ESERCITAZIONE Fonderia

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1 Tecnologia Meccanica Università di Facoltà di Ingegneria Corso di Laurea in Ingegneria Gestionale Anno Accademico ESERCITAZIONE Fonderia Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 1/8 Tecnologia Meccanica Università di Facoltà di Ingegneria Corso di Laurea in Ingegneria Gestionale Anno Accademico STRUTTURA ESERCITAZIONE: - Richiami di Fonderia - Dimensionamento del modello - Dimensionamento sistema di alimentazione - Dimensionamento del sistema di colata Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 /8

2 Si tratta di progettare: il modello Progettazione ciclo di fonderia la forma (in terra) pronta per la colata (riempimento e alimentazione)di un particolare meccanico, fornite le caratteristiche del materiale ed il disegno del prodotto finito rispettando la fattibilità del prodotto stesso, l estraibilità del modello dalla forma, Richiami di fonderia la necessità di realizzare sottosquadri o fori passanti la necessità di progettare le anime e di dimensionare le portate d anima. Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 /8 Riepilogo delle problematiche Richiami di fonderia Fenomeni che hanno luogo durante la fase di raffreddamento in fase liquida e solida Aspetti geometrici del modello e sua realizzabilità Altri elementi Ritiro Cavità di ritiro Alimentazione Tensioni di ritiro Formazione di cricche a caldo Sovrametallo Angoli di spoglia Raccordi Scomposizione in più parti Fori Sottosquadri Canale e attacchi di colata Filtri - Trappole - Sfiati Materozze - Dimensionamento Raffreddatori Attenzione alle variazioni di spessore Raccordi - Dimensionamento Lavorazioni successive Estraibilità del modello dalla forma Riduzione tensioni Aumento resistenza forma Anime e portate d anima Dimensionamento Spinta metallostatica Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 /8

3 Ritiro Il materiale versato nella cavità della forma, una volta solidificato e raffreddato completamente, presenterà un volume minore di quello che aveva al momento della colata. Per compensare questa contrazione volumetrica si aumentano le dimensioni del modello (rispetto a quelle del pezzo) di una quantità pari al ritiro previsto. Valori medi di ritiro lineare (UNI 7) Richiami di fonderia Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 5/8 Sovrametallo Generalmente un pezzo realizzato per fusione presenta sia un grado di finitura superficiale piuttosto scarso sia errori dimensionali e di forma. Risulta quindi necessario disporre, su dette superficie di un opportuno sovrametallo. Quindi il modello presenterà, rispetto al pezzo finito, dimensioni maggiori (se le quote sono relative a superficie esterne) e minori (se le quote sono relative a fori o, in generale, a superficie interne) di una quantità pari al sovrametallo previsto. Valori indicativi del sovrametallo (in mm) per getti in acciaio realizzati mediante fusione in terra. Richiami di fonderia Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 6/8

4 Sovrametallo Richiami di fonderia Valori indicativi del sovrametallo (in mm) ) per getti in ghisa realizzati mediante fusione in terra. Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 7/8 Disegno del Prodotto Richiami di fonderia Ghisa grigia Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 8/8

5 Modello Richiami di fonderia Sovrametallo su tutte le superfici: mm Ritiro: 1 % Angolo di sformo: Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 9/8 Richiami di fonderia 1 Piano di divisione delle staffe Sformo Pds Sformo Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 10/8

6 Sovrametallo Ritiro Sformi Il sovrametallo può essere aggiunto o sottratto a seconda che si tratti di superfici interne o esterne: dipende dal caso specifico Il ritiro va sempre aggiunto Gli sformi sono diversi fra superfici interne ed esterne Per la realizzazione di fori o cavità interne si utilizzano le anime Richiami di fonderia Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 11/8 Richiami di fonderia Dim. Rit. Sovram. Modello Dia Dia Dia Dia Dia Dia Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 1/8

7 Realizzazione foro Richiami di fonderia Per realizzare un foro è necessario mettere nella cavità realizzata dal modello nella forma in terra, un anima che rappresenta il foro stesso. Questo significa che il modello è pieno come se il foro non ci fosse. Devono però essere previste delle portate d animad che hanno lo scopo di sostenere l anima una volta inserita nella forma. Passi: 1) Dimensionare il foro tenendo conto di ritiri e sovrametalli ) Dimensionare le portate d anima ) Aggiungere le portate d anima al modello ) Disegnare l anima Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 1/8 Abbiamo già visto le quote relative al pezzo che riportiamo Dim. Rit. Sovram. Anima Dia Dia Portate d anima Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 1/8

8 Raccordo da tabella Modello finale Portata d anima Richiami di fonderia Semimodello superiore Semimodello inferiore Raccordo pari al sovrametallo Portata d anima Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 15/8 Modello e anima tridimensionali Richiami di fonderia Semimodello superiore Anima Semimodello inferiore Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 16/8

9 Richiami di fonderia Forma allestita Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 17/8 Grezzo di fonderia Richiami di fonderia Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 18/8

10 Dimensionamento del modello FAC SIMILE TEMA D ESAME Università degli Studi di Facoltà di Ingegneria Esercitazione 5 marzo 010 Allievi Meccanici Tema Si studi la realizzazione del componente descritto nel disegno, ottenuto mediane fusione in terra e modello in legno Dati del problema Acciaio per getti (FeG50) Peso specifico: 7.8 g/cm Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 19/8 Dimensionamento del modello Disegno del Prodotto Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 0/8

11 Si richiede: Dimensionamento del modello Il progetto di massima del modello (scelta del piano di divisione delle staffe, angoli di spoglia, raggi di raccordo) e dell anima (con relative portate d anima). Si preveda un opportuno sovrametallo (uguale su tutte le superfici) per permettere la successiva lavorazione del componente alle macchine utensili. Il dimensionamento e il posizionamento delle materozze e del canale di colata. La scelta delle staffe (dimensioni secondo le tabelle UNI allegate). Il calcolo della spinta metallostatica. N.B. E richiesto un disegno qualitativo (quotato) del modello e dell anima in cui, oltre al piano di divisione delle staffe, siano indicati gli angoli di spoglia, i raggi di raccordo e le portate d anima. Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 1/8 Dimensionamento del modello Grezzo Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 /8

12 Dimensionamento del modello Grezzo Acciaio per getti (FeG50) Valori medi di ritiro lineare (UNI 7) Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 /8 Dimensionamento del modello Scelta del piano di divisione delle staffe - Evitare sottosquadri - Omogeneità del materiale - Mantenimento superfici cilindriche - Rendere agevoli le operazioni di formatura - Rispettare i vincoli impiantistici Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 /8

13 Dimensionamento del modello Disegno e dimensionamento del modello Ritiro Sovrametallo Angoli di spoglia Raggi di raccordo Portate d anima Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 5/8 Dimensionamento del modello Disegno e dimensionamento del modello Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 6/8

14 Disegno e dimensionamento del modello Dimensionamento del modello Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 7/8 Ritiro 1.8 % Sovrametallo -5 mm Dimensionamento del modello Disegno e dimensionamento del modello Quota pezzo [mm] Ritiro [mm] Sovrametallo [mm] Quota modello [mm] Quota arrotondata [mm] φ φ φ Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 8/8

15 Dimensionamento del modello Disegno e dimensionamento del modello Angoli di spoglia - Raggi di raccordo Angoli mm Spigoli pari al sovrametallo Portate d anima - non presenti Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 9/8 Dimensionamento del modello Disegno quotato Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 0/8

16 Dimensionamento del modello Dimensionamento delle staffe Vedi Tabelle Questa operazione può essere svolta in questa fase ma richiederà una verifica una volta dimensionate le materozze Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 1/8 Dimensionare il sistema di alimentazione per il grezzo in figura. In particolare determinare: 1) Numero ) Posizione ) Dimensioni degli alimentatori (compresi di colletto) che si riterrà opportuno introdurre affinché il getto si presenti privo di difetti, ovvero: - senza cavità di ritiro - senza porosità Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 /8

17 Acciaio per getti (FeG50) Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 /8 Moduli termici Scomponiamo il grezzo in geometrie elementari: M Volume Superficie M1: barra π ( D d πdh + πdh + π ( D ) h / d ) / s 1 π ( ) 61/ π π π ( mm Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 ) / 5 /8

18 M: barra M Volume Superficie mm M: cilindro M D π H D π DH + π s 11 π π π mm Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 5/8 Solidificazione direzionale Una materozza centrale - N sulla corona circolare Da cosa dipende N? distanza di alimentazione Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 6/8

19 In prima approssimazione, considerata la simmetria del grezzo, prendiamo N X X X X X Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 7/8 M 0.5 Materozza 1 M M 8.75 Il modulo da proteggere risulta pari a M mm Di conseguenza il modulo della materozza1 vale M m 1. M mm Selezioniamo una materozza circolare con diametro D100 mm Dovendo essere M m V m /S m otteniamo V m π100 h 785 h mm S m π100 + π100 h h mm Da cui h 7.0 mm Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 8/8

20 Materozza 1 Dimensionamento del collare Collare coibentato Dimensioni collare Dm(mm) 100 Materozza 1 collare d (mm) (0.0*100) 0 L (mm) (0.18*100)18 axb60x60 oppure axb60x800 H sup 15 mm H sup mm Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 9/8 M 0.5 Materozza M M 8.75 Il modulo da proteggere risulta pari a M 0.5 mm Di conseguenza il modulo della materozza1 vale M m 1. M. mm Selezioniamo una materozza circolare con diametro D10 mm Dovendo essere M m V m /S m otteniamo V m π10 h 1110 h mm S m π10 + π10 h h mm Da cui h 11. mm Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 0/8

21 Materozza Dimensionamento del collare Collare coibentato Dimensioni collare Dm(mm) 10 Materozza collare d (mm) (0.0*10) 8 L (mm) (0.18*10) axb60x60 oppure axb60x800 H sup mm oppure H sup mm oppure Aumento D m Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 1/8 Supponiamo di aumentare il D m Primo caso Selezioniamo una materozza circolare con diametro D10 mm Dovendo essere MmVm/Sm otteniamo V m π10 h 159 h S m π10 + π10 h h Sapendo che M m 1. M. mm Da cui h 80.8 mm Dimensioni collare Dm(mm) 10 Materozza collare d (mm) (0.0*10) 56 L (mm) (0.18*10)5 axb60x60 oppure axb60x800 H sup mm H sup mm Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 /8

22 Supponiamo di aumentare il D m Primo caso Selezioniamo una materozza circolare con diametro D160 mm Dovendo essere MmVm/Sm otteniamo V m π160 h 0106 h S m π160 + π160 h h Sapendo che M m 1. M. mm Da cui h 6.7 mm Dimensioni collare Dm(mm) 160 Materozza collare d (mm) (0.0*160) 6 L (mm) (0.18*160)9 axb60x60 oppure axb60x800 H sup mm H sup mm Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 /8 Materozza 1 Dimensionamento del collare Collare coibentato Dimensioni collare Dm(mm) 100 Materozza 1 collare d (mm) (0.0*100) 0 L (mm) (0.18*100)18 axb60x60 oppure axb60x800 H sup 160 mm H sup mm Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 /8

23 Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 5/8 Verifica distanza di alimentazione Si individuano tre tratti da alimentare: corona circolare quattro razze perno centrale (per la materozza centrale in primis) Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 6/8

24 Corona S (mm) Dmat Distanza DA alimentare Distanza di alimentazione Esito (π*58-*dmat)/8 10.5*S 1 OK Distanza di alimentazione > Distanza da alimentare OK Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 7/8 Razze 7 x s S (mm) Dmat Distanza DA alimentare Distanza di alimentazione Esito **S 5 OK Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 8/8

25 Mozzo S (mm) Distanza da alimentare Distanza di alimentazione Esito (mm) (mm) *S+.5*S 67 ok Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 9/8 Resa della materozza V r b ( V 100 p + V m ) Volume della cavità di ritiro b coeff. di ritiro volumetrico V max V m ((1 b) / b) Volume massimo alimentabile dalla materozza Clindrica o ovale V max V m ((0 b) / b) Emisferica o sferica Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 50/8

26 Resa della materozza V max V m ((1 1.8) /1.8) V V V max1 max1 max π ((1 1.8) /1.8) 5958 mm mm π10 79 ((1 1.8) /1.8) 857 mm Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 51/8 Utilizzeremo materozze non coibentate. I coefficienti dell Eq. di Caine valgono: Materozza 1: diagramma Caine a x + c y b y Area pezzi sani a 0.1 b 0.0 c y x x Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 5/8

27 Materozza 1: curve isodelta M 0.5 M M 8.75 ( ) 50 V 5000 π V mm Posto X M / M e Y V / V ed esprimendo anche V m p m p m in funzione del rapporto δ H / D π M p (1 + δ) Y kx k V δ p mm y ( δ + 1) π 1.5 ( δ 1) π M p + x y V δ δ p x Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 5/8 Scegliamo un rapporto x y y delta1.5 delta1 delta x Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 5/8

28 y delta1.5 delta1 delta Il volume della materozza vale: (in funzione del volume da proteggere) x Materozza 1 Delta y Vm (mm )y*vp Mp (mm) Vp (mm ) x Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 55/8 Le dimensioni della materozza valgono: H δ D V m π π V m D H D δ D π δ Materozza 1 Delta y Vm (mm )y*vp Dm (mm) Hm(mm) Mp (mm) Vp (mm ) x Scegliamo delle materozze cilindriche con dimensioni standard: Dm (mm) Hm (mm) Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 56/8

29 Materozza 1: dimensionamento collare collare coibentato dimensioni collare Materozza 1 collare Dm (mm) Hm(mm) d (mm) L (mm) Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 57/8 M 0.5 Materozza M M 8.75 Il modulo da proteggere risulta pari a M 0.5 mm Di conseguenza il modulo della materozza1 vale M m 1. M. mm Selezioniamo una materozza circolare con diametro D10 mm Dovendo essere M m V m /S m otteniamo V m π10 h 1110 h mm S m π10 + π10 h h mm Da cui h 11. mm Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 58/8

30 Materozza : diagramma Caine Iniziamo con l ipotizzare materozze non coibentate. I coefficienti dell Eq. di Caine valgono: a x + c y b y Area pezzi sani a 0.1 b 0.0 c 1 y x x Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 59/8 Materozza : curve isodelta M 0.5 M M V π mm Posto X M m / M p e Y V m / V p ed esprimendo anche Vm in funzione del rapporto δ H / D π M p (1 + δ) Y kx k V δ p y ( δ + 1) π 17.5 ( δ 1) π M p + x y V δ δ p x Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 60/8

31 Scegliamo un rapporto x y delta1.5 delta1 delta y x Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 61/ delta1.5 delta1 delta0.5 y x Il volume della materozza vale: (in funzione del volume da proteggere) Materozza Delta y Vm (mm )y*vp Mp (mm) Vp (mm ) x Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 6/8

32 Le dimensioni della materozza valgono: H δ D V m π π V m D H D δ D π δ Materozza Delta y Vm (cm )y*vp Dm (mm) Hm(mm) Mp (mm) Vp (mm ) x Scegliamo delle materozze cilindriche con dimensioni standard: Dm (mm) Hm(mm) Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 6/8 Materozza : dimensionamento collare collare coibentato dimensioni collare Materozza collare Dm (mm) Hm(mm) d (mm) L (mm) Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 6/8

33 Dimensionamento del sistema di colata Dimensionare il sistema di colata per il grezzo in figura. In particolare determinare: - numero - posizione - dimensioni del canale di colata, canale di distribuzione e attacchi di colata. Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 65/8 Dimensionamento del sistema di colata Grezzo Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 66/8

34 Grezzo Dimensionamento del sistema di colata Acciaio per getti (FeG50) Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 67/8 Volume del getto Dimensionamento del sistema di colata Scomponiamo il getto in geometrie elementari: 1 V 1 : π ( ) mm Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 68/8

35 Dimensionamento del sistema di colata V : V : mm ( (.5 15) ) cm π π cm V 75 V mm V M1 : materozze V M : 1 materozza Dm (mm) Hm(mm) V Materozza M 1 π mm V M π mm Materozza V getto : mm Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 69/8 Dimensionamento del sistema di colata Dimensionamento sezioni caratteristiche Occorre determinare l area della sezione di strozzatura (sezione minima) Imponiamo un bilancio di massa : V t r S S v S S Dove: V volume del metallo t r tempo di riempimento (s) S S area (complessiva) sezione di strozzatura v velocità metallo nella sezione di strozzatura S S C A Sistema non pressurizzato Sistema pressurizzato Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 70/8

36 Vincoli temporali Il tempo di riempimento deve essere minore: del tempo di inizio solidificazione t s delle parti sottili del getto del tempo di esposizione massimo t c all irraggiamento da parte della forma Il valore di t s può essere calcolato mediante una di queste formule sperimentali: Dove: s k s t s k S 1.71 s spessore della zona più sottile [cm] costante empirica da tabella Dove: M k M Dimensionamento del sistema di colata t s k M M 1.71 Modulo si solidificazione [cm] costante empirica da tabella Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 71/8 Dimensionamento del sistema di colata Materiale Surriscaldo 50 C 100 C 150 C 00 C k M k S k M k S k M k S k M k S Acciai Ghise malleabili e bronzi Ghisa grigia e sferoidale Valori indicativi delle costanti k in funzione della temperatura di surriscaldo per getti colati in sabbia silicea. Forme ed anime Forme in terra (verde) agglomerate con leganti sintetici - 5 s fino a 60 s Valori indicativi del tempo critico di esposizione t c (s). Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 7/8

37 Vincoli temporali Il tempo di riempimento deve essere minore: del tempo di inizio solidificazione t s delle parti sottili del getto del tempo di esposizione massimo t c all irraggiamento da parte della forma Il valore di t s può essere calcolato mediante una di queste formule sperimentali: Dove: s k s t t t s s s k k k S S S s s s spessore della zona più sottile [cm] costante empirica da tabella Dimensionamento del sistema di colata [ s]( + 50 ) 1 [ s]( ) 9 [ s]( ) Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 7/8 Vincoli temporali Dimensionamento del sistema di colata Il tempo di riempimento deve essere minore: del tempo di inizio solidificazione t s delle parti sottili del getto del tempo di esposizione massimo t c all irraggiamento da parte della forma Il valore di t s può essere calcolato mediante una di queste formule sperimentali: t t t s s s k k k M M M M M M [ s] 1.5[ s] 1[ s] Dove: M k M Modulo si solidificazione [cm] costante empirica da tabella Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 7/8

38 Vincoli temporali Dimensionamento del sistema di colata Il tempo di riempimento deve essere minore: del tempo di inizio solidificazione t s 1.5 s del tempo di esposizione massimo t c 1 s Tempo di riempimento 10 s Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 75/8 Dimensionamento del sistema di colata Calcolo della portata V getto mm Q V/t r / mm /s Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 76/8

39 Dimensionamento del sistema di colata Velocità di riempimento v c g H Dove: g 9.8 (m/s ) H altezza dal pelo libero (m) c perdite di carico v 0.5 g m / s h Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 77/8 v c g Velocità di riempimento H m Dimensionamento del sistema di colata h Dove: f + hi H m g 9.8 (m/s ) H m altezza dal pelo libero (m) c perdite di carico (160 56) H m 10.5 mm v 0.5 g m / s h i h f Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 78/8

40 v media Sezioni Dimensionamento del sistema di colata v 0.5 ( ) ~ 0.85 m / s Q mm S A 197 v 850 mm / s mm Rapporto delle sezioni Sc canale colata / Sd canale distributore / Sa attacchi S c / S d / S a / / S C 79 mm S D 096 mm Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 79/8 Dimensionamento del sistema di colata Dimensioni Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 80/8

41 Dimensionamento del sistema di colata La spinta metallostatica Dove: g peso specifico liquido (kg/m ) V 1,, volume (m ) V Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 81/8 Dimensionamento del sistema di colata La spinta metallostatica V 1 V V Ipotesi: trascuro materozze ( ) ( 160 5) V mm V mm π ( ) ( ) Altezza staffa: 160 mm ( ) 11 V π mm Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 8/8

42 Dimensionamento del sistema di colata V V + V + V mm F 1 ( V + V + V ) 115 kg γ Verso l alto 1 Dimensioni staffa La staffa superiore pesa: γ V sabbia sabbia.7 V staffa kg dm V pezzo / V materozze ( ) mm 6 8 F186 kg Verso il basso 186 > 115 OK Tecnologia Meccanica Università degli Studi di Prof. Gianluca D Urso A.A. 10/11 8/8