6. Способы питания отливок.

Одной из причин образования дефектов отливок является объёмная усадка сплава. Усадочные дефекты образуются в результате неодновременного затвердевания различных частей отливки. Массивные части отливки затвердевают дольше, при этом они отдают часть расплава соседним участкам с более тонким сечением, которые затвердевают раньше. Эффективным методом предотвращения усадочных дефектов является питание массивных частей отливки при затвердевании через питающие бобышки, выпоры или прибыли, а также охлаждение отдельных мест отливки (рис.10).

Питающие выпоры применяют в основном для питания утолщенных мест чугунных отливок. В зависимости от питаемого участка А выбирают следующие размеры выпора: d = 0,8А; d₁ = 1,2d; d₂ = 1,6d; h = (2,5…3)d.

Питающие бобышки используют также для питания массивных участков чугунных отливок. При этом необходимо учитывать, что бобышки считаются частью отливки; питатель, подводящий расплав к бобышке, должен иметь наименьшее допустимое сечение; сечение переходного канала от бобышки к отливке не должно превышать более чем в два раза суммарное сечение питателей. Основные размеры питающей бобышки: D =80…120 мм, H = (1,2…1,8)D, B = 60…80 мм,

l = 20…30 мм, A = 80…100 мм.

Прибыли используют для питания массивных частей отливок, изготовляемых из различных сплавов. По конструкции прибыли бывают открытыми и закрытыми. Прибыль должна удовлетворять следующим требованиям: объём её должен быть достаточным для питания теплового узла, а высота – достаточной для размещения в ней усадочной раковины. Кроме того, прибыль должна затвердевать позже питаемого ею узла отливки. В табл.10 приведена методика выбора конструкции прибыли и определения её размеров в зависимости от размеров питаемого теплового узла [11]. Основные свойства литейных сплавов приведены в прил.4. Масса расплава в прибыли должна составлять 0,8…1,5 массы питаемого ею узла.

Таблица 10

Конструкции прибылей и формулы для расчета

Методы расчета размеров прибылей основаны на обобщении практических данных. Размеры обычных открытых прибылей находят методом построения вписанных окружностей: диаметр каждой вышерасположенной вписанной окружности должен быть больше диаметра предыдущей, т.е. d<d₁<d₂<d₃ и т. д. Уклон стенок прибыли принимают равным ~ 5º.

В верхней части табл.10 приведены конструктивные элементы прибылей, в нижней – формулы для их расчета. Прибыли первых трех исполнений – прямые открытые. Высоту открытых прибылей обычно увеличивают до высоты верхней опоки, что приводит к перерасходу сплава. Прибыль четвертого исполнения – закрытая со сферической верхней частью. Сущность работы закрытой прибыли, работающей под атмосферным давлением, заключается в том, что после образования наружной корочки прибыли атмосферное давление продолжает действовать на расплав через песчаный стержень 1, благодаря чему прибыль питает отливку. Основными параметрами, характеризующими размеры теплового узла, являются: отношение внутреннего диаметра отливки d_o и её высоты L_o к диаметру сферы D_ту, вписанной в самую массивную часть отливки, равную толщине S_o её стенки.

Прибыли на чертеже элементов литейной формы обозначают порядковым номером на полке линии-выноски, перед которым ставят слово "Прибыль" и указывают общее количество прибылей этого номера. Прибыль изображают сплошной тонкой линией, которую допускается выполнять красным цветом. На рис.11 приведен чертёж элементов литейной формы с модельно-литейными указаниями для изготовления отливки "Поршень", учитывающий вышеприведенные

требования по его оформлению (сечения элементов ЛПС не показаны).