6. Проектирование формы

Проектирование начинают с вычерчивания продольных разрезов (по оси) полуформ низа и верха, спаренных с помощью штырей, - центрирующих и направляющих. От плоскости разъема вычерчивают контуры отпечатков моделей низа, верха и литниковой системы. Формовочную смесь изображают штриховыми линиями с точками (это соответствует сыпучему материалу); стержни штрихуют по периферии. Указывают вентиляционные каналы, груз, который устанавливают на форму для предотвращения подъема верхней полуформы за счет подъемной силы со стороны жидкого металла в форме. Разрез формы выбирают по наиболее характерным местам. Вид сверху изображают при условно снятой верхней полуформе (рис. 17). Эскиз должен содержать следующую информацию:

габаритные размеры формы с размерами опок в свету, по высоте;

число и расположение отливок в форме;

разъем формы и разъем всех стержней со всеми необходимыми размерами (номера стержням присваивают порядке их постановки);

конструкция и размеры знаков всех стержней, зазоры между знаками стержней и формой;

вентиляционная система формы;

конструкция и размеры ЛПС;

холодильники, каркасы и жеребейки;

величина слоя краски на определенных участках формы и способ ее нанесения;

применение крючков, шпилек, облицовочных слоев;

местоположение и масса груза, предотвращающего всплытие верхней полуформы.

Расчет массы груза для формы без стержней производят по формуле

; (12)

где P – масса груза для формы, кг;

– коэффициент, учитывающий гидравлический удар на заключительном этапе заполнения формы, = 1,3…1,5;

– плотность жидкого металла, кг/м³;

V – объем пространства над отливкой до уровня металла в литниковой чаше, м³;

Q – масса верхней полуформы, кг.

Рис. 17. Эскиз формы в сборе

Расчет массы груза для формы со стержнями производят по формуле

; (13)

где – объем стержня (без знаков);

– плотность стержня, кг/м³.

Расчет массы литниковой системы М_лс производится по формуле

, (14)

где , , – соответствующие площади сечений питателя, стояка и шлакоуловителя;

, – длины питателя и шлакоуловителя;

– высота стояка;

– плотность жидкого металла;

– масса прибылей (или питающих бобышек, или выпоров).

Длину принимают равной среднеарифметической, длину шлакоуловителя – пропорциональной длине опок в свету ( 0,8 от L_оп).

Массу жидкого металла на отливку M_жм и на форму M_мф рассчитывают по формулам:

, (15)

, (16)

где – масса одной отливки;

– число отливок в форме.

Масса формовочной смеси на форму М_фс рассчитывается по формуле:

, (17)

где , – соответственно плотности формовочной смеси и материала холодильника;

, – длина и ширина опоки в свету;

– высота i-ой опоки (верхняя, нижняя);

– объем отливки;

, – масса и число наружных холодильников соответственно.

Масса стержневой смеси на форму рассчитывается по уравнению

, (18)

где – плотность стержневой смеси;

– объем стержня i-го типоразмера.

Масса залитой формы М_зф определяется по формуле

, (19)

где – масса опоки i-го типоразмера.

Норма расхода шихтовых материалов на отливку рассчитывается по формуле

, (20)

где – коэффициент технологических потерь и отходов материалов, = (4,22…8,9)%.

Технологический выход годного рассчитывается по формуле

. (21)

Временные показатели (время заливки формы, время выдержки отливки в форме и др.) рассчитывают по ранее приведенным соотношениям.

Дополнительная информация о параметрах отливок, изготовленных из сплавов черных и цветных металлов приведена в справочниках, например, Могилев В.К., Лев О.И. Справочник литейщика М .Машиностроение. 1988. 272 с.