Получение плотных отливок. Особенности взаимодействия отливки и формы, страница 9

* Dn, Hn— соответственно диаметр и высота прибыли; Dоб, Hоб — то же, стержней-оболочек.

При проектировании боковой прибыли для чугунных отливок ее шейка выполняется с «провокатором концентрации напряжений» (узкое место между отливкой и прибылью) (см. рис. 13.3, в). Поэтому такая прибыль в некоторых случаях удаляется при выбивке (на выбивной решетке или в последующем) легким ударом молотка или кувалды. Прибыли отливок из сплавов, обладающих в литом состоянии пластическими свойствами (углеродистая сталь, алюминиевые, магниевые, медные сплавы), отрезаются плазменным или кислородно-ацетиленовым резаком (сталь), ленточной или механической пилой (алюминиевые, магниевые, медные сплавы).

Место отрезки определенной толщины предусматривает технолог в зависимости от технологии отрезки.

349


Рис. 14. 15. Керамическая пластина для легкоотделяемой прибыли:

Dп, R1, dо, d1, Dпл, а, Н, h, h1 — конструктивные размеры прибыльных пластин

От технолога также зависит возможность использования легкоотделяемых прибылей, главным образом, локальных верхних открытых или закрытых (рис. 14.15).

На месте реза прибыли в форме должны быть предусмотрены знаковые части для установки керамического стержня-пластины с отверстием в центре. Размеры стержня, в основном его толщина, подбираются таким образом, чтобы металл в отверстии стержня не зарастал твердой коркой, т.е. по существу температура пластины в ее центре должна быть выше температуры солидуса металла отливки.

Питание из прибыли обеспечивается через отверстие в стержне. В результате у затвердевшей и выбитой отливки прибыль либо легко отрезается, либо отделяется, например ударом кувалды или молотка. Поэтому прибыли и были названы «легкоотделяемыми». При этом стоимость пластины намного дешевле затрат на отделение обычной прибыли.

Размеры подприбыльных пластин могут быть определены по эмпирическим уравнениям

do = 0,4Dп;  d1=1,2d0;  Dпл = 1,3 Dп;   h = 0,12Dn +0,8, где d0верхний диаметр отверстия в пластине; Dпдиаметр прибыли; d1нижний диаметр отверстия в пластине; Dплнижний диаметр пластины; h — толщина

Таблица 14.5. Состав формовочных смесей для подприбыльных пластин

Смесь

Содержание компонента, мае. %

Кварцевый песок

Шамотный песок

Глина огнеупорная

Хромитовый порошок

Графит

Сульфитный щелок

Песчано-глинистая

70...60

85

––

30...40

10

––

––

––

––

5

Шамотно-глинистая

70...60

30...40

Шамотно-глинохро-мистая

40...50

25...30

25...30

Шамотно графитоглинистая

25...45

35...45

20...35

350


Составы смесей для изготовления подприбыльных пластин приведены в табл. 14.5.

Для мелких отливок, для которых обычно используют боковые прибыли, выгодно использовать не индивидуальную боковую прибыль, а прибыль, обеспечивающую питание двух или даже трех отливок, при этом расход металла на прибыль будет существенно меньше. Для иллюстрации этого положения о числе питаемых узлов можно воспользоваться экспериментальными зависимостями (см. далее подразд. 14.5.3).

Примем, что тепловой узел одной отливки имеет массу 20 кг с приведенным размером Rпр = 1 см. Объем прибыли составляет500см3. Для двух одинаковых отливок с индивидуальными прибылями их объем составит 1000 см3. Объем одной групповой прибыли, питающей два тепловых узла массой 2x20 = 40 кг, должен быть равен 600 см3. Следовательно, объем одной групповой прибыли будет в 1000/600 = 1,67 раза меньше объема двух индивидуальных. Форма перечисленных выше прибылей будет несколько изменяться в зависимости от других ее признаков. Например, если прибыль открытая, то она будет расширяющейся кверху, и она будет сужающейся для закрытого варианта прибыли. Кольцевые прибыли могут иметь уклон либо с двух сторон, либо только с одной.

Описывая конструкции прибылей, следует еще раз остановиться на рассмотрении радиуса действия прибылей. В литературе по литью можно встретить другую формулировку этого понятия — «дистанция прибыли» или «протяженность зоны действия прибыли».

Предпочтительнее термин «радиус действия прибыли», поскольку он более точно отражает характер явления — действие прибыли распространяется чаше всего на полусферу, описываемую радиусом, на котором прибыль осуществляет питание отливки для получения заданной пористости.

14.5. РАСЧЕТ ПРИБЫЛЕЙ

14.5.1. Определение тепловых узлов

Расчет прибылей начинается с определения тепловых (горячих, термических, массивных) узлов — скоплений металла в отливке. Для этого в тепловые узлы вписывают окружность диаметрoм Dв.о таким образом (рис. 14.16), чтобы она одновременно ка-салась всех очертаний этого узла. Далее определяют отношение диаметра Dвовписанной окружности к максимальной толщине hmaxстенки, подходящей к этому узлу, т. е. Dво/hmax. Важным являйся правильный выбор допустимого граничного значения этого

351