1

KONSTRUKCJA

UKŁADÓW WLEWOWYCH

OBLICZANIE UKŁADU

WLEWOWEGO

zależy od sposobu zalewania formy:

1. Przez dziób kadzi (żeliwo i

staliwo)

2. Przez otwór w dnie kadzi

(staliwo)

2

Układy wlewowe
A – górny
B - deszczowy
C - boczny
D – wielopoziomowy (kaskadowy) - UKOŚNY
E - syfonowy

3

Tok obliczeń układu

wlewowego

1. Wyznaczenie objętości odlewu V

odl

2. Obliczenie masy surowego odlewu

Q

odl

=  · V

odl

3. Obliczanie masy odl. wraz z ukł. wlewowym i
nadlewami

Q

c

= k · Q

odl

gdzie: k – współ. charakteryzujący uzysk zależny od

rodzaju stopu,

z którego ma być wykonany odlew, np.

k = 1,2 - dla żeliwa szarego,

k = 1,3 – 1,5 - dla żeliwa sferoidalnego i ciągliwego,

k = 1,6 – 1,8 - dla staliwa,

k = 1,3 – 1,6 - dla mosiądzów i brązów.

4

Podstawową zasadą konstruowania układów wlewowych

jest

wypełnienie wnęki formy odlewniczej,

spokojnie i w określonym czasie.

Wszystkie kanały układu wlewowego w czasie zalewania

powinny być całkowicie wypełnione ciekłym metalem.

F

WD

< F

WR

<

F

WG

gdzie:

F

WD

– suma wlewów doprowadzających,

F

WR

– powierzchnia przekroju kanału

rozprowadzającego,

F

WG

- powierzchnia przekroju wlewu głównego

5

OBLICZANIE UKŁADU WLEWOWEGO

DLA ŻELIWA I STALIWA

realizowane jest najczęściej w oparciu o:
 określenie najkorzystniejszego czasu
zalewania formy dla danego odlewu,
 obliczanie przekrojów elementów układu
wlewowego zapewniających uzyskanie
ustalonego czasu zalewania formy

6

OPTYMALNY CZAS ZALEWANIA

3

1

C

Q

g

s







GDZIE:

 - optymalny czas zalewania, s,
Q

c

– masa odlewu z układem wlewowym i nadlewami, kg,

g – przeważająca (średnia) grubość ścianki odlewu, mm,
s

1

– współczynnik zależny od rodzaju metalu, jego stopnia przegrzania i lejności

Charakterystyka

odlewów

Wartość współczynnika s

1

Odlewy żeliwne

Odlewy

staliwne

Duże, grubościenne (10-

50Mg)

1,9 ÷ 2,3

1,8 ÷ 2,8

Średnie (1-10Mg)

1,6 ÷ 1,9

1,2 ÷ 2,0

Małe (poniżej 1Mg)

1,4 ÷ 1,6

1,0 ÷ 1,5

7

PRĘDKOŚĆ LINIOWA

PODNOSZENIA SIĘ METALU W

FORMIE

- NIE MOŻE BYĆ ZBYT MAŁA („przymarzanie” metalu do ścian formy),
-



MIN

ZALEŻY OD GRUBOŚCI ŚCIANEK ODLEWU.





C



gdzie:

- liniowa prędkość podnoszenia się metalu we wnęce
formy, cm/s
C – wysokość odlewu w położeniu do zalewania, cm,
 - optymalny czas zalewania, s.

8

NAJMNIEJSZE PRĘDKOŚCI

PODNOSZENIA SIĘ METALU W

FORMIE

Grubość

ścianek

odlewu

[mm]

Prędkość dopuszczalna



[cm/s]
Odlewy

żeliwne

Odlewy

staliwne

Do 4

3 ÷ 10

-

4 - 10

2 ÷ 3

2

10 - 40

1 ÷ 3

1

Powyżej 40

0,8 ÷ 1,0

0,8

9

OBLICZANIE PRZEKROJU

WLEWU DOPROWADZAJĄCEGO

(SUMY PRZEKROJÓW)

śr

odl

gh

F

V

2

min











-

prędkość wypływu (wydatek

metalu)

K

C

p

K

h

śr

2

2





gdzie:
K – pocz. maks. ciś. metalostatyczne, cm,
P – wysokość odlewu nad poziomem wlewów

doprowadzających, cm,

C – całkowita wysokość odlewu w położeniu

do zalewania, cm,

h

śr

– średnie ciśnienie

metalostatyczne

, cm,

- optymalny czas zalewania, s,

- współczynnik oporu formy

10

Dla obliczenia h

śr

trzeba najpierw

dobrać wielkość skrzynki

formierskiej, aby ustalić

ODLEGŁOŚCI POMIĘDZY MODELAMI A ELEMENTAMI
FORMY

* Przy formach suszonych wymiary mnożymy przez 0,6

11

OBLICZANIE PRZEKROJU WLEWU

DOPROWADZAJĄCEGO

(SUMY PRZEKROJÓW)









C

śr

śr

C

WD

MIN

Q

h

h

Q

F

F

















31

,

0

1

31

,

0

gdzie:

Q

C

– masa odlewu z układem wlewowym i

nadlewami, kg

Wartości współczynnika oporu formy



Rodzaj

odlewó

w

Rodzaj

formy

Opór formy

duży

średni

Mały

Współczynniki oporu

formy 

Odlewy

żeliwne

Wilgotn

a

0,35

0,42

0,50

Suszon

a

0,41

0,48

0,60

Odlewy

staliwn

e

Wilgotn

a

0,25

0,32

0,42

suszona 0,30

0,38

0,50

12

Obliczanie objętości zbiornika

wlewowego















1000

1

C

Q

A

[cm

3

]

gdzie:

A – objętość zbiornika (lejka) wlewowego,

cm

3

,



1

– czas rezerwy metalu, s (tabela),

 - optymalny czas zalewania, s,

 - gęstość ciekłego metalu (tabela)

Q

C

– masa odlewu z układem wlewowym i

nadlewami, kg

13

Czas rezerwy metalu w zbiorniku wlewowym

w zależności od masy odlewu

Masa metalu

w formie Q

C

w kg

100 100-500

500-

1000

1000-

5000

Powyżej

5000

Rezerwa 

1

w

s

2 -

3

3 - 4

4 - 6

5 - 7

6 - 8

Gęstość różnych stopów w
stanie ciekłym

Rodzaj stopu

Gęstość 

[g/cm

3

]

Rodzaj

stopu

Gęstość 

[g/cm

3]

Żeliwo szare i

białe

6,9

Brązy

ołowiowe

8,6

Staliwo

węglowe

7,1

Stopy Zn-Al

5,9

Brązy

aluminiowe

7,0

Stopy

ołowiu

9,4

Brązy cynowe

i krzemowe

7,6

Stopy Al.

2,4

mosiądze

7,75

Stopy Mg

1,6

14

ZALEWANIE STALIWA – OBL. UKŁADU WLEWOWEGO

ZALEWANIE FORM Z KADZI ZATYCZKOWYCH

2

''

1

'

1

H

H

H

Śr





)

(

2

''

1

'

1

2

H

H

D

V

K

odl











Śr

K

odl

K

gH

V

f

2

1











Śr

K

K

odl

gH

f

V

W

2











Śr

Śr

K

K

MIN

h

H

f

F

'









15

Śr

Śr

K

K

MIN

h

H

f

F









2

''

1

'

1

H

H

H

Śr





Po obliczeniu optymalnego czasu zalewania



należy dobrać

odpowiednią średnicę otworu spustowego w dnie kadzi

Średni poziom metalu w kadzi:

)

(

2

''

1

'

1

2

H

H

D

V

K

odl











Objętość stopu konieczna do wypełnienia formy:

Śr

K

K

odl

gH

f

V

W

2











Przekrój otworu spustowego f

K

kadzi:

Śr

K

odl

K

gH

V

f

2

1











Z ciągłości strumienia i po przyjęciu
szeregu uproszczeń otrzymujemy:

H

śr