Конструирование прибылей

9.5. КОНСТРУИРОВАНИЕ ПРИБЫЛЕЙ

9.5.1. Прибыль — элемент литниковой системы или полости литейной формы для питания отливки жидким металлом в период затвердевания и усадки.(ГОСТ 18169-86). Прибыль присоединяют к тепловому узлу отливки. Прибыль может быть прямого, бокового и местного питания отливки. Прибыль, поверхность металла в которой имеет непосредственный контакт с атмосферой называется открытой. Открытая прибыль может быть без пережима — отрезная или с пережимом — отламывающаяся

9.5.2.Прибыли применяют при изготовлении отливок из высокопрочных, высоколегированных чугунов, а также из сталей, склонных к образованию усадочных раковин. Отливки из серого чугуна отливают с прибылями, если литые детали имеют толстостенные сечения или места, которые нельзя подпитать с помощью питающих бобышек. Прибыль, поверхность которой не имеет непосредственного контакта с атмосферой, называется закрытой. Закрытая прибыль может быть с экзотермическим обогревом, газового давления и др. По своей форме прибыли бывают шаровые, полушаровые конические и плоскостенные . Виды прибылей показаны на рис. 68.

а — открытая верхняя ; б — открытая боковая ( отводная ) ; в — закрытая боковая ( питающая бобышка ) ; г - закрытая полусферическая прибыль с атмосферным давлением ; д - закрытая прибыль с газовым давлением ; е - закрытая легкоотделяемая прибыль с газовым давлением и керамической сеткой ; ж - обогреваемая верхняя открытая прибыль ; 1 - массивная ( питаемая ) часть отливки ; 2 - прибыль ; 3 - пес-чаный стержень с каналом для подвода атмосферного давления в среднюю часть прибыли ; 4 - керамический патрон с зарядом газотворного вещества ( например мела ) ; 5 — керамическая ( или стержневая ) разделительная пластина между прибылью и массивной частью отливки ; 6 — песчаная втулка с термореактивной смесью ( экзотермической ), оформляющая прибыль и обеспечивающая подогрев в ней металла.

9.5.3. Размеры прибылей определяют , исходя из того что из того, что масса расплава в прибыли должна быть равна 0,8 — 1,5 массы питаемого узла отливки.

9.5.4. Размеры нижнего основания прибыли можно определять методом вписанных окружностей,. Для этого в сечение теплового узла вписывают окружность таким образом, чтобы она одновременно касалась всех касалась всех очертаний этого узла ( Рис. 69, а ). При этом, к телу отливки делают технологический напуск под уклоном (Рис. 69, б ), чтобы окружность свободно «выкатывалась» в прибыль. Отношение высоты прибыли к ее диаметру H / D должно быть равно 1,25 -1,5 для закрытых и 1,5 — 1,90 для открытых прибылей.

9.5.5. Для питания чугунных отливок, имеющих узлы с диаметром вписанных окружностей более 30 мм, применяют питающие бобышки. Размер питающих бобышек можно определить по диаграмме Рис. 70.

9.5.6. По методу А.Д. Попова диаметр прибыли определяют по формуле(11) :

Dп = 1,15 Dу (11 )

где :

Dп — диаметр основания прибыли ;

Dу - диаметр окружности, вписанной в питаемый узел.

9.5.7.. Чтобы определить размер прибыли вначале вычисляют объем металла, необходимы для компенсации усадки. Упрощенно объем прибыли принимают равным объему отливки или питаемого узла, умноженному на коэффициент объемной усадки металла при его кристаллизации β.

Vп = β . Vу ( 12 )

где : Vп — объем питающей прибыли ; Vу — объем питаемого узла ; β - коэффициент

объемной усадки сплава.

Значения коэффициента объемной усадки сплавов приведены в табл. 152.

202

Таблица 152. Коэффициенты объемной усадки сплавов в интервале температур

заливки сплава и солидуса

9.5.8. Типовые конструкции прибылей приведены в табл. 153.

Примечание. Н — высота прибыли; Vп — объем прибыли; D – диаметр прибыли;

r - радиус прибыли; F - площадь сечения прибыли ; пи = 3,14159265....

9.5.8. Объем прибыли V п определяют по формуле (13) :

V п = G / ρ , (13)

где : G - масса заливаемого металла ( масса прибыли), кг; ρ - плотность сплава.,кг/м3.

9.5.9.Наиболее экономичную шаровую прибыль диаметром D п соединяют с телом отливки через цилиндрический перешеек диаметром 0,8 D п.

9.5.10.При проектировании полушаровых закрытых прибылей можно применять соотношение H : Dп = 1 : 1.

9.5.11.Массу прибыли можно определять по методу Василевского В.Ф., исходя из параметров выхода годного ( табл. 154 ).

Таблица 154. Технологический выход годного для отливок,

изготовляемых из углеродистых и низколегированных стале

9.5.12 . Прибыль должна застывать после затвердения отливок. С целью увеличения времени затвердевания зеркало металла питающих прибылей для крупных отливок утепляют специальными засыпками или экзотермическими смесями. Составы засыпок приведены в табл. 155

Таблица 155. Засыпки для утепления зеркала металла прибылей крупных стальных

отливок

Таблица 156. Составы экзотермических смесей

207