Литье 2010 (Что-то вроде лекций или метод), страница 14

При конструировании отверстий (табл. 20) следует учитывать нерентабельность применения длинных тонких стержней (рис.6.18,а). Отверстия в боковой стенке (рис. 6.18,б), для оформления которых необходимы подвижные стержни, часто могут быть выполнены без стержней. Несколько боковых отверстий лучше располагать параллельно друг другу (рис.6.18,в), чтобы использовать для движения стержней один клиновой или гидравлический механизм. Боковая стенка с отверстием (рис.6.18,г) должна отстоять от другой стенки минимум на 3—4 мм. Следует избегать расположения отверстий (и стержней) в подвижной и неподвижной полуформах (рис.6.18,д); в этом случае лучше предусмотреть возможность последующей механической обработки. Если литое отверстие трудновыполнимо, то оно может быть обозначено центром под сверло (рис.6.18,е). Нельзя допускать пересечения отверстий, требующих пересечения стержней в пресс-форме (рис.6.18,ж). При оформлении больших глухих отверстий дно (или конец стержня) не должно иметь острых кромок (рис.6.18,з). Толщина дна глухих отверстий должна быть минимальной, чтобы исключить действие чрезмерной усадки металла на стержень (рис.6.18,и). Иногда с целью устранения локальных утолщений рекомендуется делать технологические отверстия или окна (рис.6.18, к).

Отверстия и окна в отливках по возможности должны быть сквозными. Это позволяет оформлять их с двух сторон, что исключает искривление стержней под воздействием высокого давления запрессовки, и следовательно, исключает смещение центров отверстий.

Литейные уклоны и конусность. При кристаллизации металла возникают усадочные напряжения, препятствующие удалению отливки из пресс-формы. Для облегчения удаления отливки на поверхностях, перпендикулярных плоскости разъема, на стержнях любого направления предусматривают литейные уклоны. Особенно важны литейные уклоны на внутренних поверхностях, оформляемых стержнями.

Л итейный уклон поверхностей, рас­положенных перпен­дикулярно плоскости разъема или в на­правлении удаления стержня, зависит от размеров внутренних поверхностей и расстояния между их противоположными стенками и от того, каким образом извлекается отливка из пресс-формы. Для внутренних поверхностей, образуемых неподвижными стержнями, при изготовлении отливок, извлекаемых при помощи выталки­вателей, необходим уклон большей величины (рис.6.19,а), чем при использовании подвижных стержней (рис.6.19, б). Для отливок, имеющих горизонтальные перегородки (рис.6.19,в), напряжения усадки не должны превышать прочности отливки в горячем состоянии. Для тех частей отливки, которые располагаются в неподвижной полуформе, рекомендуется уклон больший, чем для частей, оформляемых в подвижной полуформе, в противном случае отливка при удалении будет повреждена или останется в неподвижной полуформе, так как усилие обжатия стержня в неподвижной полуформе будет больше.

Таблица 22. Минимальные уклоны поверхностей отливок при литье под давлением.

Величина литейных уклонов или конусности зависит от вида сплава, высоты и толщины стенок отливки. Лучше всего, если уклоны внутренних и наружных поверхностей отливок будут располагаться в пределах допуска на размер отливки, но они не должны быть меньше минимально допускаемых уклонов, указанных в табл.2 2.

3.Определение и нанесение размеров

Все размеры детали делятся на две группы: свободные и функциональные. Функциональные размеры выбирают из конструктивных условий компоновки конструкции и в отдельных случаях проверяются расчетом на прочность, жесткость и функциональную точность детали.

Остальные размеры наносятся в зависимости от выбранных конструктором литейных баз и баз механической обработки.

3.1Литейные базы. Базы механической обработки.

Литейной (черновой) технологической базой называют поверхность или ось, по которой производят базирование детали при выполнении первой операции механической обработки.

Поверхностная черновая база представляет собой необрабатываемую поверхность достаточной протяженности, параллельную или перпендикулярную к базе механической обработки – поверхности, обрабатываемой при первой механической операции. Конфигурация черновой базы должна обеспечивать удобное и устойчивое крепление детали при механической обработке; закрепление по базе не должно вызывать коробления литой заготовки.

Р
ис.6.23 Черновые базы и базы механической обработки.

Для черновой базы нельзя использовать поверхность, подвергаемую механической обработке.

В детали, изображенной на рис.6.23,а, черновой базой могут служить или отмеченная зачерненным ромбиком поверхность фланца, или верхняя плоскость детали (вид б).

Технологическая база механической обработки показана светлым ромбиком.

Разъясним понятие технологической базы для механической обработки. Технологическая база это поверхность, которой деталь ориентируется в приспособлении при ее механической обработке. В данном случае поверхность, обозначенная светлым ромбиком, это технологическая база для второй обработки. В перовой операции механической обработки в соответствии с правилом первоочередности обработки одной из двух связанных поверхностей, в первую очередь должна обрабатываться менее точная, а технологической базой должна служить связанная с нею размером (принцип совмещения баз) черновая литейная база.

От черновой базы координируют все остальные литейные поверхности (размеры ), от базы механической обработки – все остальные механически обрабатываемые поверхности (размеры ). Базу механической обработки выполняют с минимальным припуском, что обеспечивает равномерное распределение припусков по остальным поверхностям механической обработки.

Иногда черновые базы приходится создавать искусственно, вводя технологические приливы ( , вид в) или изменяя соответствующим образом конфигурацию детали (вид г).

В общем случае литейных баз должно быть три – по одной для каждой из осей пространственной системы координат.

Осевыми базами являются оси отверстий бобышек. Осевая база определяет литейные размеры в плоскости, перпендикулярной к оси, а поверхностная база — вдоль оси (вид д)..

Тела вращения имеют только две базы — осевую, совпадающую с осью тела вращения, и высотную, определяющую размеры вдоль с си (вид е). При наличии осевых баз литейные базы и базы механической обработки совмещаются; обшей базой служит ось отверстия, избранного в качестве базового (на видах е-з отмечена двойным ромбиком).

3.2Колебания размеров отливки и их влияние на конструкцию

К
олебания размеров отливки имеют особое значение на участках сопряжения черных стенок с поверхностями, подвергающимися механической обработке. Точность механической обработки во много раз выше точности литейных размеров. Литую деталь можно схематически рассматривать как жесткий остов из поверхностей механической обработки, окруженный «плавающей» оболочкой необработанных поверхностей.

Рис.6.24. Сопряжение черновых и обработанных поверхностей.

Обозначим величину возможных смещений черных поверхностей через к.

При конструировании отливок необходимо соблюдать следующие правила:

1) выступающие обрабатываемые поверхности должны быть расположены выше черных поверхностей на величину к (рис.6.24,а), предупреждающую врезание инструмента в соседние необработанные поверхности (вид б);

2) углубленные обрабатываемые поверхности следует располагать ниже черных поверхностей на величину (вид в), предупреждающую недоход инструмента (вид г) и образование черновин;

3) толщина стенок, прилегающих к обрабатываемым поверхностям (вид д), должна быть больше конструктивно необходимой толщины на величину . Иначе при смещении литых поверхностей может наступить недопустимое утонение стенки (вид е).

Р
ис.6.25. Сопряжения черновых и обработанных поверхностей контура стыка.

На рис.6.25 приведены примеры применения указанных правил для ступиц (виды а), бобышек (виды б, в) и фланцев (виды г, д).

Стыковые плоскости следует соединять с ближайшими черными стенками поверхностями, перпендикулярными к плоскости обработки, высотой не менее ), иначе возможно искажение

Величина зависит от точности литья, габаритов отливки, расстояния данного элемента до базы литейных размеров и базы размеров механической обработки и определяется в общем случае расчетом размерных цепей. Практическое конструирование нуждается в более простом методе определения величины к.

Для нахождения можно воспользоваться припусками на механическую обработку), поскольку последние определяются теми же параметрами, что и (наибольший габаритный размер отливки, расстояние от литейных баз, класс точности литья). Во избежание подсчета при литье под давлением величину рекомендуется принимать равной 0,5 мм. Это объясняется тем, что при любом способе заполнения в отливке будет плотная оболочка толщиной около 1 мм и чтобы ее не срезать глубина резания не должна быть больше 0,5 мм. Значения можно непосредственно использовать для определения удаления обрабатываемых поверхностей от черных.

Толщину стенок бобышек проще определять из соотношения , где – средняя толщина стенок оливки; – коэффициент, равный для литья под давлением 1,5. Это соотношение практически гарантируют от чрезмерного уменьшения толщины стенок.

4.Нанесение размеров

Нанесение размеров на чертежах литых деталей должно отражать расположение литейных баз и баз механической обработки, а также учитывать отклонения размеров.

Основные правила нанесения размеров литых деталей следующие:

1) необрабатываемые поверхности следует привязывать к литейной черновой базе непосредственно или с помощью других размеров;

2) вторую базу механической обработки следует закоординировать относительно черновой литейной базы;