Расчет размеров опок и модельных плит

 

При охлаждении залитый металл уменьшается в объеме, т.е. дает усадку (чугун 1%), поэтому модель будущей отливки изготавливают большей по размерам на 1%. При массовом производстве идет изготовление нескольких отливок на 1 модельной плите. Принимаем, что на нашей модельной плите располагаются от 4 моделей. Мы используем односторонние модельные плиты, т.е. на плите закреплены только верхние или нижние части модели на одной стороне. Также на модельной плите закрепляют элементы литниковой системы. Литниковая система - это система каналов, с помощью которых реализуется заполнение формы жидким металлом. На верхней модельной плите - шлакоуловитель, стояк, чаша, выпар. На нижней модельной плите - питатели.

Расчет размеров моделей отливки

 

Расчет ведется с учетом литейной усадки - 1%.

L _модели = L _{отливки} + L _{отливки} *1/100%

 

Размер отливки, мм	Размер модели, мм
35,6	36,0
114,4	115,5
144,4	145,8
186,4	188,3
236,4	238,8
45,6	46,1
85,8	86,7
25,4	25,7
30,0	30,3

 

Расчетная схема опоки в свету и расчет опоки

При машинной формовке габаритные размеры опок зависят от числа отливок, их габаритных размеров, их расположения, размеров литниковой системы, а также площади стола выбранной марки формовочной машины. На нашей модели находятся 4 отливки.

Для круглых деталей:

 

Длина опоки Ар=3С+2 d _м =3*45+2*238,8=612,6 мм

Ширина опоки Вр=4С+2 d _м +а=4*45+2*238,8+15=672,6 мм,

 

где d_м-диаметр модели,

а- ширина шлакоуловителя, а=15 мм.

С- толщина формовочной смеси вокруг отливок для мелких опок, С=30…50 мм (1561, с. 44).

Полученные по формулам размеры округлим с шагом в 50 мм в большую сторону: 650х700 мм.

При расчете высоты верхней и нижней части опоки применяем следующие формулы:

Нв= h 1+ d =40,2+50=90,2 мм,

Нн= h 2+ d =45,6+50=95,6 мм,

 

где h1- высота детали, расположенная в верхней полуформе;

h2 - высота детали, расположенная в нижней полуформе;

d - расстояние от края отливки до верхней или нижней стенки опоки, d=40…60 мм. Принимаем 50 мм. Полученные по формулам значения округлим в большую сторону с шагом в 25 мм: Нв=100 мм, Нн=100 мм.

 

Расчет размеров модельных плит

отливка деталь шихта закругление

Если не закрепить опоку и модельную плиту, то малейший сдвиг приведет к браку.

Ам.п.=Ар+2*10+2*50=650+2*10+2*50=770 мм;

Вм.п.=Вр+2*10+2*50=700+2*10+2*50=820 мм,

 

где 10- толщина стенки опоки;

- места для закрепления.

Расчет литниковой системы

При расчете вначале определяем суммарное сечение питателей, а размеры других элементов рассчитываем как производные.

Σ F пит=0,8 =0,8 =7,1 см²,

 

где ΣFпит - суммарное сечение питателей, см²,

Q - масса жидкого металла, протекающего через литниковую систему, кг.

Q=G+Q₁= 16,19*4+12,8=77,6 кг,

 

где Q₁-расход металла на литниковую систему, зависит от массы отливки и может приниматься в соответствии с рисунком. МУ №1561, рис. 32 с. 52,

G=n*m - масса отливок.

 

По найденным значениям Σ F _пит на основании практических данных определяем площадь шлакоуловителя F _шл и стояка F _ст.

Для среднего и мелкого литья

 

Σ F _пит: F _шл: F _ст =1:1,1:1,15,

 

значит:

F _шл =1,1*7,1=7,8 см², а F _ст =1,15*7,1=8,2 см².

Размеры сечения шлакоуловителя определяем по т.24 МУ №1561 с.53, а диаметр стояка в нижней части по формуле:

D _н = = =3,2 см.

 

F_шл (7,8 см²) делим на 2 и по табл. выбираем ближайшее большее сечение и определяем размеры: a=18 мм, b=14 мм, h=19 мм.

Схема шлакоуловителя.

 

 

Диаметр стояка около чаши берется на 10-15% больше. Диаметр стояка в нижней части умножаем на 12% и по полученному диаметру стояка в верхней части выбираем литниковую чашу, т.к. диаметр стояка в верхней части более 25 мм:

D _в =32*1,12=36 мм>25 мм.