Технология изготовления отливок. Под ред. А.Ф. Вязова. М.-МГТУ им. Баумана. 2004, 68с (Вязов А.Ф. - Технология изготовления отливок), страница 4

Разработка чертежа элементов литейной формы 4.4.1. Уточнение чертежа летаев Поскольку на чертеже детали (см. рис. 11) не указана точность ее изготовления, назначим точность заготовок исходя из способа изготовления отливки (см. табл. П1.4). В единичном производстве (К, = = 10) отливки получают литьем в песчаные формы, изготовленные вручную по деревянным моделям, что обеспечивает точность отливок по 10...12-му классам. При литье в обслочковые формы (для )Уз = 1000) точность отливок соответствует 6...7-му классам.

4.4.2. Выбор расволежеваа модеав в отливам в литейной форме ' Так как наиболее ответственными поверхностями являются отверстия З40 и З15 мм, их поверхности следует располагать при заливке в вертикальном положении. Тогда плоскость разъема формы и «вчаекели будет совпадать с горизонтальной осевой линией детали (рис. 12, а, 6).

Ъ 4 4.3. Расчет врввусва ва мехалвчесхую обработку Вначале уточним класс точности и ряд припуска на механическую обработку (см, табл. П1.4). Для первого варианта (У1 = 10) выберем 10-й класс точности и 4-й ряд припуска, а для второго варианта (Фз = 1000) — 6-й класс точности и 2-й ряд припуска.

По табл. П1.5 выберем допуски линейных размеров для принятых классов точности. В качестве номинального размера примем наибольший габаритный размер отливки, равный 175 мм. По табл. П1.6 в зависимости от допуска размеров отливки и ряда припусков определим прнпуски на механическую обработку. Последовательность расчета припусков на механическую обработку для отливки, изготовляемой литьем в песчаную форму (ПФ, см, рис. 12, а), и для отливки, изготовляемой в оболочковую форму (ОФ, см. рис.

12, 6), приведена в табл. 6. 20 7Ь6«яца 6 Посяеляаатеа»ность расчета првпускеа яа механическую обработку Допуск размера лля партнн Ф, н ПФ, Прнпуск на механнчесьэчо обработку Л', н Оф (на анарову) ьь Обрабатываемая поверхность я/и «,-» «-»» „«,- 0 р «- «« 1 Верхняя поверхность етулкн йПО 2 Нннняя поверхность ягулкн 970 3„6 0,9 6,5 ~ 7,0 2,0 -» 2,8 0,9 6,5 2,0 0,9 6,5 -» 7„0 . 2,0 ~ 2,8 3,6 3 Верхняя поверхность втулка И40 3„6 4 Нннняя пояерхносуь вгулкн ИФО 3,6: 0,9 ~ 6,5 '2,0 0,9 '6,5 — залить 2,0 5,Отяерстне З!5 мм 3,6 0,9 '6,5 3.6 2,0 Припуски на механическую обработку нанесем на чертеж детали тонкими линиями, а их численное значение укажем перед знаком параметра шероховатости (см.

рис. 12, а, 6). 4.4.4. Выбор велнчнны формовочных уклонов Величину формовочных уклонов определим по табл. П1.7. Высота наружной формообразующей поверхности, перпендикулярной плоскости разъема: при литье в песчаные формы составляет 40/2 + 7 = 27 мм; при литье в оболочковые формы составляет 40/2 + 2,8 = 22,8 мм. Следовательно, формовочные уклоны для отливки, получаемой литьем в песчаную форму, равны Зо, а для отливки, получаемой литьем в оболочковую форму — 1о (см. рис. 12, и и б).

4.4.5. Расчет округлений между псрссеклюпананся поверхпостямн Радиус округлений между ребром и стенкой А=-( )=Змм 3 2 — соответствует указанному на чертеже на рис. 12. Радиус скруглений между вертикальной стенкой и втулкой 1 (70 — 28)«2 +12 3 2 — не соответствует указанному на чертеже. Принимаем К = 5 мм. В единичном и мелкосерийном производстве полученный чертеж (см. рис. 12, и) является чертежом отливки и используется при контроле ее размеров. В условиях серийного и массового производства вычерчивают чертеж отливки, на котором контур детали показывают тонкими линиями, а размеры на чертеже соответствуют размерам отливки (рис. ! Э).

4.4.6. Опрелсаенне колвчествв стержней, нк грапмп н размеров стержневых знаков 4.4.7. Выбор прнпуска па упадку При литье в разовые формы (песчаные и оболочковые) припуск на усздку можно принять равным величине свободной литейной усадке в„сплава (для стали а 2 %). По полученным чертежам элементов литейных форм можно изготовлять литейно-модельную оснастку (деревянные модели и стержневые ящики в единичном производстве или металлические мо- По правилу «световых теней» затененными будут поверхности отливки под ребрами. Для оформления этих частей отливки необходимо применять два боковых стержня. Отверстие в отливке Якб мм должно оформляться стержнем, так как глубина отверстия в отливке будет больше диаметра, что не позволяет получать это отверстие за счет выступающей части формы при литье в песчаные формы, При литье в оболочковые формы применение этого стержня не требуется. Отверстие диаметром 15 мм заливается, так как при литье в песчаные формы нельзя получить отверстия за счет стержня диаметром менее 25 мм (см.

табл. П1.14). Размеры стержневых знаков (см, рис. 12, п) определим по табл. П1.9 — П1.11. А-А Неуказанные литейные радиусы К3 дельные плиты и стержневые ящики для изготовления оболочковых форм в крупносерийном производстве). 4.4.8. Проектввовавве лигавкоаой системы На первом этапе определяем время заливки литейной формы. Длл отливки детали ншатунн из стали 35Л со средней толщиной стенки Ь = 14 мм и массой б = = 2,3 кг время заливки составит т=Х Йй =1.

94.2,3 =32 с прн значении коэффициента Я = 1,0 (см. табл. 1), Определим площадь сечения питателей для отливки Ншатунн. 0 0=23;0=035 .~03 223 3.20Р 5300 I 530 3 0 0,3~/, ю Н, 0,025, 00 Є— — — 03 10 Р~,НН' Р 03 32 3300 2 03 0025 Далее из табл. 3 выбираем площади сечения щлакоуловителя (нт ) и стояка (Уст). Если У'„: )2~: Г = 1: 1,1: 1,2; тогда Г „= 4,7 10 мз, а нтст - .5,1 10 м~. На основании диаграммы состояния ге-Рез — С (см. рис. 9) для стали 35Л выбираем температуру Так как температура ликввцтус (т „) для стали 35Л составляет - 1420 оС, температура для данной отливки «шатунн находится в пределах 1570 х20 оС.

Эскиз песчаной формы представлен на рис. 14, и, эскиз оболочковой формы — на рис. 14, 6. Так как сталь имеет повышенную усадку, в составе литниковой системы предусматривается применение прибылей (верхней для втулки 32300 мм и боковой для втулки Я~О мм) с целью предупредить формирование усадочных раковин в массивных частях отливки.

'Галлисе 7 Способ изготовления Пф ОЕ Признаки технологичности 1 Расположение отливки а овнов полубюрме 2 Плоский разьем ф1хгмы 3, Количество разъемов формы 1 4, Отсутствие выст3л1аюших частей мешающих извлечению мололи (отливки) из формы 5 Наличие констптктивных уклонов 6 Отсутствие больших зтлублеиий на навжньгх повеохносгях мтали 7 Рарполоиен~~е ~~батывармых гюверхностея на олпом~~вне 8 Количествз сню~еф применяемых при сборке формы 9 Улсбстао пгюстановки и налсииосп квепления сгеонней в бюоме 10 Удобство вызова разс~в из сгерннсл н усиления шгшкией нз отливки + 11 Обеспечение минимально лонтстимой толщины стенок 12 Огсуктвие местных скоплений металла т 13 Наличие оптимальных переколов межах пересекаюпвпенся и сопрягаемымн стенками лзпоя летали 3 2 14 Отсутствие тонких горизонтальных пожрхностей болыпоа п1кгпгкенности На основе проведенного анализа разработана более технологичная конструкция литой детали (рис.

15), которы позволяет получать отливку в условиях единичного производства (гт1 = 10) с применением олного стержня (рис. 16, а) вместо трех, а в условиях крупносерийного производства (%3 = = 1000) — без применения стержней (рнс. 16, 6). При этом нет необходимости наносить на наружные необрабатываемые поверхности формовочные уклоны, так как на этих поверхностях предусмотрены конструктивные уклоны, равные Зо и 1о соответственно. Толщина стенок — больше минимально допустимых.

Анализ технологичности конструкции проводим позлементно с учетом требований к технологичности литой детали (см. табл. 4). Дги этого составляем перечень основных признаков технологичности (табл. 7) и проводим их анализ. Анализ рассматриваемой конструкции показывает, что она нетехнологична, потому что отливка располагается в двух полуформах. Это увеличивает вероятносп брака по перекосу отливки. Кроме того, в отливке имеются ребра толщиной 6 мм, которые образуют узкие углубления в форме.

Поэтому при сборке форм требуется дополнительно применить лва стержня (Ст.1 и Ст.2) — см. рис. 14, и, 6. При этом минимально допустимая толщина ребер для стальных отливок при литье в песчаные форм1И должна составлять 8...10 мм (см. табл. П1.12), при меньшей толщине ребер возникает опасность брака по недоливам и опиям. На наружных необрабатываемых поверхностях литой детали отсутствуют конструктивные уклоны. поэтому при разработке чертежа элементов литейной формы (см.

рис. 14, а, 6) необходимо назначать формовочные уклоны. Нанесение формовочных уклонов на необрабатываемые поверхности искажает геометрию отливки и уменьшает ее точность. Расчеты показали (см. п. 2.2.5), что радиусы округлений мевгду ребром и стенкой и между вертикальной стенкой и втулкой меньше, чем указано на чертеже, поэтому их принимают такими, как на чертеже Технологические возможности способов изготовления литых заготовок Группа сложност Минималь- Способ из- готовления Материал отливки Масса отливки, кг ная партия У, шт. отливки ПФ Чугун, сталь, цветные сплавы 6 — 13 ь25 000 я10 ООО 630-80 Чугун, сталь, цветные сплавы >200 Я50 ь1000 4-12 160-20 1-5 Чугун, сталь, цветныс сплавы >3000 ~500 >30 е0,5 40-10' 1-5 Чугун, сталь, цвети ыс сплавы ь3000 ь2000 е300 80-20 Цветные сплавы ОООО 20-10** 1-5 0,8-6 П р и м е ч а н и е: ПФ вЂ” литье в песчаные формы; ОФ вЂ” литье в оболочковые формы; ВМ вЂ” литье по выплавляемым моделям, К вЂ” литье в кокиль; Д вЂ” литье под давлением; ' — возможно Яд- 2,5; " — возможно 11д = 1,25...0,63.

'ъ 'Ф а Щ Максималь- Минимальная ный габа- толщина стенки ритный раз- ме мм Класс точности размеров Тебеица Ш.2 Технологические возможности способов изготовления поковок Масса, кг Яп МКМ Ковка ~20 а50 1-3 ГОШ ь500 50-12,5 е500 1-4 ГКМ <200 50-!2,5 1-4 ХОШ Пресс <250 <40 е200 1-4 П р и м е ч а н н е: ГОШ вЂ” горячая объемная штамповка; ГКМ вЂ” пзризонтально-ковочная машина; ХОШ вЂ” холодная обьемная ппамповка; ХЛШ вЂ” холодная листовая штамповка; ' — пластичность > 30 %; " — ГОСТом не регламентируется, Способ изготовления и оборудование Гидравлический пресс, молот Механический пресс Материал поковки Сталь, цветные сплавы Сталь, цветные сплавы Сталь, цветные сплавы Сталь,~ цветные сплавы Сталь,' цветные сплавы Толщина стенки, мм Максимальный габаритный Минимальный Группа сложности размер партии Таблица П1.3 К» и/п Способы литья Показатели технологических возможностей ВМ Материал отливки ветные сплавы Масса отливки, кг Минимальная толщина стен ки з.