Бекер (550670), страница 8
Текст из файла (страница 8)
2.3. НРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧНОА ОТЛИВКИ Качество отливок, в первую очередь, определяется технологичностью их конструкции и технологией изготовления. Требования к конструкции отливки и технологии ее получения непрерывно изменяются, что снижает эффективность эмпирического подхода к созданию технологичной конструкции отливки. Однако количественный подход с использованием математических моделей статистического, экономико-математического и физико-математического характера, который может служить главным научным инструментом поиска оптимальной конструкции отливки, не нашел широкого применения в промышленности. Отдельные исследования, проведенные за рубежом и в нашей стране, еще ие дают возможности использовать ЭВМ для создания технологичных конструкций сложных отливок, получаемых литьем под давлением.
Поэтому разработанные рекомендации по проектированию технологичной отливки основаны иа накопленном производственном опыте, отдельных научных разработках и анализе факторов, характеризующих преимущества и недостатки литья под давлением по сравнению с другими методами получения металлических заготовок или деталей. Разработка чертежа отливки начинается с определения технических требований к ней.
36 На чертеже отливки долж- ~1 но быть указано еледуюшее: '!', 1) все внешние и внутренние уклоны; 2) поверхпозти, требующие п оследующей механической обработки; 3) допуски на размеры; 4) участки поверхности, которые не должны иметь следов ), !'!! от выталкивателей, а также следов течения металла; 5) требования по герметичности и способы ее контроля; 6) виды защитных или декоративных покрытий; 7) участки, на которых не допускается пористость; 8) дополнительные требования для отливок, эксплуатируемых в необычных условиях (морская вода, кислоты, повы- ! щенная влажность, повышенная температура и т.
д.); 9) марка сплава, ГОСТ или ТУ на сплав и масса отливки, Точность отливок зависит ! ~~~ прежде всего от точности ив- а) Ю готовлеиия пресс-формы и расположения плоскостей разъема, Рис 2 3. ВРимеРы иоистРУкииа отли- ст и о ть о на тк вок с теневыми участками (а) и оеа возрастает с увеличением требований к точности отливки, то отливку следует конструировать с учетом наиболее экономичного варианта изготовления пресс-формы. А экономичность ее изготовления зависит от положения плоскостей разъема.
При конструировании отливки следует стремиться к созданию пресс-формы с одной плоскостью разъема. Для этого отливка не должна иметь внешних и внутренних поднутрений, препятствующих свободному удалению ее из пресс-формы. Возможность соадания одной плоскости разъема определяют по правилу световых теней, по которому теневые участки при воображаемом освещении детали параллельными лучами в направлении, перпендикулярном плоскости разъема, должны отсутствовать 1рис.
2.5). Необходимо создавать отливки с прямыми линиями, прямыми углами и достаточно скругленными кромками в тех местах, где это практически осуществимо Выемки и отверстия следует по 37 Лпонгнолпгоннп г» г> Ф> а> Иетелнологинно Рис. 2.6. Констрритивиое оформление элементов с целью обеспечения ия удаления иа прессформм перпендииулярно плосности рааьема возможности располагать перпендикулярно к плоскости разъема. Если от>плнолпгоонп ливка располагается в обеих полуформах, то для уменьшения усадочных напряжений внутренние стенки делают наклонныф ~ ' ми (рис. 2.6, а).
При расположении отливки в нее> ~4~ ~~ подвижной 1 и подвижной 2 полуформах (рис. 2.6, б) наибольшая поверхность стержня должна иахое> диться в подвижной полуформе. Боковое поднутрение 3 препятствует свободному удалению отливки из пресс-формы и должно образовываться боковым стержнем или подвижной щекой (рис. 2.6, в). Устранение этого поднутреиия позволяет удалять отливку в направлении, перпендикулярном к плоскости разъема. Внутренние крепежные флаицы (рис. 2.6, з) с подиутрениями 4 можно вынести наружу в плоскость разъема, обеспечив свободный выход центрального стержня из полости отливки.
Если конфигурация внутренней полости с поднутре. пнем (рис. 2.6, д) не может быть изменена, то техиологичиая конструкция отливки предусматривает выемку 5 под фланец, заменяющей дио. и> о> Рнс. й П. Ввйор плосностн рааъема длн пилиндрнчесной симметричной (а) и норпусиой (о) деталей (Н н П вЂ” иеподпижнан и поднилсиаа полуформм) а) ф В случаях больших отверстий, особенно на боковой стенке детали, требующих удаления стержней перед раскрытием формы, следует выполнять стенку литой детали таким образом, чтобы окно проходило по линии разъема формы (рис.
2.6, е). Поднутрение, образованное в литой детали утолщением под крепежное отверстие (рис. 2.6, ао), нужно заменить утолщением на внешней стороне отливки с целью сохранения ее равностенности. Конструкция отливки по возможности должна обеспечивать ее расположение в одной половине формы. Это повышает ее точность, сокращает стоимость формы. Если по конструктивным особенностям .детали выполнить это требование невозможно, то желательно, чтобы отливка при раскрытии формы оставалась в подвижной половине.
Ломаные линии разъема следует заменять прямыми (рис. 2.6, з). Глубокие полости по возможности следует располагать с одной стороны литой детали (рис. 2.6, и). Следует стремиться к тому, чтобы число разъемов и стержней в пресс-форме было минимальным. Подвижные стержни, оформляющие отверстия или углубления в отливках, расположенные в плоскости разъема или наклонно к ней, заставляют увеличивать допуски на размеры и часто бывают причинами брака отливок по геометрии.
Боковые стержни повышают трудоемкость изготовления пресс-формы и снижают производительность работы машины. Прямая плоскость разъема является наиболее предпочтительной, особенно при симметричном расположении рабочих полостей в многоместной пресс-форме. Однако стремление во чтобы то ни стало иметь одну плоскость разъема при проектировании сложных деталей может привести к потере технического и зкономического эффекта литья под давлением. При конструировании отливки сложной конфигурации следует учитывать, что извлечение ее из пресс-формы не должно вызывать затруднений и что она должна оставаться в подвижной форме и удаляться выталкивающим механизмом. На рис.
2.7, а представлена отливка с симметричным расположением необрабатываемых полостей (диаметром с( и высотой й) относительно средней перемычки с отверстием диаметром д,. Если плоскость разъема будет проходить по 39 ~БтаП~ Рис. 2.8. Вариавти раамеваеввя отливая П-сараевой колодки в пресс-форме (Н и Н вЂ” иеиодввжвая и иодвижиая водуформм) плоскости х — х, то, веледствие равномернооти обжатия стержней, формирующих полости диаметром с(, нет гарантии, что отливка при раскрытии пресс-формы останется в ее подвижной части.
В этом случае еледует увеличивать конусность одной из полостей (см. рис. 2.7, а, пунктирная линия). Если конструкция детали не допускает уклона или конусности, то плоскость разъема переносят на плоскооть у — у. Однако такой перенос значительно удорожает пресс-форму и вызывает образование облоя нз внешней цилиндрической поверхности отливки. Конструкция детали должна обеспечивать такое размещение плоскостей разъемов, чтобы следы от этих плоскостей проходили по внешним углам отливки. Например, отливка, представленная на рис.
2.7, б, при расположении плоскости разъема по у — у потребует очень трудоемких операций по зачистке облоя и заусенцев. Перенесение разъема на плоскость х — х, несмотря на усложнение пресс-формы, снизит общую себестоимость отливки. Чем проще конфигурация детали, тем больше вариантов ее расположения в пресс-форме. На рис. 2.8 приведены шесть вариантов выбора плоскости разъема для отливки П-образной колодки, в зависимости от которых изменяются величина уклонов на внешних поверхностях отливки и размерная точность отливки. Проектируя отливку, следует предусматривать возможность соединения в одну нескольких деталей; это позволит упростить конструкцию и повысить жесткость изделия, уменьшить число обрабатываемых поверхностей, снизить трудоемкость изготовления и расход металла.
Особенно этв преимущества проявляются при массовом и серийном производстве. Соединение нескольких деталей в одну служит показателем технологичности конструкции при условии, что это не намного усложняет и удорожает изготовление пресс-формы. На рис. 2.9 показана сложная отливка корпуса, образованного соединением в одно целое нескольких деталей.
Высокая стоимость пресс-формы оправдывается при крупно- серийном производстве. В некоторых случаях, особенно при небольших производственных программах, выгодно разделить сложную отливку на несколько простых. При этом упрощается конструкция прессформы и уменьшается возможность появления брака. На возможность разделения отливки влияют особенности эксплуатации изделия, например замена быстроизнашивающихся деталей (рис. 2.10). 40 При проектировании отливки следует учитывать, что чем больше ее габаритные размеры, особенно за ечет е выступающих частей (рис. 2.11, а), тем сложнее и дороже пресс-форма. Поэтому следует стремиться к тому, чтобы о отливка имела компактную конфигурацию и по возможности небольшие 0 размеры (риз.