Диаметр литника для полиформальдегида должен быть не менее 2 — 3 мм и не должен превышать Va толщины стенки изделия, достигая в некоторых случаях 2 / 3 толщины стенки. Литниковые и разводящие каналы должны иметь круглое сечение и небольшую длину. [1]
Диаметр литника должен приблизительно в 1 6 — 1 8 раза превышать размер максимальной толщины стенки изделия. Литники должны быть короткими, с круглым сечением. При переработке непластифицированного ПВХ не следует применять точечные литники, так как при прохождении через них материала может произойти местный перегрев отдельных участков изделия. Целесообразно применять кольцевые и пленочные литники, конструкции которых обеспечивают достаточно быстрое охлаждение материала. К тому же при использовании этих литников обеспечивается более равномериое заполнение формы и получаются изделия с хорошей поверхностью. [2]
Высоту плоских литьевых каналов принимают 0 4 — 0 6 мм, а диаметр круглых литников 2 5 — 4 мм. [3]
Качество изделий зависит от следующих параметров литья: удельного давления, температуры, диаметра литника . [4]
Литьё серебра картошкой. Как я в первый раз отлил серебро картошкой.
Длинный литник с малой площадью поперечного сечения является причиной увеличения потерь давления на трение при ин-жекции и служит очагом местного перегрева и, следовательно, деструкции полимера. Диаметр литников выбирается с таким расчетом, чтобы исключить возможность перегрева и разложения материала в результате трения. Сечение впускных литниковых каналов определяется опытным путем. [5]
Диаметр литника принят равным 10 мм. [6]
При этом в поперечном сечении наименьший диаметр d основного литника равен 4 36 мм. Округляем диаметр основного литника до 5 мм. [7]
Величина прикладываемого давления оказывает существенное влияние на время спада давления в форме и величину остаточных давлений. Величина давления в форме зависит также от диаметра литника . Уменьшение диаметра литника эквивалентно уменьшению времени выдержки под давлением. При использовании точечного литника, в котором материал быстро застывает, деталь охлаждается без подпитки, поэтому такие литники целесообразно применять для изготовления тонкостенных деталей. При получении деталей с толщиной стенки 3 — 5 мм применение точечного литника может привести к короблению изделия, поэтому необходимо значительно повышать давление. [9]
Толстостенные изделия из ПВХ трудно изготовлять, так как они требуют длительного времени охлаждения. Кроме того, толстостенные изделия имеют большую усадку, а поэтому необходимы длительная выдержка материала в форме под давлением и увеличение диаметра литника . [10]
Термообработку можно проводить в очищенном нефтяном масле до температуры 160 С в течение 10 — 30 мин. Диаметр литника не менее 2 — 3 мм и должен составлять 0 5 — 0 7 толщины детали. [11]
Форма должна снабжаться вентиляционными каналами для выпуска летучих. Поверхность формы следует хромировать или никелировать во избежание коррозии от выделяющихся паров соляной кислоты. Диаметр литника должен в 1 6 — 1 8 раза превышать толщину изделия. Литники должны быть короткими с круглым сечением. [12]
Обработка отливок. Часть 1: Бормашина, насадки, ручной инструмент
Величина прикладываемого давления оказывает существенное влияние на время спада давления в форме и величину остаточных давлений. Величина давления в форме зависит также от диаметра литника. Уменьшение диаметра литника эквивалентно уменьшению времени выдержки под давлением. При использовании точечного литника, в котором материал быстро застывает, деталь охлаждается без подпитки, поэтому такие литники целесообразно применять для изготовления тонкостенных деталей. При получении деталей с толщиной стенки 3 — 5 мм применение точечного литника может привести к короблению изделия, поэтому необходимо значительно повышать давление. [13]
Не гледует держать материал открытым или сушить в однрм шкафу с другими материалами. Количество выступов и переходов должно быть минимальным. Центральные и разводящие литниковые каналы должны иметь большой диаметр и малую длину. Литники следует располагать в утолщенных участках формы. Диаметры литников до 5 — 7 мм, точечные литники с диаметром не менее 1 5 мм. [15]
Источник: www.ngpedia.ru
Влияние толщины питателя и вида сплава на усадочные процессы в ЛВМ для ювелирного производства
Рассмотрим влияние толщины литника, при различных сплавах, на величину усадки на примере отливки кольца. Параметр конфигурации и размер литника очень важен, т.к. литниково-питающую систему (ЛПС) в ювелирном производстве выбирают в зависимости из опыта, причем всякий раз стараются уменьшить количество металла, идущего на ЛПС.
Литейщики, выбирая толщину литника, пытаются обеспечить оптимальное качество литья, даже не задумываясь о том, как влияет толщина питателя на усадку отливки. Так, при недостаточном питании отливки, получаем дефект в виде усадочной пористости. Толстый литник приводит к дополнительному расходу металла, при этом так же возможен дефект, такой, как подлитниковая пористость.
Второй момент – это различие сплавов. Ведь каждый сплав имеет свою усадку. В ювелирном производстве пренебрегают данными параметрами. При этом считают коэффициент усадки постоянным на разных сплавах и при разных толщинах ЛПС.
Для определения влияния толщины питателя и вида сплава на размер отливки была взята за основу шкала (кольца с разным внутренним размером, но одной конфигурации) с тонким и толстым питателем.
В ювелирном производстве дело имеют с дорогостоящими материалами, в связи с чем, для проведения эксперимента, был выбран следующий модельный ряд с учетом следующих соображений:
• Размеры шкалы должны быть ходовыми в ювелирном производстве.
• Необходимо минимизировать количество экспериментов.
• Желательно получить максимальный диапазон размерного ряда.
В итоге был изготовлен, на токарном станке, модельный ряд, с размерами 17,0-17,5-18,5-19,5-20,0-21,0-21,5-22 (рис. 1). Точность изготовления моделей составила 0,05 мм. Затем были выбраны размеры колец 17,0-18,5-20,0-21,5 для тонкого литника (диаметр литника 2 мм) и 17,5-19,5-21,0-22,0 для толстого литника (диаметр литника 3,2 мм). Затем к данным кольцам припаяли толстый и тонкий литники.
К сожалению, после пайки кольца деформировало, при этом не удалось вернуть им круглость. Т.к. данный дефект не повлияет на вышеуказанную цель, то исправление дефекта не потребовалось.
Затем по имеющейся шкале были изготовлены резиновые пресс-формы из безусадочной резины Costaldo No shrink “pink” (рис. 2).
Для того чтобы получить положительный результат, необходимо как можно больше изготовить одинаковых моделей, чтобы количество измерений было оптимальным для получения достоверного результата. Но так как дело имеем с золотосодержащими сплавами, принято было решение по изготовлению двух одинаковых колец каждого размера в каждом сплаве.
.jpg)
Рис. 1 Шкала колец с толстым (верхние кольца) и тонким (нижние кольца) литниками
.jpg)
Рис. 2 Резиновые пресс-формы
Порядок выполнения работы
1. Изготовить требуемый ряд выплавляемых моделей при помощи воскового инжектора и резиновых пресс-форм.
2. Собрать модельные блоки.
3. Изготовить литейные формы по изготовленным ранее модельным блокам.
4. Поставить литейные формы в прокалочную печь и произвести прокалку форм.
5. Залить различными видами сплавов изготовленные литейные формы.
6. Выдержать залитые формы до температуры выбивки.
7. Размыть литейные формы и извлечь блок отливок.
8. Промыть отливки и положить их в «отбел», для снятия обогащенного слоя. Затем промыть от «отбела».
9. Просушить блоки отливок в сушильном шкафу.
10. Произвести раскуску блоков.
11. Измерить полученные отливки и металлические шкалы моделей. Полученные данные занести в таблицу.
12. Вычислить средние значения по полученным отливкам и шкалам.
13. Вычислить усадку на каждом размере кольца
14. Построить зависимости:
14.1. Размера отливки от размера модели.
14.2. Построить регрессионные зависимости размера отливки от размера модели.
14.3. Построить зависимость «Влияние толщины питателя и размера отливки на величину усадки по сплавам»
15. Вычислить коэффициенты усадки.
16. Сделать вывод.
Описанная выше последовательность с 1 – 10 пункты является, технологией ЛВМ. [2]
В итоге было собранно 7 модельных блоков, т.к. когда проводились пробные плавки, были доступны только эти сплавы: сплав серебра 925 пробы (1 блок), сплав золота 585 пробы красный (2 блока), сплав золота 750 пробы желтый (2 блока), сплав золота 750 пробы белый (2 блока).
Все сплавы разные, следовательно, разными будут температуры литья. Поэтому, для чистоты эксперимента, были подобраны близкие температуры заливки. Т.е. температура формы у всех была одинаковой 570˚С. Температура заливки серебряного сплава составляла 1000˚С, красного сплава золота 585 пробы была 1020˚С, желтого сплава золота 750 пробы составила 1010˚С, белого сплава золота 750 пробы 1030˚С.
Данные температуры приближены к стандартным температурам заливки ювелирных изделий. Все плавки проводились из 100% оборотного металла.
После того как все отливки были получены (блоки отливок представлены на рис. 3) и отделены от центрального стояка, приступили к измерению отливок согласно рис. 4.
Все данные по проведенным измерениям были сведены в таблицу.
По полученным данным построен график 1: «Зависимость диаметра отливки от диаметра модели (с толстым и тонким литниками)».
Из графика видно, что имеется линейная зависимость изменения размера отливки с толстым и тонким литниками на всем диапазоне шкалы. Если построить регрессионные зависимости (графики 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), то можно смело прогнозировать размеры по оставшемуся модельному ряду, т.е. те размеры, которые не изготавливались. Следовательно, можно предположить, что усадка в относительных показателях одинакова на всем размерном ряде и не зависит от диаметра литника и размера (внутреннего диаметра) отливки. Для проверки данного предположения были произведены расчеты усадки в абсолютных и относительных показателях, которые занесены в таблицу 1.
Таблица №1
Рис. 3 Блоки отливок в 750 пробе
Рис. 4 Чертеж отливки с питателем
График 1
График 2
График 3
График 4
График 5
Источник: www.gold-znak.ru
Диаметр литника для серебра
Качество отливки в значительной степени зависит от конструкции впускного литника, с помощью которого можно управлять струей металла, меняя ее форму, размеры и расположение.
Входные литники и литники-питатели имеют вспомогательное значение, тем не менее от правильной их конструкции также зависит нормальный ход процесса и получение качественного литья.
Входной литник и питатели в основном должны обеспечить поступление в форму в течение заданного отрезка времени достаточного количества металла для бесперебойного питания всех участков рабочей полости, не нарушая теплового баланса формы, с наименьшими потерями кинетической энергии и с наименьшим износом форм. Назначение питателя, кроме того, заключается в направлении струи металла в соответствии с расположением впускного литника. Конструкция питателей зависит таким образом от конфигурации отливки и конструкции впускного литника.
Поэтому, прежде чем определить размеры и конфигурацию ходовых литников и питателей, необходимо определить размеры впускного литника.
Размеры впускных литников в основном определяются в соответствии с соображениями, изложенными выше.
Необходимо подбирать такие максимальные сечения впускного литника главным образом за счет увеличения толщины, при которых достигается хорошее заполнение формы и одновременно обеспечивается получение отливок с наибольшей плотностью.
Практические данные о толщине впускных литников, при которой получены положительные результаты (при работе на машинах с вертикальной камерой сжатия), приводятся в табл. 23.
Указанные значения не являются предельными и при небольших габаритах и хорошей обтекаемости отливки толщина впускного литника может быть доведена до толщины стенок отливки.
Значения толщины боковых — впускных литников могут быть приняты также и для центральных, боковых вертикальных и литников с кольцевым коллектором.
При применении толстых литников для изготовления отливок различной толщины необходимо руководствоваться следующим:
1) Дифференцировать отливки в зависимости от их конфигурации, толщины их стенок и линейных размеров. Очевидно, что сравнительно компактные отливки со средней (4—5 мм) и большой толщиной стенок, с небольшими линейными размерами, не имеющие глубоких и пересеченных полостей, не требуют для заполнения полости формы больших линейных скоростей. Следовательно, они мо гут быть отлиты при толстых впускных литниках.
2) Так как линейная скорость, которую приобретает струя металла, зависит в значительной степени от величины удельного давления в камере прессования, то при применении толстых впускных литников, необходимо по возможности увеличивать удельное давление, пользуясь камерами прессования наименьшего допускаемого диаметра. Если повышать давление, не увеличивая толщины литника, то это приведет к образованию чрезмерно больших скоростей со всеми вытекающими отсюда последствиями.
3) Если утолщение впускного литника производится в целях передачи статического давления для уплотнения отливки в процессе ее затвердевания, то это может быть эффективным в том случае, когда действие давления не прекращается до момента открытия формы. Это можно осуществить на машинах с горизонтальной камерой сжатия, а также на машинах с вертикальной камерой, расположенной в самой форме: № 408, № 1220 и ОВП-2 (в этих машинах при применении золотникового устройства, задерживающего поступление металла самотеком при толстом литнике).
Машины с вертикальной камерой сжатия не приспособлены для уплотнения металла в процессе его затвердевания, — они предназначены для изготовления сложных тонкостенных и равностенных отливок. Для изготовления подобных отливок максимальное допускаемое утолщение литника необходимо главным образом для упорядочения впуска металла и устранения дефектов, вызываемых большой скоростью струи металла.
Отказ от щелевых сечений впускного литника (преобладающих пока еще в заводской практике) значительно расширяет область применения литья под давлением, делая возможным получение более толстостенных деталей без той характерной пористости, которая им свойственна при отливке через впускной литник со щелевым сечением.
При определении сечения впускного литника, исходят из наименьшего, принятого на основании предварительного подсчета сечения с последующей его доводкой до оптимальных размеров. Эта задача является сложной, так как трудно определить предел, при котором четкость заполнения будет сочетаться с возможностью уплотнения отливки.
В формах новейших конструкций применяются приспособления, в которых толщина сечения впуска может регулироваться с помощью винтовой подачи. Это дает возможность изменять толщину литника на уже установленной форме.
Чтобы не увеличивать ширину литника, его целесообразно устанавливать около наиболее узкой части отливки. Преимущество этого также состоит в том, что чем длиннее путь металла, тем спокойнее идет заполнение. При впуске с широкой стороны труднее осуществить обтекание металлом контуров формы, избегнуть лобовых ударов и завихрений, так как при коротком пути течение струи не сможет быстро упорядочиться вследствие вязкости металла.
В деталях, где сечение отливки незначительно меняется по всей длине и где нет криволинейных или выступающих участков, целесообразно ширину впускного литника приближать к ширине детали, впуская металл с узкой стороны детали.
Особенное значение это имеет при изготовлении отливок с прямоугольным поперечным и продольным сечением, где только при приближении литника к толщине и ширине самой детали удается избегнуть завихрений.
Впускной литник, приближаясь к рабочей полости, должен иметь параллельные стенки на расстоянии 4—5 мм одна от другой, — это облегчает его обрезку или выштамповку. Применение пережимов на впускном литнике на очень близком расстоянии от рабочей полости нельзя рекомендовать, так как они фактически уменьшают толщину впускного литника со всеми вытекающими отсюда последствиями (фиг. 105).
Переход от питателя к впускному литнику должен быть плавный при падении толщины под углом 10—15° и с достаточно большими радиусами на наружных и внутренних переходах.
Размеры питателей. Размеры и сечения питателей должны быть по возможности минимальными, но вместе с тем они должны обеспечить хорошее заполнение полостей формы.
При чрезмерно малых размерах питателей литниковой системы образуется большая линейная скорость движений металла до его входа в рабочую полость, в то время как увеличение скорости необходимо только при прохождении металла через рабочую полость для сохранения его подвижности.
При образующихся при этом торможениях и потерях кинетической энергии скорость движения струи в некоторой степени снижается за счет превращения энергии в теплоту и нагрева участка, который и без того достаточно нагревается металлом, проходящим через литниковые каналы.
При значительном увеличении объема питателей не только затрачивается излишнее количество металла, но увеличивается и полость формы, а следовательно, и объем воздуха, заключенного в ней.
Помимо того, чрезмерно увеличенные сечения литниковой системы ухудшают температурный режим формы; главным образом при сопряжении питателей с входным литником образуются большие местные скопления жидкого металла.
Практически отношение сечения входного литника (при сопряжении его с камерой сжатия) к среднему сечению питателей принимается как 1:2.
Первые порции поступающего в форму металла, попадая в литниковую систему, вследствие большого давления и высокой температуры оказывают разрушительное действие на поверхность каналов. Чтобы уменьшить износ литниковой системы, необходимо создать плавное течение металла, устранив резкие переходы.
Входные литники. В машинах с горизонтальной холодной камерой прессования диаметр ходового литника равен диаметру камеры прессования. Уменьшение диаметра камеры одновременно экономит металл и увеличивает удельное давление, что способствует уплотнению отливки. Поэтому для каждой отливки целесообразно подбирать минимальный диаметр камеры и входного литника. Следует, однако, учитывать, что произведение проекции площади отливки на неподвижную часть формы на удельное давление в камере сжатия не должно быть более 85% от мощности замыкающего блока машины.
В табл. 8 приведены диаметры входных литников и зависящие от них удельные давления для машин с горизонтальной камерой сжатия.
В этих машинах высота литникового остатка будет равна толщине неподвижной части формы за вычетом 50—52 мм, т. е. той величины, на которую может войти в форму прессующий плунжер с учетом его дальнейшего движения (до 62 мм) для выталкивания отливки из неподвижной части.
Чтобы при отливке высоких деталей не увеличивать высоты литникового остатка, необходимо применять вкладыши (типа рассекателей), установленные в подвижную часть формы и перекрывающие часть высоты литникового канала. По всей высоте вкладыша прорезан канал для питателя. Надиры на прессующем плунжере и стакане камеры прессования часто приводят к заеданию плунжера при его движении на выталкивание отливки. Чтобы отливка при раскрытии формы оставалась на ее подвижной части, целесообразно входной литник устраивать с небольшим коническим раструбом около плоскости разъема.
В машинах с холодной камерой, расположенной в верхней части формы, входного литника нет. Этим экономится металл и сокращается путь металла от камеры до рабочей полости формы. Диаметр камеры подбирается в соответствии с заливаемым объемом металла.
В машинах с вертикальной холодной камерой сжатия возможно в широких пределах менять размеры входных литников.
Чем больше диаметр входного литника, тем меньше неполадок при отливке, но чрезмерное утолщение литника нерационально, так как оно вызывает излишний расход металла.
Для каждой группы отливок необходимо подбирать оптимальный диаметр входного литника.
В табл. 24 приведены значения диаметров нормализованных литниковых втулок применительно к машинам № 600 и 900.
После открытия формы отливка должна оставаться на ее подвижной части — пуансоне. Это осуществимо при условии, если ходовой литник свободно извлекается из литниковой втулки; для этого он должен иметь конусность — примерно около 1,5 мм на каждую сторону (табл. 24).
Чрезмерное увеличение конусности, приводящее к значительному утолщению литника около плоскости разъема, вызывает разрежение и понижение давления потока.
Соответственно весу заливаемой детали нужно менять и диаметр наполнительных стаканов, чтобы не затрачивать избыточного металла на литниковые остатки.
Применяемые на практике круглые резервуары в основании входного литника при его переходе к питателю вызывают перегрев участка формы, прилегающего к впускному литнику, и нарушают равномерность нагрева формы.
Целесообразно постепенное увеличение скорости движения металла при подходе к питателям. Это может быть достигнуто путем перехода входного литника от сплошного цилиндрического сечения к кольцевому; при этом площадь сечения не должна значительно изменяться. Для этого входному литнику придается ступенчатая внешняя форма, а с помощью высокого рассекателя, имеющего малую конусность, — кольцевое сечение (фиг. 106).
Подобное устройство имеет, кроме того, следующие преимущества:
а) значительно уменьшаются скопления металла на участке, прилегающем к питателю, что способствует выравниванию температуры формы;
б) высокий рассекатель при обжатии его металлом облегчает удаление входного литника из матрицы. Для снятия отливки с рассекателя необходимо устройство выталкивателей.
Литниковая втулка и канал в форме должны быть тщательно изготовлены и очень хорошо отшлифованы.
При срезании затвердевшего литника нижним поршнем на гидравлических машинах или при отводе мундштука литниковой втулки от камеры в компрессорных машинах на конце входного литника остаются неровности. Это ускоряет износ литникового канала, металл начинает налипать на пораженных участках втулки. Чтобы предохранить канал от износа, необходимо его подвергнуть термической обработке, придав высокую твердость внутренней части литниковой втулки.
- Основные направления проектирования литниковых систем
- Способы предохранения форм от износа
- Термическая обработка стали для форм
- Материалы для форм отливок
- Нормализация форм отливок
- Типовые формы отливок
- Размеры элементов форм в зависимости от усадки
- Стержни и их приводы
- Постаменты и стойки
- Устройства для выплавки отливок
Источник: metal-archive.ru