6.2.4. Заливка форм металлом

Литниковая система - это система каналов, предназначенных для заполнения формы жидким металлом. Конструкция и работа литниковой системы существенно влияют на качество отливок.

Устройство литниковой системы должно быть таким, чтобы обеспечивать плавный, безударный подвод жидкого металла в полость формы, а также задерживать различные неметаллические включения (пузырьки газа, капли шлака и т.п.), находящиеся в жидком металле.

На качество отливки влияет место подвода металла в форму. В этом месте форма сильно разогревается, так как весь (и самый горячий) металл проходит через этот участок. Здесь металл охлаждается медленнее, и этот участок отливки получается более рыхлым. При выборе места подвода металла и конструкции литниковой системы необходимо учитывать свойства сплава, габариты отливки, толщину её стенок и конструктивные особенности.

Если сплав имеет небольшую усадку (например, серый чугун), то подводить металл следует в тонкие сечения, желательно менее ответственные. В этом случае скорость охлаждения в толстых и тонких сечениях выравнивается, что делает структуру металла отливки более однородной. Если сплав имеет повышенную усадку (например, сталь), то металл подводят в толстое сечение под прибыль. В отливки большого размера и с тонкими сечениями металл необходимо подводить рассредоточенно - через большое количество питателей, расположенных со всех сторон отливки.

Очень важное значение имеет скорость поступления жидкого металла в форму. При быстром заполнении форма в отдельных местах может быть размыта, а отливка будет загрязнена песчаными включениями. Кроме того, при высокой скорости движения струя металла захватывает воздух и газы, выделяющиеся из формы, которые остаются в отливках в виде газовых раковин. При медленном заполнении металл поступает в форму спокойно, постепенно вытесняя воздух; отливки получаются чище. Однако формы, имеющие значительное гидродинамическое сопротивление (тонкие стенки, большие габаритные размеры отливок), в случае медленной заливки могут не заполниться, так как металл в тонких сечениях быстро остывает и жидкотекучесть его уменьшается. Таким образом, простые отливки с толстыми стенками следует заливать медленно. Чем большим сопротивлением обладает форма, тем больше должна быть скорость заливки.

1. Основные элементы литниковых систем

Простейшая литниковая система приведена на рис. 6.28.

Л итниковая чаша 1 - предназначена для приёма жидкого металла и задержания шлака. В течение всего времени заливки чаша должна быть наполнена металлом. Нельзя прерывать заливку и упускать металл из чаши в форму, так как при этом в форму попадут посторонние включения.

Стояк 2 - вертикальный канал, соединяющий литниковую чашу со шлакоуловителем. Стояк обычно делают круглым, но в некоторых случаях для уменьшения скорости движения металла на выходе из стояка его делают прямоугольным. Иногда делают несколько стояков.

Стояки с прямоугольным поперечным сечением применяют для магниевых и алюминиевых отливок.

Шлакоуловитель 3 - горизонтальный канал, соединяющий стояк с питателями. Располагается он обычно в верхней

Рис. 6.28. Элементы полуформе, имеет трапецеидальное сечение. Наиболее эффек- литниковой системы тивным является центробежный шлакоуловитель. Металл, по-

ступая в бобышку шлакоуловителя по касательной, получает вращательное движение, в результате чего все лёгкие неметаллические включения (шлак, окисные плены) оттесняются к центру и поднимаются в расположенную здесь полость, а чистый металл поступает в питатель.

Питатели 4 - подводят металл непосредственно в полость формы. Сечение питателей может быть прямоугольным, трапециевидным, круглым.

Выпоры 5 - предназначены для вывода воздуха и газа из полости формы при заливке, для сигнализации того, что форма заполнена металлом полностью. В определённой степени выпоры выполняют роль прибылей - питают отливку жидким металлом в процессе её затвердевания. Выпоры делают на самых высоких точках отливки и желательно со стороны, противоположной подводу металла.