Литниковые системы

Литниковая система – это система ка­налов, через которые расплавленный ме­талл подводят в полость формы.

Литнико­вая система должна обеспечивать запол­нение литейной формы с необходимой скоростью, задержание шлака и других неметаллических включений, выход паров и газов из полости формы, непрерывную подачу расплавленного металла к затвер­девающей отливке.

По гидродинамическому признаку вы­деляют сужающиеся и расширяющиеся литниковые системы.

Для сужающихся литниковых систем характерно последовательное уменьшение площадей поперечных сечений стояка, шла­коуловителя и питателей , Такая литниковая система обеспечивает быстрое заполнение расплавом всей сис­темы и лучшее улавливание шлака. Одна­ко в полость литейной формы расплав поступает с высокой линейной скоростью, что может приводить к разбрызгиванию и окислению расплава, захвату воздуха и размыву формы. Такие литниковые систе­мы используются при изготовлении чу­гунных отливок.

Рис. 6.1 – Способы подвода расплавленного металла в полость литейной формы: 1 – питатели; 2 – шлакоуловитель; 3 – стояк; 4 – литниковая чаша; 5 – отливка; 6 – выпор; 7 – коллектор.

В расширяющихся литниковых систе­мах узким местом является нижнее сече­ние стояка: . В такой лит­никовой системе скорость потока расплава снижается от стояка к питателям, в ре­зультате чего расплавленный металл по­ступает в полость формы спокойно, с меньшим разбрызгиванием, меньше окис­ляясь и размывая стенки литейной формы. Эти литниковые системы применяют при изготовлении стальных отливок, отливок из алюминиевых, магниевых и других легкоокисляющихся сплавов.

В зависимости от конфигурации и толщины стенок отливок 5 (рис. 6.1), состава зали­ваемого сплава и направления течения его в полость формы подразделяют на боко­вые (рис. 6.1, а), нижние (рис. 6.1, б) и верхние (рис. 6.1, в).

Для боковой литниковой системы (рис. 6.1, а) характерным является то, что питатели и шлакоуловители располагаются в горизонтальной плоскости разъема фор­мы, что удобно в отношении формовки.

В нижних литниковых системах (рис. 6.1, б) расплав поступает снизу под затопленный уровень без разбрызгивания, окисления и вспенивания, что очень важно при изготовлении отливок из легкоокисляющихся пленообразующих сплавов (алюминиевых, магниевых и др.).

В верхних литниковых системах (рис. 6.1, в) в течение всей заливки обес­печивается горячее зеркало расплава, что способствует направленному снизу вверх затвердеванию. Такие литниковые систе­мы используются при изготовлении чу­гунных и стальных отливок.

Основными элементами литниковых систем являются (рис. 6.1) следующие.

Литниковая чаша (воронка) 4 предназначена для приема струи расплава, вытекающей из разливочного ковша, и задержания шлака, попадающего вместе с расплавом в чашу.

Стояк 3 – вертикальный канал, пе­редающий расплав из литниковой чаши к другим элементам литниковой системы.

Шлакоуловитель 2, расположен­ный горизонтально и, как правило, в верх­ней полуформе, служит для задержания шлака и передачи расплава из стояка к питателям.

Питатели 1 – каналы, предназна­ченные для подачи расплава непосредствен­но в полость литейной формы. Питатели должны обеспечивать плавное поступление расплава в полость формы. Обычно питате­ли располагают в нижней полуформе.

Выпор 6 служит для отвода газов из полости формы, сигнализирует об оконча­нии заливки, уменьшает динамическое давление расплава на форму, способствует питанию отливки расплавом при затверде­вании.

Коллектор 7 – распределительный канал для направления расплава к различ­ным частям отливки. Его располагают горизонтально по разъему формы. Он все­гда должен быть заполнен расплавленным металлом.

Сечения элементов литниковой систе­мы выбирают на основе приближенного расчета, который позволяет установить соотношение между ними (обычно между стояком, шлакоуловителем и питателями).