- •1. Выбор материала для отливок
- •2. Конструирование литых деталей с учетом требований технологии изготовления литейных форм
- •2.1. Выбор габаритов литой детали
- •2.2. Внешняя форма деталей
- •2.3. Конструктивные уклоны вертикальных стенок
- •2.4. Конструирование внутренних полостей в деталях
- •2.5. Наружные приливы
- •2.6. Уступы и пазы
- •3. Конструирование стенок литых деталей
- •3.1. Толщина стенок литых деталей
- •3.2. Переходы и сопряжения стенок
- •3.3. Литые отверстия в стенках отливки
- •3.4. Расположение стенок отливки
- •4. Ребра жесткости в литых деталях
- •5. Конструирование отливок с учетом предохранения от возникновения усадочных раковин
- •5.1. Использование принципов направленного и одновременного затвердевания
- •5.2. Конструирование отливок с учетом эффективности работы прибыли
- •6. Конструирование отливок с учетом предохранения их от деформаций и трещин
- •6.1. Литейные напряжения, деформации и трещины в отливках
- •7. Конструирование отливок с учетом требований технологии очистки литья
- •7.1. Удаление стержней
- •7.2. Удаление заливов
- •7.3. Удаление литниковой системы и технологических приливов
- •Библиографический список
- •Содержание
- •1. Выбор материала для отливок………………………………...1
- •150104 «Литейное производство черных и цветных металлов» и по направлению 150400.62 «Металлургия»,
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
5. Конструирование отливок с учетом предохранения от возникновения усадочных раковин
Места в отливках, в которых образуется местное скопление металла, называются «тепловыми узлами». Скорость кристаллизации металла в тепловых узлах всегда ниже, чем в остальных объемах отливки, поэтому они являются местами образования усадочных раковин и рыхлоты.
Как известно, опасность возникновения в отливках усадочных раковин устраняется:
1. Соответствующей конструкцией и конфигурацией отливки, обеспечивающей необходимые условия кристаллизации сплава;
2. Применение прибылей;
3. Применение холодильников;
4. Соответствующим подводом металла.
5.1. Использование принципов направленного и одновременного затвердевания
Конфигурация отливок при прочих равных условиях определяет распределение температур и процесс затвердевания, а, следовательно, и положение усадочной раковины. Чтобы получить отливку без концентрированных усадочных раковин, в основу конструкции литой детали должны быть положены принципы направленного или одновременного затвердевания.
Одновременное затвердевание требует создания таких условий, при которых металл должен равномерно и одновременно кристаллизоваться во всех частях отливки. Условие это можно считать выполненным тогда, когда диаметры тепловых узлов отливки одинаковы и отливка не имеет местных утолщений (рис. 5.1).
Принцип одновременного затвердевания находит применение для тонкостенных отливок из серого чугуна, оловянной бронзы и некоторых сплавов цветных металлов.
Следует помнить, что одновременное затвердевание металла по всей толщине стенок отливки не может быть осуществлено. В действительности кристаллизация протекает постепенно, от поверхности к центру отливки. Поэтому этот метод нельзя применять для толстостенных отливок, особенно для стали. Для таких отливок следует применять принцип направленного затвердевания.
Принцип конструкции в этом случае проверяют методом «вписанных окружностей», при котором окружность, вписанная в любое сечение детали, должна свободно проходить по любым вышележащим сечениям в направлении кристаллизации (рис. 5.2).
Направление затвердевания обеспечивает получение отливок плотных, без усадочных раковин и пористости и применяется для сплавов с большой усадкой, в частности, для отливок из стали, ковкого чугуна, чугуна с шаровидным графитом и легированных чугунов.
Однако конструирование отливок с учетом направленного затвердевания имеет ряд недостатков:
1.Ведет к большому расходу жидкого металла;
2. Усложняет формовку из-за наличия прибылей и определенного расположения отливки в форме, обеспечивающего питание тепловых узлов;
3.Повышает опасность возникновения трещин из-за большой разницы температур в различных частях отливки и торможения усадки прибылями;
4.Увеличивает расходы на механическую обработку, за счет удаления больших припусков, необходимых для получения направленного затвердевания и эффективного действия прибылей.
Указанные недостатки вынуждают шире применять принцип одновременного затвердевания.