Расчёт верхней литниковой системы
Для отливки «Диск» применим верхнюю литниковую систему, так как вся отливка расположена в поддоне.
Определяем время заливки по формуле:
,
где А и n – постоянные, числовые значения которых по данным различных исследований находятся в широких пределах;
М – масса отливки, г.
Так как отливка «Крышка» заливается сверху вниз, то узким место необходимо считать питатель.
Определим массу отливок вместе с литниковой системой по формуле
,
где n – количество отливок, шт.
Определяем площадь узкого места по формуле:
где G – масса отливки вместе с массой литниковой системы;
– плотность сплава, г/см3;
– коэффициент расхода литниковой системы;
g – ускорение свободного падения, см/с;
Н – напор металла, см;
Определим геометрические параметры питателя.
Высота питателя будет равна
Длина питателя h определяется по формуле
Сделаем проверку по критерию бездефектного (идеального) заполнения Ки, который учитывает комплекс характеристик сплава и параметров взаимодействия струи расплава с поверхностью формы.
Для этого определим приведённый радиус струи
,
где Fст – площадь стояка, см2.
Определим скорость струи
,
где – коэффициент расхода литниковой системы;
g – ускорение свободного падения, см/с;
Н – напор металла, см;
Тогда
где – коэффициент, учитывающий влияние характеристик сплава, входящих в критерии Рейнольдса Re и Вебера We, а также физико-механические свойства окисной плены и шероховатость поверхности формы;
Определим площадь стояка из соотношения
Расчёт размеров прибыли отливки «Крышка»
Число, форма и размеры прибылей должны обеспечивать питание кристаллизующихся участков отливки жидким сплавом с целью компенсации объёмной усадки и получения плотных отливок.
Объём прибыли Vп определяем по методу Пржибыла по формуле
,
где β – коэффициент неэкономичности прибыли;
- для открытых прибылей,
- для закрытых прибылей,
- для прибылей с теплоизоляцией;
– часть объемной усадки сплава, принимающая участие в формировании усадочной раковины; =0,043-0,45 – для Al сплавов;
– объем отливки или питаемого узла, м3;
м3.
Поскольку прибыль представляет собой кольцо, ее площадь будет равна:
,
где D и d – соответственно, наружный и внутренний диаметры прибыли, м; D = 0,0528м, d = 0,0273 м.
Тогда, выразив из формулы высоту прибыли hп, получаем
Расчёт толщины стенки кокиля для отливки «Крышка»
Рассчитаем коэффициент А для отливки «Крышка» по формуле
,
где ρ1, ρ2 – плотность жидкого материала отливки и твёрдого материала кокиля соответственно, кг/м3;
с1, с2 – удельная теплоёмкость металла и кокиля соответственно, Дж/кг∙К;
Тз – температура заливки, К;
Ткр – температура кристаллизации, К;
Т2н – температура подогрева кокиля перед заливкой, К;
x1,– половина толщины стенки отливки, мм;
L1 – удельная теплота кристаллизации, Дж/кг.
Толщина стенки кокиля рассчитывается по формуле
где К = 0,8…1,2 – коэффициент, учитывающий сложность и толщину стенки отливки, меньшее значение принимается для простых толстостенных отливок, большее для сложных тонкостенных;
λ2, λкр – теплопроводность материала кокиля и огнеупорной краски соответственно, Вт/м∙К;
x1,– половина толщины стенки отливки, мм;
xкр – толщина слоя огнеупорной краски, м;
мм
Расчёт времени затвердевания для отливки «Крышка»
Определим температуру по формуле
где Тср – температура среды, К;
- теплоёмкость отливки, Дж/кг∙К;
- плотность отливки, кг/м3;
Vф – объём формы, м3;
Vотл – объём отливки, м3;
;
Коэффициент тепловой проводимости сплава определяется по формуле
где – коэффициент тепловой проводимости краски, Вт/м2∙К;
– температура формы, К;
где – коэффициент теплопроводности краски, Вт/м∙К;
– толщина слоя краски, м; ;
Вт/м2∙К.
Приведённый размер отливки l0 находим по формуле
,
где Vотл – объём отливки, м3;
Fотл – площадь отливки, м2.
Время затвердевания отливки «Крышка» находим по формуле
где – приведённый размер отливки, м;
– коэффициент тепловой проводимости сплава, Вт/м2∙К;
– теплоёмкость сплава, Дж/кг∙К;
– плотность сплава, кг/м3;
Т1 – температура заливки, К;
– температура, К;
ТL – температура ликвидус, К;
– время заливки формы, с;
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|