Литниковая система представляет собой систему каналов и устройств для подвода в определенном режиме жидкого металла в полости литейной формы, отделения неметаллических включений и обеспечения питания отливки при затвердевании (ГОСТ 18169 — 86 ).
Конструкция типовой литниковой системы приведена на рис. 57. Расплав из ковша заливают в литниковую чашу или воронку, из которой он через вертикальный канал- стояк- поступает в горизонтальный канал- литниковый ход ( он же шлакоуловитель, коллектор ). Литниковый ход всегда выполняют на уровне разъема формы и подвода расплава. Он имеет трапецеидальное сечение и равномерно распределяет общий поток сплава в полости формы. Из литникового хода( коллектора ) жидкий расплав через систему питателей поступает в полость формы, формирующуюотливку. Питатели служат для непосредственного подвода расплава в рабочую полость формы. Чаще всего их располагают под литниковым ходом.(Рис. 57 ). Для смягчения удара струи расплава нижняя часть стояка выполняется в виде полусферы – зумфа. Для подпитки массивной части отливки устанавливают прибыль, которая питает массивный узел через шейку прибыли.
В зависимости от массы и площади отливки прибылей может быть несколько.
При заливке расплава в форму могут образовываться газы. Для их выхода в форме устанавливают выпоры. Допускается совмещать выпор с центральной прибылью.
Для регулирования скорости заполнения формы расплавленным металлом при необходимости устанавливаться дроссели – местное сужение литникового канала в виде вертикальной щели. Литниковый дроссель может быть в зависимости от расположения моделей одно- и двусторонним, крестообразным, а зависимости от требуемого расхода металла – одно-,двух- и трехходовым.
Выбор литниковой системы зависит от сплава отливки, массы, соотношения длины и ширины, толщины стенок, сложности конфигурации. Типы литниковых конструкций различают по направлению заливки :
вертикальные для низких деталей с большой площадью
-горизонтальные, если высота отливки больше ширины.
По способу подвода расплава и расположению питателей различают литниковые системы :
Верхняя литниковая система - питатели стоят на одном уровне с литниками. Расплав заливается сверху. Система характеризуется простотой исполнения, быстрым заполнением формы расплавом, равномерной кристаллизацией отливки, экономным расходом материала. Применяется для отливок высотой до 100 мм. Для тонкостенных полых отливок применяют разновидность верхней системы – дождевую (Рис. 58) когда питатели размещают равномерно по периметру отливки для равномерной ее кристаллизации или щелевую (Рис.58 ).
Нижняя литниковая система(Рис. 59 )– расплавленный металл подается питателями в нижнюю часть формы. Давление создается за счет высоко расположенной чаши и длинных стояков с обратным конусом- заужены внизу. Заполнение формы происходит равномерно без окисления и вспенивания. Недостатком системы является перегрев нижней части формы, что приводит к большой усадке при кристаллизации, особенно чугунных и цветных сплавов.
Разновидностью нижней литниковой системы является сифонная – когда расплав заливается сверху, но заполнение рабочей полости происходит снизу, благодаря сифонному расположению питателей ( Рис. 60, г ).
Боковая литниковая система ( Рис. 60, а,б) – расположена в плоскости разъема формы. Расплав заполняет снизу верхнюю часть формы и сверху перетекает в нижнюю часть формы. Заполнение формы происходит плавно по всей ширине полости.
Разновидностью боковой заливки является вертикально-щелевая литниковая система
(Рис. 60, е ), используемая при изготовлении отливок большой высоты В ней питатели расположены вертикально сбоку вдоль оси детали. Система подходит для отливок с переменным сечением, тонкими стенками и резкими переходами. Процесс кристаллизации протекает равномерно снизу вверх. Слабым местом вертикально-щелевой конструкции является вспенивание расплавленного металла в момент заливки. Вертикально-щелевую систему сложно выполнять, выбивать из формы и удалять.
При ярусной литниковой системе заливки ( Рис. 60, д ) происходит равномерное поступление металла в разных плоскостях. Для высоких деталей питатели располагают в две линии вертикально. Металл подается через стояки снизу. Заполнение формы равномерное без захвата воздуха. Газы и шлаки поднимаются вверх вместе с основным металлом.