Литниковой системой называется совокупность каналов для подвода металла
в полость литейной формы, улавливания загрязнений металла (шлака,
земляных включений) и питания отливки жидким металлом при ее
затвердевании. Применяемые в практике литейного производства различные
способы подвода расплавленного металла можно свести к двум основным
типам литников: литник со свободным падением металла
(рис. 32, а) и литник с падением металла по ломаной линии
(рис. 32, б, в, г). Последний способ подвода
металла в форму делится на следующие четыре подгруппы: металл вводится
через разъем формы сверху (см. рис. 32, б), по разъему опок на половине
высоты отливки (см. рис.
32, в), сифоном (см. рис. 32, г), по разъему опок в нижнюю или среднюю
часть отливки от одного стояка — стопочная заливка (рис. 32, д).
Способ подвода металла выбирают в зависимости от конфигурации,
назначения и материала отливки. На рис. 33 показана литниковая система
для чугунной отливки, которая состоит из литниковой чаши 1, стояка 2,
шлакоуловителя 3, питателей 4 и выпоров 5. Литниковая чаша является
метал-лоприемником, в который при заливке формы расплав поступает из
разливочного ковша.
Стояк, представляющий собой вертикальный канал в верхней
полуформе, соединяет заливочную чашу с шлакоуловителем. Шлакоуловитель-
горизонтальный трапециевидного или полукруглого сечения канал, обычно
выполняемый в верхней полу-форме, служит для задерживания шлака, а также
для облегчения заполнения форм металлом при наличии нескольких
питателей. Питателями называют короткие каналы трапециевид-ной или
полукруглой формы, служащие для непосредственного подвода металла к
полости формы.
Рис. 32. Способы подвода металла в форму: а —
свободное падение металла, б — через разъем формы сверху, в — по разъему
опок, г — сифоном, д *— по разъему опок от одного стояка
Рис. 33. Литниковая система
Для получения плотных массивных чугунных, стальных и из цветных сплавов
отливок в форме устраивают дополнительные литниковые каналы, полости,
выпоры, прибыли и питающие бобышки, заполняемые металлом во время
заливки и служащие для питания отливок в процессе их охлаждения.
Литниковые системы рассчитывают по нормалям и специальным формулам. При
расчете литниковой системы для чугунных отливок сначала определяют
площадь поперечного сечения всех питателей Fст и их количество, а
сечение шлакоуловителя Fшл и стояка Fст находят по соотношениям. Ниже
приводится одно из таких соотношений, широко применяемое на практике для
чугунных отливок
В качестве примера рассмотрим последовательность
технологического процесса изготовления отливки — чугунной втулки 1 (рис.
34). По чертежу втулки изготовляют модель 2, которая состоит из двух
половинок и может центрироваться с помощью шипов и гнезд.
Внутренняя полость втулки 1 образуется стержнем 3, который
изготавливается из стержневой смеси в ящике 4. После уплотнения смеси в
ящике сырой стержень извлекают из ящика и для придания ему прочности
высушивают в печи. При сборке литейной формы сухой стержень
устанавливают стержневыми знаками в соответствующие гнезда формы,
полученные с помощью знаковых частей 5 модели. Поэтому длина стержня
должна быть больше длины полости отливки на величину знаков.
Литейную форму для втулки делают из двух половин (верхней 6 и нижней 7).
Полуформы изготовляют из формовочной смеси, уплотняемой в металлических
рамках 8, которые называются опоками.
Рис. 34. Процесс получения чугунной отливки
втулки:
а- формовка нижней полуформы, б —формовка верхней полуформы, в —
собранная форма со стержнем, г — разрез формы по антипиковой системе, О
— отливка с литниковой системой
Для изготовления литейной формы на подопочный щиток 9 устанавливают
половину модели, по которой получают отпечаток в нижней полуформе, а
также опоку 8 (рис. 34, а). Чтобы устранить прилипание формовочной смеси
к модели 2, ее рабочую поверхность и щитка 9 припыливают графитом, после
чего в опоку насыпают формовочную смесь и уплотняют ее. Излишек
формовочной смеси счищают с поверхности уплотненной формы, опоку
переворачивают на 180° и устанавливают на подопочный щиток 9. Затем на
нижнюю половину модели устанавливают верхнюю, а на нижнюю опоку
устанавливают верхнюю (рис. 34, б). Поверхность модели припыливают
графитом, устанавливают модели литниковой системы, а затем в верхнюю
опоку засыпают формовочную смесь и уплотняют ее. После этого снимают
верхнюю полуформу, извлекают половинки моделей и модели литниковой
системы, устанавливают стержень (рис. 34, в) и собирают форму. Для
точной сборки формы опоки имеют специальные втулки 10, в которые входят
центрирующие штыри 11. При заполнении формы жидким металлом он давит на
стенки формы, в результате чего верхняя опока может подняться и тогда по
плоскости разъема образуется зазор, через который может вытекать металл.
Для предупреждения этого верхнюю полуформу крепят к нижней скобками 12
или ставят на верхнюю опоку груз (рис. 34, г). Жидкий металл при заливке
поступает в полость 13 формы по литниковым каналам, которые состоят из
стояка 14, шлакоуловителя 15, питателя 16 и выпора 17 (рис. 34, д).
Рассмотренный выше пример показывает, что процесс получения литой
заготовки является сложным и складывается из различных технологических
операций.