Позиція заливки виливка стосується стану та орієнтації виливка у формі під час заливання. Це безпосередньо впливає на структуру інструментів (таких як візерунки та стрижневі коробки) і процедури таких операцій, як установка стрижня, закриття форми та очищення, а також може впливати на подальшу механічну обробку. Позиція заливки може відрізнятися від позиції формування (закриття) та позиції охолодження виливка. Горизонтальна заливка, вертикальна заливка та похила заливка не представляють саму позицію заливки, а лише вказують на просторову орієнтацію лінії розділення під час заливки.
Місце заливки зазвичай визначається після вибору методу формування. Його слід комплексно розглядати в поєднанні з розміром виливка, структурними характеристиками, властивостями сплаву, партією виробництва та умовами виробництва підприємства. Запропоновані технологічні плани слід проаналізувати та порівняти, щоб вибрати відповідну позицію заливки. Правильна розливна позиція повинна забезпечувати виробництво якісних виливків, одночасно полегшуючи операції формування, виготовлення серцевини та очищення. Загальні принципи визначення місця заливки такі:
(1) Критичні розділи слід розміщувати внизу.
Під час заливки домішки, такі як гази, шлак і частинки піску, мають тенденцію спливати вгору. Отже, верхня частина виливка схильна до таких дефектів, як газова пористість, включення шлаку та вкраплення піску, тобто ймовірність дефектів лиття значно вища у верхній частині, ніж у нижній частині. Крім того, під час затвердіння нижня частина виливка отримує переваги від статичного тиску розплавленого металу вище та отримує подачу, що призводить до більш щільної структури. Тому, коли це можливо, критичні ділянки відливки слід розміщувати внизу. Наприклад, поверхня напрямної рейки станини верстата є критичною поверхнею, яка не повинна мати таких дефектів, як піщані отвори, газова пористість, шлакові включення, тріщини та усадкова пористість, і вимагає щільної однорідної структури з гарантованою твердістю. Незважаючи на те, що секція напрямної рейки є відносно товстою та великою, для верстатної станини з сірого чавуну оптимальним положенням для заливки є розміщення поверхні напрямної рейки внизу.
(2) Важливі поверхні, що обробляються, мають бути спрямовані вниз або розташовані збоку.
Оскільки верхня частина виливка схильна до таких дефектів, як газова пористість, включення шлаку та піску, нижня поверхня або вертикальні бічні поверхні мають меншу ймовірність таких дефектів. Тому важливі поверхні виливка повинні бути спрямовані вниз або розташовуватися збоку. Якщо оброблювана поверхня має бути розташована лицьовою стороною вгору, припуск на обробку слід відповідно збільшити, щоб гарантувати відсутність дефектів після обробки.
Для циліндричних виливків, таких як кранові барабани та валки, важливою поверхнею є зовнішня циліндрична поверхня, яка вимагає однорідної структури та відсутності дефектів після механічної обробки. Оптимальне положення для розливу – мати зовнішню циліндричну поверхню у вертикальній орієнтації. Для шестерень поверхня зубів є основною робочою поверхнею і повинна бути спрямована вниз, щоб забезпечити щільну структуру та запобігти дефектам лиття.
(3) Великі плоскі поверхні мають бути спрямовані вниз або під нахилом.
При заливці виливка з великою плоскою поверхнею розплавлений метал повільно піднімається в порожнині форми. Цей тривалий вплив радіаційного тепла може спричинити випадання піску з форми, що призведе до дефектів, таких як вкраплення піску, піщані отвори та газова пористість на плоскій поверхні. Отже, великі плоскі поверхні виливків в ідеалі повинні бути спрямовані вниз. Для великих пластин-наприклад, виливків можна використовувати похилу заливку. Це допомагає сконцентрувати потік розплавленого металу під час заповнення, збільшує швидкість підвищення рівня розплавленого металу та допомагає запобігти дефектам, таким як піщані струпи та включення. Під час похилого розливання значення H (перепад висоти) зазвичай контролюється в діапазоні 200-400 мм, залежно від розміру ємності.
(4) Забезпечте достатню ємність для заповнення ливарної форми.
Тонкостінні секції відливки забезпечують більший опір текучості, швидше охолоджуються та мають нижчу здатність заповнювати. Ці тонкі секції слід розміщувати в нижній частині прес-форми, збоку або під затвором, щоб запобігти дефектам, таким як помилки в роботі та холодне закриття, наприклад, у торцевих кришках двигуна та картері.
(5) Віддайте перевагу призначеній послідовності затвердіння.
Місце заливки має сприяти бажаній послідовності затвердіння. Для виливків, виготовлених зі сплавів із високою усадкою при затвердінні або з нерівномірною товщиною стінок, схильних до усадочних порожнин і пористості, вибір позиції заливки має віддавати перевагу досягненню спрямованого затвердіння. Більш товсті секції лиття бажано розташовувати вгорі або збоку, щоб полегшити розміщення стояків для подачі. Наприклад, більш товсті секції головки блоку циліндрів розміщуються вгорі, щоб забезпечити розміщення стояка, уможливлюючи спрямоване затвердіння знизу вгору.
(6) Полегшення позиціонування серцевини, стабільна опора та легкість установки серцевини, закриття форми та перевірки.
Місце заливки має сприяти розміщенню та стабільній опорі піщаних кернів, забезпечуючи плавне вентилювання. Наскільки це можливо, слід уникати висячих сердечників (сердечників, які спираються на корпус), підвісних вузлів сердечників або консольних сердечників. Висячі серцевини можуть спричинити обсипання піску під час закриття форми та заливання. Розміщення підвісних вузлів сердечника в ковпаку незручно в експлуатації. Консольні сердечники нестабільні та схильні до зміщення через виштовхувальну силу розплавленого металу під час заповнення, що призводить до неточностей форми. Тому їх слід уникати. Крім того, вибір позиції розливу повинен враховувати зручність встановлення серцевини, закриття форми та перевірку.
(7) Прагніть до того, щоб положення закриття форми, положення заливки та положення охолодження лиття були узгодженими.
Перевертання форми не лише трудомістке, але також може легко спричинити зміщення серцевини, падіння піску, витік-та інші дефекти. Таким чином, під час проектування процесу положення закриття форми, положення розливання та положення охолодження лиття в ідеалі повинні бути узгодженими, щоб уникнути перевертання форми після закриття або заливання. Іноді для зручності формування береться спосіб на кшталт «зліпити горизонтально, залити вертикально». Наприклад, під час виробництва колінчастих валів з чавуну з шаровидним графітовим шаром форму можна розташувати вертикально після заливки, щоб стояк був угорі, щоб полегшити подачу. Або «формувати горизонтально, заливати похило», як-от похила заливка для лиття пластин. Якщо положення заливки не відповідає положенню закриття (або положенню охолодження), це має бути чітко зазначено на кресленні процесу лиття.
Вище наведено загальні принципи визначення місця заливки. Часто всі ці принципи неможливо одночасно задовольнити або втілити в одній виливці. Іноді ці принципи можуть навіть конфліктувати один з одним у реалізації для того самого кастингу. Це вимагає від розробника процесу гнучкого визначення місця заливки на основі структурних характеристик литва, вимог до якості та умов виробництва, щоб полегшити виробничі операції, уникнути або мінімізувати дефекти лиття та забезпечити якість лиття.
