесса. Подвод металла по касательной, одним литником, вызовет неспаи и сквозные раковины. Технология приемлема я для машин с вертикальной каме- рой сжатия.
Стр. 13 Системы литниковые для литья под давлением РТМ 21—61 Черт. 18 Пример технологии отливки равностенной рамки на машине с горизонтальной камерой . сжатия Заполнение происходит последовательно, сплошным потоком (по первому режиму). Сливной резервуар необходим у места встречи потоков. Подвод металла под углом целесообразен при литье из алюминиевых сплавов с содер- жанием железа менее 0,6%, а также при скорости потока в форме более 10 м.[сек,. РФ Черт. 19 Пример технологии отливки детали типа узкой рамки на машине с горизонтальной камерой сжатия Подвод металла двумя литниками исключает удар по- тока о близко расположенный к литнику стержень, и запол- нение формы проходит по режиму, близкому к первому. В месте встречи потоков необходимо выполнять сливной резервуар.
Стр. 14 РТМ 21—61 Системы литниковые для литья под давлением Черт. 20 Пример технологии отливки детали типа рамки с несиммет рично расположенным отверстием на машине с горизонтальной камерой сжатия Показаны два возможных способа подвода металла, обес- печивающих заполнение большей части полости формы по второму режиму. В месте встречи потоков необходимо выпол- нять сливной резервуар. Черт. 21 Пример технологии изготовления отливки типа плиты на машине с горизонтальной камерой сжатия. Заполнение формы проходит по второму режиму Сливные резервуары необходимо выполнять против лит- ника и в местах, заполнение которых проходит в конце процесса. Скорость прессования должна быть минимально допу стимая. Технология приемлема и при литье на машинах с верти калькой камерой сжатия.
Стр. 15 Системы литниковые для литья под давлением РТМ 21—61 Черт. 22 Пример технологии отливки тонкостенной длинной пластины на машине с горизонтальной камерой сжатия При толщине литника более 0,5 толщины тела отливки заполнение проходит последовательно сплошным потоком в обоих направлениях от места подвода. Сливные резервуары необходимо выполнять в торцах пластины Черт. 23 Звездное расположение отливок в форме Литниковая система исключает самозалив при машине с горизонтальной камерой сжатия. литье на Черт. 24 Многогнездная форма с последовательным перепуском металла По такой технологии можно изготавливать отливки на машинах с го ризонтальной н вертикальной камерами сжатия. 3 РТМ 21-61
Стр. 16 РТМ 21—61 Системы литниковые для литья под давлением 5. ВЫБОР МЕСТА ПОДВОДА И ЧИСЛА ЛИТНИКОВ Место подвода должно быть удобным для выполнения обрубных н зачистных операций. Желательно подводить металл к частям отливки, которые подвергаются механической об- работке. Место подвода должно быть выбрано так, чтобы была возможность: а) создавать последовательное заполнение и вентиляцию формы по первому или вто- рому режиму, что обеспечивает нанлучшее качество отливок; б) создавать направленное поступление металла в труднозаполняемые н трудновен- тилнруемые участки формы; в) обеспечивать меньший путь потока металла в полости формы; г) обеспечивать условия, не допускающие разрушение формы. Для этого нельзя на- правлять поток металла на стержни, выступы и стенки формы, расположенные непосред- ственно возле литника. Если конструкция отливки не позволяет избежать этого, необходимо направлять поток на преграду тангенциально или увеличить сечение литника до размеров, при которых скорость потока не превышала бы 10 м/сек-, невыполнение этого условия создает опасность быстрого разгара участков формы, ис- пытывающих давление потока, а также их повреждения от налипания металла при литье алюминиевых сплавов с содержанием железа менее 0,6%; д) не допускать растекания потока по внешним контурам полости формы в началь- ной стадии процесса, что может вызвать раковины в теле отливки, а при литье легких спла- вов и неслнтнны; е) не допускать разделения вошедшего в форму потока на несколько потоков. Подводить металл в форму необходимо одним литником. Несколько литников приме- няются в случаях, когда надо исключить удар потока о стержни, выступы и другие части формы, если нельзя избежать этого подводом металла в другом месте, когда одни литник не может обеспечить заполнение всей формы по первому или второму режиму. Для достижения одновременного поступления металла в форму через несколько лит- ников необходимо, чтобы живые сечения и конструкция каждого лнтннка были одинаковыми. При выборе места подвода металла в форму необходимо руководствоваться закономер- ностями движения металла в форме, рассмотренными во втором разделе. Характерные примеры подвода металла в форму показаны на черт. 7—24 6. ВЫБОР ТОЛЩИНЫ И ЖИВОГО СЕЧЕНИЯ ЛИТНИКА Гидродинамическая роль живого сечения лнтннка при заполнении формы: а) определяет форму и направление потока на начальном участке заполняемой по- лости; б) оказывает влияние на скорость потока, поступающего в форму; в) определяет величину гидродинамического сопротивления движению прессующего поршня. От толщины лнтника зависит компактность и степень охлаждения потока металла в форме. Для качества отливки и для работы прессующего поршня желательно иметь возможно большее живое сечение и высоту лнтника. Однако, с нх увеличением растет трудоемкость зачистных работ, что может быть оправдано прн изготовлении отлнвок с повышенными тре- бованиями к плотности и чистоте поверхности. Прн выборе живого сечения и толщины литника необходимо учитывать требования, предъявляемые к отливке. При изготовлении отливок, к которым предъявляются повышенные требования по плотности и чистоте поверхности, живое сечение и высота литника должны обеспечивать первый или второй режимы заполнения, что зависит от конструкции отливки и места под- вода металла в форму. Первоначально устанавливается минимальное живое сечение и толщина лнтннка в соот- ветствии с рекомендациями, приведенными в табл. 1 и выбранным местом подвода. В том случае, когда взаимная связь участков в форме сложной отливки создает тор- можение потоку или струе поступающего металла, толщину лнтника необходимо принимать по данным табл. 2. Ширина литннка прн этом должна быть возможно большей н выби- рается конструктивно в соответствии с местом подвода. Пример такого подхода к выбору сечения лнтннка показан на черт. 25. Прн конструктивном оформлении литннка необходимо заложить возможность увели- чения живого сечения и толщины, если принятые размеры окажутся недостаточными. При изготовлении отливок, к которым не предъявляются особые требования по плот- ности н чистоте поверхности, следует руководствоваться следующими данными (табл. 2).
Стр. 17 Системы литниковые для литья под давлением 3* РТМ 21—61 45,2 , .113 Черт. 25 Пример внешней литниковой системы для отливки сложной конструкции Таблица 2 Характеристика отливки Сплавы цинковые алюми- ниевые магние- вые медные Толщина литника, мм Вес менее 20 г 0,5 0,8 0,8 0,8 Вес более 20 г и толщина от- ливки в месте подвода литни- ка до 2 мм - 3 . . 4 . . 6 . 0,5 0,8 1 1,0 1,0 1,0 1,2 1,5 1,5 1,5 2,0 2.0 2,5 3,0 3,0
Стр. 18 РТМ 21—61 Системы литниковые для литья под давлением Нес отлибки Черт. 26 График для определения минимально допустимого отливок из цинковых, алюминиевых, магниевых и до 500 г, к которым не предъявляется требований по плотности живого сечения литника медных сплавов весом Черт, 27 График для определения минимально допустимого живого сечения литника отливок из алюминиевых и цинковых сплавов весом от 500 до 5000 г, к которым не предъявляются требования по плотности
С гр. 19 Системы литниковые для литья под давлением РТМ 21—61 Площадь сечения литника для отливок одинакового веса н конструкции к )леблется в широких пределах и выражается эмпирической формулой (I), полученной из обобщения производственных данных многих заводов. 4 п) где — площадь сечения литника, мм2'. G — вес металла в форме, г; Тл — удельный вес заливаемого сплава, г{см*\ п — коэффициент, величина которого по опытным данным находится в пределах от 0,65 до 8,50. Первоначально устанавливаемое живое сечеине лнтннка не должно быть меньше вели- чины, определяемой в зависимости от веса металла в форме по графикам (черт. 26 и 27), построенным по формуле (1). Если конструкция отливки позволяет применить большую площадь литника без увели- чения трудоемкости обрубки, то его живое сечеине, выбранное по графикам, необходимо уве- личить до возможного предела, который обеспечивает лучший режим заполнения формы. 7, ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ФОРМ Правильно организованная вентиляция способствует устойчивому режиму заполнения формы и повышению качества отливок. Проектировать вентиляционную систему необходимо одновременно с выбором места подвода, сечения лнтника, а также линии разъема формы. При этом необходимо учитывать, что чем больше суммарное живое сечение вентиляционных каналов и зазоров, тем лучше качество отливок. Поэтому ширина вентиляционных каналов не регламентируется. В первую очередь необходимо обеспечить вентиляцию трудиозаполняемых участков, за- полнение которых проходит в конце процесса, а также мест встречи потоков. Глубина вентиляционных каналов должна приниматься в зависимости от режима и условий заливки по данным, приведенным в табл. 3. Таблица 3 Режим заполнения Места расположения вентиляционных каналов Скорость прессо- вания м/сек Глубина вентиля- ционного канала мм Состояние зали- ваемого сплава кашеоб- разное жидкое Третий По контуру формы До 0,5 0,15 0,10 Более 0,5 0,10 0,05 Труднозаполняемые участки формы —— 0,20 0,15 Первый и вто- рой По контуру формы До 0,5 0,15 0,10 Более 0,5 0,10 0,05 Отвод газов из трудновентилируемых участков необходимо осуществлять через за- зоры специально устанавливаемых выталкивателей. Вентиляцию глубоких полостей, расположенных перпендикулярно плоскости разъема, у отливок с отверстием в дне необходимо выполнять по схеме, показанной на черт. 28, 29.
Стр. 20 РТМ 21—61 Системы литниковые для литья под давлением J 2 $ Черт. 28 Пример вентиляции формы 0 глубокой полостью; 1— вентиляционный канал; 2 — сливной резервуар; 3—сборник; 4— выводной канал; 5 — соединительный канал Сборник и выводной канал можно выполнять в подвижной половине формы. Черт. 29 Пример вентиляции глубокой полости через за- зор между формой и неподвижным стержнем: / — неподвижный стержень; 2—вентилируемая полость; 3—вентиляционный зазор; 4 — вентиля- ционный вывод
Стр. 21 Системы литниковые для литья под давлением РТМ 21—61 Сливные резервуары способствуют лучшей вентиляции формы. Неизбежный при этом перегон металла через полость формы благоприятно сказывается на плотности отлнвки. Так как сливиые резервуары вызывают снижение выхода годного от заливаемого сплава, прибегать к их применению следует только тогда, когда обычные способы вентиля- ции формы не дают существенного повышения качества отливкн. ‘ Сливные резервуары необходимо выполнять в период отладки технологии отливки и располагать: а) в местах слияния потоков; б) вблизи участков, заполнение которых проходит в конце процесса; в) вблизи трудиозаполняемых участков формы. Сливиые резервуары надлежит выполнять в 5—10 мм от внешней кромки вентилируе- мого участка. Глубина соединительного канала должна быть 0,4 мм. Объем сливного резер- вуара должен составлять 20—50%' объема вентилируемой полости. Характерные примеры вентиляции формы с устройством сливных резервуаров пока- заны иа черт. 7—24. j За счет установки толкателей ие всегда удается обеспечить достаточную вентиляцию глубоких полостей бобышек. По этой причине (особенно при литье легких сплавов) часты 1 случаи нечеткого заполнения полости бобышек, а также значительной их пористости. Для > устранения указанных дефектов рекомендуется бобышки дополнять промывными техноло- гическими ребрами, расположенными в направлении движения металла (черт. 30). - » Напоаолонае потока Черт, 30 Пример улучшения вентиляции глубокой бобышки за счет устройства промывных технологических ребер 8. ВЫБОР РАЗМЕРОВ ЛИТНИКОВОГО ХОДА И КОНСТРУКТИВНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ ЛИТНИКА При литье иа машинах с вертикальной камерой сжатия начальный участок литнико- вого хода выполняется втулкой. Нормальные размеры втулок для каждого типа машины сообщаются в каталоге машины. В табл. 4 приводятся нормальные размеры входных отверстий втулок литникового хода ; для машин с вертикальной камерой сжатия типа Полак, а также аналогичных машин оте- ' чествеииого производства. Т а б л и ц а 4 Тип машины Диаметры входного отверстия литниковой втулки, мм Полак 408 5; 6; 8 511; Полак 600 10; 12; 14 5; 6; 8 512; Полак 900 16 8; 10; 14 513; Полак 2255 18; 20; 22; 24 Г
Стр. 22 \/ РТМ 21-61 Системы литниковые для литья под давлением Площадь сечения входного отверстия втулки литникового хода должна быть больше суммы сечений литников в форме. Диаметр входного отверстия выбирается по табл. 5. Таблица 5 Сумма сечений литников в форме мм9 Мини- мально допусти- мый диа- метр вту-. лки, мм 1 Сумма сеченнй литни- ков в форме мм9 Мини- мально допусти- мый диа- метр вту- лки, мм До 20 5 Св. 150 до 200 16 Св. 20 . 28 6 . 200 , 250 18 . 28* . 50 8 . 250 , 320 20 . 50 . 78 10 . 320 , 450 24 . 78 . ПО 12 . 450 . 600 28 . ИО . 150 14 . 600 . 700 30 Если сумма сечений литников в форме больше максимально допустимого диаметра втулки для данной машины, необходимо принять меры к созданию сплошности потока иа всех участках литникового хода до начала поступления металла в форму. Этому способ- ствует применение рассекателя с плоским торцом (черт. 31), а также специальное оформле- ние литникового хода (черт. 32). Черт, 3i Схема литникового хода с рассекателем, способ- ствующим расширению потока и заполнению лит- ника сплошным потоком Рассмотренный случай является типичным при литье крупногабаритных отливок на машинах с вертикальной и горизонтальной камерами сжатия. При конструктивном оформлении литника необходимо руководствоваться данными, приведенными на черт. 33.
Системы литниковые для литья под давлением РТМ 21—61 Черт. 32 Схема подвода металла к крупногабаритным отливкам при литье на машинах с вертикальной 1 и 2 и с горизонтальной 3 камерами сжатия Наличие коллектора позволяет иметь заполненную литниковую систему с начала поступления металла в форму. мм h 1 <1 2 — 3 1-1,5 3-4 1,5-2,0 СО о* 6—10 3-4 10—15 >4 4Л Черт. 33 Схема конструктивного оформления литника При литье на машинах с горизонтальной камерон сжатия литниковый ход от камеры сжатия к литнику должен иметь сужающееся сечеине. Если этого нельзя обеспечить из-за необходимости иметь литник большого сечения, следует прибегать к способу, показанному на черт. 33. Сопряжение элементов литниковой системы должно быть выполнено путем плавных переходов. 4 РТМ 21—61
Стр 24 РТМ 21—61 Системы литниковые для литья под давлением 9, ВЫБОР ДИАМЕТРА КАМЕРЫ СЖАТИЯ При выборе диаметра камеры сжатия необходимо исходить из условия, чтобы раскры- вающее усилие, которое возникает в форме в момент окончания заливки, не превышало за- пирающее усилие машины. Для обычных условий производства и при скоростях прессования, ие превышающих 0,6 л/сск, диаметр камеры сжатия выбирается по данным в каталоге машины или приведен- ным в РТМ 20—61 «Формы для литья под давлением». Выбирать необходимо такой диаметр камеры сжатия, допускаемая площадь проекции для которого больше или равна площади проекции изготовляемых в форме отливок и их литниковой системы. Если при изготовлении отливки скорость прессования выше 0,6 At/сск, раскрывающее усилие может значительно увеличиться за счет удара, особенно при заполнении формы по первому и второму режимам. В этом случае минимально допустимый диаметр камеры сжатия рассчитывается по формуле: где Л-р—прессующее усилие машины, тс; г3'—запирающее усилие машины, тс; Е/—сумма площадей проекции отливок и литниковой системы в форме, с№: п — коэффициент, зависящий от степени открытия запорного вентиля. Таблица 6 1 Типы машины Максимальное прессующее усилие, тс Нормальные раз- меры диаметров камер сжатия, мм Наибольшая пло- щадь проекции отлннки, см1 Полак 408 i _ 8,0 45 80 511 и Полак 600 1б,о 40 120 60 200 512 я Полак 900 28,5 80 200 100 400 л 513 и Полак 2255 * 55,0 120 400 140 520 170 900 Полак 5065 70,0 120 800 170 1200 200 * 2000 • ч 515 и Рид-Прентис 1% О 13,0 40 100 : г 50 -J’L.! 65 250
Стр, 25 Системы литниковые для литья под давлением РТМ 21—61 Для машины «Рид-Прентис Р/г G* значения п приведены в табл, 7. Для машин с вер- тикальной камерой сжатия можно принимать эти же значения п, руководствуясь, однако, при этом не открытием запорного вентиля, а скоростью прессования. Таблица 7 f О I Lri О) 4J я Э5 3 । । X ® S и 4 0 4» О 3 «J S п х £ £ а/ <7 Количество оборотов открытия £ 4 rt a L7 Э Е S U * * и* С п запорного вентиля Максим; скорости ния пре поршня. Наиболь ление в щем ци; момент < поршня, 0,5 0,43 70 1.0 1,0 0,73 84 1,2 2,0 1,0 112 1,6 5,5 1.3 126 1.8 10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОЧЕЙ СКОРОСТИ ПРЕССОВАНИЯ потока и начальная его скорость в форме опре- От рабочей скорости прессования зависит скорость потока металла в форме, а также время, в течение которого завершается процесс ее заполнения. Скорость в любом сечении напорного деляются по формуле: VM~ (3) где И*—скорость потока металла, м.1се&\ D — диаметр камеры сжатия, мм; /л— живое сечение литиика, для которого определяется скорость, мм2: Up— рабочая скорость прессования, 1л(сек. Время, в течение которого проходит заполнение формы, рассчитывается по формуле: 3 т: D2 ‘ ' Up (4) if заполнение формы, сек\ г/см3\ где S — время, в течение которого проходит G — вес металла в форме, г; T.w— удельный вес заливаемого сплава, D — диаметр камеры сжатия, см; Vp — рабочая скорость прессования, см/сек. Скорость потока металла в форме должна быть не ниже 1,5 м/сек. Если оиа недоста- точна, то, как следует из формулы (3), при уже выполненной литниковой системе управ- лять ею можно, изменяя рабочую скорость прессования. Из формулы (4) следует, что одно- временно с этим изменяется и продолжительность заполнения формы. Продолжительность заполнения является решающим фактором в заполняемости формы и ие должна превышать времени затвердевания преимущественной толщины тела отливки. Очевидно, что если при данных технологических условиях форма ие заполняется, необ- ходимо увеличить рабочую скорость прессования или увеличить диаметр камеры сжатия. Управлять продолжительностью заполнения за счет изменения диаметра камеры сжатия можно при условии, что при этом отношение площади сечения камеры сжатия к живому сечению литника ие превысит 60. Если с увеличением диаметра камеры сжатия это отношение повысится, необходимо соответственно увеличить площадь сечения литинка.
Черт, 34 Номограмма для определения рабочей скорости прессования _____ Приведен пример определения рабочей скорости для случая, когда G1750 г, у = 6,3 г!см?\ К, = 4,2 мм/У сек, D ---GO мм; Л---- 1,5 мм, тогда Уя = 0,77 м/сек. РТМ 21—61 Системы литниковые для литья под давлением
Стр. 27 Системы литниковые для литья под давлением РТМ 21—61 Для определения минимально необходимой скорости прессования мула: рекомендуется фор- (5) где —минимально необходимая рабочая скорость прессования, м!сек.\ , G—вес металла в форме, г; — удельный вес сплава,'г/сх3; D — диаметр камеры сжатия, мм; 8 — половина преимущественной толщины тела отливки, мм; К — коэффициент затвердевания, принимается по данным табл, 8. Таблица 8 Марка сплава Условия залнвкп сплава г/см9 К мм/сек Темпера- тура формы ЦАм 4—3; UA 4-1 Перегретый Кашеобразный 6.3 6,6 3.0 6,0 150—180е и АЛ2; АЛ9; АЛЮ Перегретый Кашеобразный 2,45 2,55 3.8 7,2 * 200-250° Латунь Перегретый 7,3 3,8 На черт. 34 приведена номограмма, по которой можно определить минимально необ- ходимую рабочую скорость прессования. Порядок проведения определения по данным при- мера, указанного в номограмме, обозначен цифрами. Прямой 1 соединяется вес отлнвки и удельный вес заливаемого сплава. Засечка, получающаяся при этом на шкале 7, соединяется прямой 2 с соответствующим значением коэффициента затвердевания на шкале К. Засечка, полученная при этом на шкале 77, соединяется прямой 3 с величиной диаметра камеры сжа- тия на шкале D. Соединив образовавшуюся при этом засечку иа шкале 77/ со значением половины преимущественной толщины тела отливки на шкале б и продлив прямую 4 до ее пересечения со шкалой получаем ответ. 11. ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАБОЧЕЙ СКОРОСТИ ПРЕССОВАНИЯ На машинах 515 и Рнд-Преитис 1у2 G рабочая скорость прессования обеспечивается за счет открытия запорного вентиля. На машинах с вертикальной камерой сжатия, а также на машине 512Г рабочая ско- рость прессования обеспечивается открытием дросселя. Запорный вентиль при этом должен быть открыт полностью. Рабочая скорость прессования всегда меньше начальной. Эта разница тем больше, чем больше открыт запорный вентиль или дроссель, больше диаметр камеры сжатия, меньше сумма сечений литников в форме н больше удельный вес заливаемого сплава. При заливке сплава в кашеобразном состоянии эта разница больше, чем прн заливке перегретого сплава. При суммарной площади литников в форме больше 1/25 площади сечения камеры сжа- тия, разностью между начальной и рабочей скоростями прессования можно пренебречь. В этом случае необходимое открытие регулирующего устройства для машины Рид-Прентис I 'A G определяется по графику черт. 35, а для машин с вертикальной камерой сжатия — по графику черт. 36. Более точное определение необходимого открытия запорного вентиля при литье на машине Рнд-Прентис 1!/2 G производится по номограмме черт, 37.
Стр. 28 РТМ 21—61 Системы литниковые для литья под давлением Черт. 35 Зависимость начальной скорости прессования от степени открытия запор кого вентиля машины Рид-Прентис l’/2 G Рабочая жидкость—веретенное масло; рабочее давление н аккуму ляторе 70 KicjcM2. Vn — скорость поршня, м}сек.\ Q —коэффициент скорости; ^л1 — давление в цилиндре за поршнем. кг! см* Открытие ороссепя Черт. 36 Зависимость начальной скорости прессования машин типа Полак 900 « Полак 2255 от степени открытия запойного дросселя Давление в сети 120 кгс(см2. рабочая жидкость—эмульсия
4 л Черт, 37 Номограмма для определения необходимого открытия запорного вентиля машины Рид-Прентис I VjG Приведен пример для случая, когда у = 6,3 г/см3; D == 60 жж, £ = 6; /л — 80 жж2, тогда л — 2 оборотам и Уп — 0,77 ж/сек Системы литниковые для литья под давлением » I РТМ 21 61
Стр. 30 РТМ 21—61 Системы литниковые для литья под давлением В этом случае исходными данными являются: V — удельный вес заливаемого сплава, г/с.и3 (для сплавов на цинковой основе он равен 6,3 г!см? * » » алюмн- » » » 2,5 » ниевой » » > медной > » » 8,0 » для стали он равен 7.3 а/слэ). D— установленный диаметр камеры сжатия, мм; fA — сумма живых сечений литинков в форме, мм?; Vn — рабочая скорость прессования, определенная расчетом, м!сек, £ — сумма коэффициентов гидравлических потерь в литниковой системе и форме. .Определяется | по формуле: (6) где I — длина напорного потока в литнике и отливке, мм, h— преимущественная толщина напорного потока, мм; b — преимущественная ширина напорного потока, мм; — сумма коэффициентов местных потерь, значения которых принимаются по спра- вочным данным или руководствуясь следующим: | — для входа металла из камеры сжатия в литник равно 0,5; для одного поворота потока на 90° равно 1,0. Примечание. Прн заполнении формы по второму или третьему режимам гидравлические потери в форме не учитываются. Последовательность расчета следующая. Значение удельного веса заливаемого сплава на шкале у соединяется со значением диаметра камеры сжатия на шкале D, Образовавшаяся при этом засечка на вспомогательной шкале I соединяется со значением | на соответствую- щей шкале. Полученная при этом засечка на вспомогательной шкале II соединяется со зна- чением /л на соответствующей шкале. Засечка, полученная при этом на вспомогательной шкале III, по лучу или по цифровым значениям переносится на шкалу IV. Ответ получаем на шкале п в месте ее пересечения прямой, проведенной через точку, полученную на шкале IV (при переносе засечки со шкалы III) с точкой значения рабочей скорости прессования на шкале Vn. Найденная расчетом скорость прессования не должна превышать 0,6 м!сек. Если прн выбранных технологических параметрах она превышает указанный предел, необходимо увеличить диаметр камеры и перерассчитать открытие запорного вентиля. 12. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОРЦИИ СПЛАВА ДЛЯ ЗАЛИВКИ В КАМЕРУ СЖАТИЯ Правильно выбранная порция сплава для заливки в камеру сжатия создает условия ста- бильности режима заполнения, особенно к концу процесса, и этим способствует повышению плотности отливки. С момента заливки сплава в камеру сжатия и в процессе прессования на стенке ка- меры сжатия, на поверхности зумпфа и прессующего наконечника формируется корочка за- твердевшего металла, определяющая величину нерабочей части прессостатка. Величина нерабочей части прессостатка, выраженная в процентах от залитого металла в камеру сжатия, в значительной степени зависит от тепловых условий литья и темпа работы. В нормальных производственных условиях нерабочая часть прессостатка находится в пределах 6—8%'. При нарушении нормальных режимов она может достигать 50%. В этом случае, несмотря на значительные размеры остатка металла в камере сжатия, отливки имеют повышенную пористость. Нерабочая часть прессостатка не должна превышать 50 % от технологического пресс- остатка. Прн нормальных тепловых условиях литья и при устойчивом темпе изготовления от- ливок технологический прессостаток должен быть в следующих пределах: а) при заливке сплава в кашеобразном состоянии ..............16—18%', б) » » жидкого сплава........................ 10—12%'.
Стр. 31 Системы литниковые для литья под давлением РТМ 21—61 Порция сплава, заливаемого в камеру сжатия, рассчитывается по формуле: G. • 100 100 — С • (Л где G — вес металла, заливаемого в камеру сжатия, кг-, G'j— вес отливки и вес металла в литнике и литниковом ходе, г\ С —величина технологического остатка, %'. При изготовлении отливок, к которым предъявляются повышенные требования по плот- ности, необходимо определить величину нерабочей части прессостатка для принятых усло- вий производства. Затем, в соответствии с полученными результатами, скорректировать раз- мер порции сплава, заливаемого в камеру сжатия. Нерабочая часть прессостатка определяется следующим способом. В камеру сжатия заливается н затем запрессовывается порция сплава, на 10—20% меньшая веса отливок и литников в форме. Процент остатка в камере сжатия, отнесенный к залитому в камеру сжа- тия сплаву, н составляет относительную величину нерабочей части прессостатка. Для того, чтобы нерабочая часть прессостатка была минимальной, необходимо обеспе- чивать температуру формы н камеры сжатия в следующих пределах: при литье цинковых сплавов............................. 150—180° » » алюминиевых »...................................... 200—250° \ » » медных » 250—300° Следует иметь ввиду, что обеспечение нормального подогрева формы будет способство- вать лучшей чистоте поверхности отливок н повышению их плотности. 5 РТМ 21—61
Стр. 32 ПРИЛОЖЕНИЕ К РТМ 21—61 ПРИМЕРЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЛИТНИКОВЫХ СИСТЕМ И РЕЖИМОВ ПРЕССОВАНИЯ Пример 1, черт. 38. Отливка из сплава АЛ2, весом 180 г н габаритами 235X75X X 36 мм изготовляется и а машине с горизонтальной камерой сжатия типа Рид-Прентис 1]/2 G. Преимущественная толщина отливки 3 мм. К отливке особых требований по плотности и чистоте поверхности не предъявляется. 1. Выбирается тип литниковой системы в соответствии с указаниями раздела 4. Конструкция отливки позволяет применить только внешнюю литниковую систему. 2. Выбирается место подвода и число литников в соответствии с указаниями раздела 5. Конструкция отливки позволяет осуществить заполнение формы одним литииком. Место его подвода показано иа черт. 38. Черт. 33 Чертеж отливки с литниковой системой 3. Определяется толщина литника по табл. 2 и его живое сечение по графику черт. 26. Толщина литника принимается 1,2 Живое сечеине литника 18,5 мм2 обеспечивает заполняемость формы по третьему режиму. В этом случае в местах сверления пяти отвер- стий в стенке могут быть раковины. Конструкция отливки позволяет увеличить площадь сечения литника до размера 60 льи, обеспечивающего заполнение формы по второму режиму. Площадь сечения литника при этом будет равна 72 мм2. 4. Конструируется литник, литниковый ход в соответствии с указаниями раздела 8 и определяется площадь проекции литника, литникового хода н отливки. Общая площадь их проекции равна 161 см2. 5. Определяется диаметр камеры сжатия по формуле (2): £>„,„= 1,13 = <5 см. где 13 — прессующее усилие машины, тс. 130 — запирающее усилие машины, тс; 161—сумма площадей проекции отливок и литниковой системы в форме, см2
Стр. 33 I Диаметр камеры сжатия принимается 50 жж. 6. Определяется минимально необходимая рабочая скорость прессования грамме черт. 34 или по формуле (5). ^,П ----------------------°’24 « 2,45 . -Н;-- 1.52 к •i 1 > 1 4 > Г по иомо* мм/ сек где 180 — вес металла в форме, г; 2,45 — удельный вес сплава, г]см\ 50 — диаметр камеры сжатия, мм; 1,5 — половина преимущественной толщины тела отливки, мм; 3.8 — коэффициент затвердевания сплава АЛ2, заливаемого с перегревом, принимается по данным табл. 8. 7. Определяется необходимое открытие запорного вентиля по номограмме 7. Определяется необходимое открытие запорного вентиля по номограмме черт. 37. Сумма коэффициентов гидравлических сопротивлений литниковой системы и входного уча- стка формы определяется в соответствии с указаниями, данными в разделе И. В данном слу- чае оиа равна 1,5 (сжатие потока 0,5; расширение потока 1,0). Открытие запорного вентиля иа 0,3 оборота обеспечит рабочую скорость прессования 0,24 м!сек. . <> • - 8 Проверяется скорость потока металла на выходе иэ литника по формуле (3); 3,14 • 502 ----л----0,14 I/ = —-----= 6,5 мсек. 1* i i где 50 — диаметр камеры сжатия, мм, 72 — живое сечение литника, жж2; 0,24 — рабочая скорость прессования, м}сек. 9. Вентиляция формы осуществляется в соответствии с указаниями раздела 7. Вентиляционные каналы выполняются глубиной 0,1 жж, в соответствии с данными табл. 3. Необходимость сливного резервуара решается в период освоения отливки. 10. Определяется порция сплава для заливки в камеру сжатия по формуле (7). G_ 200^100 _ u — Ю0—12 “ 2,30 г* г к где 200 —вес отливки и вес металла в литнике и литниковом ходе, г; 12—величина технологического остатка, %, согласно данным раздела 12 Пример 2, черт. 39. Отливка из сплава АЛ2, весом 130 г и габаритами 130Х70Х X 32 жж изготовляется на машине с горизонтал ьион камерой сжатия типа Рид-Преитис P/zG- Преимущественная толщина отливки 2 жж. К отливке предъявляются повышенные требования по плотности и чистоте поверхности. * 1. Выбирается тип литниковой системы в соответствии с указаниями раздела 4. Конструкция отливки позволяет применить только внешнюю литниковую систему. 2. Выбирается место подвода и число литников в соответствии с указаниями раздела 5. Конструкция отливки позволяет осуществить заполнение формы одним литником. Ме- сто его подвода показано на черт. 39. 3. Определяется толщина и живое сечеиие литника конструктивно, исходя из условий создания первого режима заполнения. Руководствуясь данными табл. 1 и указаниями раздела 2, толшина литника прини- мается 1,6 жж, а, исходя из конструкции отливки, его ширина 38 жж. Живое сечение лнтника при этом равно 60,8 мм2. 4. Конструируется литник, литниковый ход в соответствии с указаниями раздела 8. Определяется обшая площадь проекции отливки, литника и литникового* хода и сливного резервуара с соединительным каналом. Обшая площадь проекции равна 112 см2. 5. Определяется необходимый диаметр камеры сжатия по табл. 6. Для площади проек- ции 112 см2 необходимо применять камеру сжатия диаметром 50 жж. 6. Определяется минимальная рабочая скорость прессования по номограмме черт. 34 или по формуле (5). prmin = <120 + 24,0) • 3,8* р 314 so* — 0,435 2,45-^г-^ 1.0> 5*
Стр, 34 где 120 — вес отливки, г; 24,0 — вес металла в сливном резервуаре, г; 2,45 — удельный вес сплава АЛ2, г/слР; 50 — диаметр камеры сжатия, alm; 1,0 —половина преимущественной толщины тела отливки, мм; 3,8 — коэффициент затвердевания сплава АЛ2, заливаемого с перегревом, мм/сек принимается по табл, 8, Черт, 39 Чертеж отливки с литниковой системой 7. Определяется необходимое открытие запорного вентиля по номограмме черт, 37. Сумма коэффициентов гидравлических сопротивлений для литниковой системы и вход- ного участка формы определяется в соответствии с указаниями, данными в разделе 11 и в данном случае равна 3 (сжатие потока 0,5; расширение потока 1,0; сжатие потока 0,5; рас- ширение потока 1,0). Открытие запорного вентиля на 0,5 оборота обеспечит рабочую скорость прессования 0,43 м[сек.' 8. Проверяется скорость потока металла на выходе из литника по формуле (3) VM А^.0.43 gg-g = 13,8 м сек, где 50 — диаметр камеры сжатия, мм; 57 — живое сечение литника, aim2; 0,43 — рабочая скорость прессования, м!сек.. 9, Вентиляция формы осуществляется в соответствии с указаниями раздела 7 Вентиляционные каналы выполняются глубиной 0,1 мм, в соответствии с данными табл, 3. Объем сливного резервуара принимается в 20% от веса отливки.
Стр. 10. Определяется порция сплава для заливки в камеру сжатия по формуле (7). Пред- варительно подсчитывается общий вес металла в форме (вес отливки, вес металла в слив- ном резервуаре, литнике и литниковом ходе). г 165 - 100 1ПЛ @ ~ 100 — 12 ~ 190 г* где 165 — общий вес металла в форме, а; 12 — величина технологического остатка, %, согласно данным раздела 12. Порция сплава для заливки в камеру сжатия окончательно уточняется эксперимен- тально в соответствии с указаниями раздела 12. Пример 3, черт. 40. Отливка изготавливается на машине с вертикальной камерой сжатия 512. Технические характеристики отливки приведены в примере 2. 1. Выбирается тип литниковой системы, в соответствии с указаниями раздела 4. В данном случае принимается внутренняя литниковая система. 2. Выбирается место подвода и число литников, в соответствии с указаниями раздела 5. Наиболее благоприятный для качества отливки режим заполнения осуществляется двумя литниками. Место подвода металла в форму показано на черт. 40. 3. Определяется толщина и площадь литника конструктивно, исходя из условий со- чния первого и второго режимов заполнения. Руководствуясь данными табл. 1 и указа- нии раздела 2, толщина литиика принимается 1 зон. а ширина его выбирается конструк- тивно равной 25 Л!.н. Общая площадь двух литников составляет 50 мм2. 4. Проектируется вентиляционная система в соответствии с указаниями раздела 7. Вентиляция формы осуществляется вентиляционными каналами глубиной 0,1 мм и двумя сливными резервуарами, каждый из которых вмещает 20%' металла отливки. 5. Определяется диаметр втулки литникового хода по табл. 4 и 5. Соответственно общей площади сечения литников 50 л<.и2 выбирается втулка с входным отверстием диаметром 10 aim. 6. Определяется общая площадь проекции отливки со сливными резервуарами, со- единительными каналами и литниковой системой. Общая площадь составляет 113 см2. 7. Определяется необходимый диаметр камеры сжатия по табл. 6. При общей площади проекции отливки 113 см2 диаметр камеры сжатия выби- рается 80 мм. 8. Определяется минимальная рабочая скорость прессования по формуле (5): t/min - <120 + 2 - 24) - 3.8^ р 3,14 • 80а 2,45 -----• I.02 = 0,2 м[сек, где 120 — вес отливки, г, 2,24 — вес металла в двух резервуарах, г: 80 —диаметр камеры сжатия, 3tAt;
Стр. 36 1,0 — половина преимущественной толщины тела отливки, мм; 3,8 — коэффициент затвердевания сплава АЛ2, заливаемого с перегревом, мм/сек1*; принимается по табл, 8, 9. Определяется необходимое открытие запорного дросселя по графику черт, 36. Машина работает полным прессующим усилием. Открытие дросселя иа 7 оборотов обеспечивает необходимую рабочую скорость прессования 0,2 м/сек. 10. Проверяется скорость потока металла на выходе из литника по формуле (3): 3,14-80а-0,2 К, = j= 20 м/сек, где 80 — диаметр камеры сжатия, мм; 50 — живое сечение литника, лмг2; 0,2 — рабочая скорость прессования, м!сек, 11. Определяется количество металла для заливки в камеру сжатия по формуле (7): 190 - 100 100 — 12 - 218 г, где 190 — вес отливки и металла в литнике и литниковом ходе, г; 12 — величина технологического остатка, %, согласно данным раздела 12. Размер порции сплава, заливаемой в камеру сжатия, окончательно определяется экс- периментально, в соответствии с указаниями раздела 12. Пример 4, черт. 41. Отливка из сплава AJ12, весом 3700 г и габаритами 525 X 565 X Х190 мм изготавливается на машине с вертикальной камерой сжатия Полак 2255. Преиму- Непадвижная подвижная Черт. 41 Чертеж отливки с литниковой системой щественная толщина тела отливки 3,5 мм. К отликве предъявляются повышенные требова- ния по чистоте поверхности и плотности. 1, Выбирается тип литниковой системы, в соответствии с указаниями раздела 4. В данном случае принимается внутренняя литниковая система. 2. Выбирается место подвода н число литников, в соответствии с указаниями раз- дела 5. Благоприятный режим заполнения для качества отливки обеспечивается одним лит- ником и местом подвода, по/азаиным иа черт. 41.
4 Стр* 37 3. Определяется толщина и площадь литника конструктивно, исходя из идеи создания второго режима заполнения. Руководствуясь данными табл. 1 и указаниями раздела 2, толщина литника прини- мается 3 мм, а его площадь 555 мм2. 4. Проектируется вентиляционная система, в соответствии с указаниями раздела 7. Вентиляция формы осуществляется вентиляционными каналами глубиной 0,1 мм, вы- полненными по разъему формы. * 5. Определяется диаметр втулки литникового хода по табл. 4 и 5 и производится кон- струирование литника и литникового хода в соответствии с указаниями раздела 8. На машине 2255 наибольший диаметр входного отверстия втулки допускается 24 мм. Ее живое сечение 450 мм2, что меньше живого сечения литника. Соответственно указаниям раздела 8, конструктивное оформление литникового хода делается с учетом создания сплош- ного потока на всех участках литниковой системы. С этой целью участок литникового хода, расположенный в плоскости разъема, имеет переменное сечеиие, убывающее к литнику. 6. Определяется общая площадь проекции отливки, литника н литникового хода. Общая плошадь составляет 1526 см2. 7. Определяется необходимый диаметр камеры сжатия по табл. 6. Прн полном прессующем усилии н при максимальном диаметре камеры сжатия 170мм допускаемая площадь проекции отливки составляет 780 см2, что не позволяет работать без выплеска металла по разъему формы. Изготовление отливки проектируется на второй ступени прессующего усилия (28 т). Прн диаметре камеры сжатия 170 мм раскрывающее усилие будет равно запирающему усилию, обеспечивающему нормальный литейный процесс. 8. Определяется минимальная рабочая скорость прессования по формуле (5): 1/min * 3700 • 3.82 ------------ !----= 0,31 м]сек, •2АЬ .------------— • 1.751 где 3700 — вес металла в форме, г; 2,45 — удельный вес заливаемого сплава.г/см3; 170 — диаметр камеры сжатия, мм; 1 ,75—половина преимущественной толщины тела отлнвки, мм; 3 ,8 —коэффициент затвердевания сплава АЛ2, заливаемого с перегревом, мм/сек1'*; \ принимается по табл. 8. \ 9. Определяется необходимое открытие запорного дросселя по черт. 36. Открытие дросселя на 8,0 оборотов обеспечивает необходимую скорость прессова- ( ния 0,31 MfceK. 10 Проверяется скорость потока на выходе из литника, по формуле (3); ^4g.0,42 V w * 21,2 М/сек I е -1/0 — диаметр камеры сжатия, мм; 450 — живое сечение литника, мм2; 0.42 — рабочая скорость прессования, м^сек. 11 . Определяется количество металла для заливки в камеру сжатия по формуле (7): л 5000 • 100 етлп ° = 10i~i2 “ 5700 г- где 9 5000 — вес отливкн и металла в литиике н литниковом ходе, г; 12 — величина технологического остатка, %, согласно данным раздела 12 Размер порции сплава, заливаемой в камеру сжатия, окончательно определяется экс- периментально в соответствии с указаниями раздела 12.
Редактор Б. Б. Шнапир Корректоры: A, 11. Якуничкнна. В .VI, Панова Техн редактор А I'. КаширЮ! Сдано в набор 1/VIH 1961 г. Подп, к печ. 21/X 1961 г, 5 п. л. Тир- 8000 экз. Зак, 937 Типография № 12 УПП Ленсовнархоза. Ленинград. Литейный np.s 55
г СССР РТМ 21-61 ОПЕЧАТКИ Стра- ница В каком месте ; Напечатано Должно быть 33 2-я формула сверху (числитель) 3.14 • 502 4 ' 0,14 3,14 - 50» 4 - 0,24 34 7*я строка сверху * мм/сек ММ'СвК^ РТМ 21 - 61 .Системы литниковые для литья под давлением". Стамдартгиз, 1961. ИКОВЫЕ ДАВЛЕНИЕМ i РАСЧЕТЫ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ МОСКВА —1961 ;