Как рассчитать точные размеры литейных втулок для стояков?
2025-12-23 11:28Основные принципы проектирования рукава-подставки
В основном, подающие втулки используются для отливок из литой стали. Они применяются лишь в немногих толстых и крупных деталях из серого и высокопрочного чугуна. В процессе охлаждения и затвердевания расплавленного металла происходит его усадка. Усадка объема отливки примерно в три раза превышает линейную усадку. Поэтому усадка объема литой стали обычно составляет 3-6%, а серого чугуна — 2-3%. Однако из-за графитизационного расширения при затвердевании серого и высокопрочного чугуна некоторая усадка объема может быть компенсирована. Поэтому, если толщина стенки равномерна, а форма очень компактна, подающие втулки обычно не требуются. Если усадка объема отливки не компенсируется, на отливке или внутри нее образуются усадочные полости, углубления или пористость. В тяжелых случаях это часто приводит к браку отливки.
Принцип расчета размеров питающей втулки заключается в том, чтобы сначала определить, какой объем расплавленного металла необходимо компенсировать. Эта часть расплавленного металла обычно принимается за сферу, и ее диаметр (обозначаемый как d₀) рассчитывается для расчета питающей втулки. Эффективное расстояние подачи для отливок, подаваемых через питающую втулку, определяется определенным диапазоном, обозначаемым как L. Для пластинчатых деталей толщиной h L обычно составляет 3–5h. Для стержнеобразных деталей L = (25–30)√h, где h — толщина отливки.
Базовый метод расчета размера рукава проймы
Наиболее распространенный метод: Диаметр стояковой втулки D = d₀ + h
Причина в том, что предполагается, что питающая втулка и отливка затвердевают с одинаковой скоростью. Процесс затвердевания происходит от двух поверхностей отливки внутрь. Когда отливка полностью затвердевает, питающая втулка также затвердевает до той же толщины. В этот момент посередине остается полость усадочного расплава, объем которой точно равен объему подающей сферы. Эта часть расплавленного металла поступает в отливку в процессе затвердевания.
Если в отливке образовалась горячая точка, h можно заменить диаметром T этой горячей точки. То есть: D = d₀ + T
Еще одной важной частью конструкции стояка является его горловина. Горловина стояка представляет собой соединительный канал между стояком и отливкой; расплавленный металл из стояка подается в отливку через эту горловину. Поэтому существуют требования к поперечному сечению горловины стояка. Обычно диаметр горловины стояка принимается равным dⱼ = (0,6~0,8)Т.
Высота подъемной гильзы H = (1,5~2,5)D. Высота H также должна быть больше высоты зоны, требующей подачи; в противном случае происходит обратная подача, когда отливка подает материал в подъемную гильзу, чего следует избегать.
Другие методы расчета
Распространенный эмпирический метод расчета заключается в прямом умножении диаметра зоны нагрева на коэффициент без расчета количества расплавленного металла, необходимого для подачи. Например:
Простое литье: D = (1,05~1,15)Т. Простая форма, относительно концентрированные зоны нагрева.
Сложная отливка: D = (1,40~1,80)Т. Сложная форма, например, со множеством ребер, соединяющихся с остальной частью отливки.
Промежуточный тип: D = (1,15~1,40)Т, находящийся между двумя вышеуказанными.
Условия литья сильно различаются, и в них задействовано слишком много факторов, поэтому все формулы для расчетов являются приблизительными и условными. Часто одна формула может быть неприменима ко всем ситуациям. Поэтому формулы часто включают коэффициенты с широким диапазоном значений, чтобы пользователи могли выбирать их в зависимости от своих конкретных обстоятельств.
Выбирайте Ксинда — для точного литья высочайшего качества.
Компания Ксинда много лет работает в литейной отрасли, используя свой глубокий технический опыт и передовые инженерные возможности для предоставления клиентам индивидуальных высококачественных решений в области литья. Наша профессиональная команда владеет основными технологиями проектирования и расчета размеров стояков, что позволяет нам точно оптимизировать параметры стояков для отливок из различных материалов, таких как литая сталь, серый чугун и высокопрочный чугун, минимизируя дефекты, такие как усадочные полости и пористость, и гарантируя, что каждая отливка соответствует строгим стандартам качества. От оптимизации стояков для сложных и толстостенных деталей до комплексных услуг по проектированию и производству отливок, Ксинда всегда будет вашим надежным партнером в повышении эффективности производства, контроле затрат и обеспечении надежности продукции.