Иванов (550688), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Наиболее часто встречаемая толщина 2 — 5 мм. Тонкие стенки отливок могут быть выполнены только при площади нх поверхности не более 100 х 100 мм. Если площадь больше, то стенки или не заполняются„или получаются со значительными колебаниями по толщине вследствие деформации оболочки. Вместо прямых стенок лучше выполнять искривленные, предусматривать технологические отверстия (окна) диаметром 10 — 20 мм (рнс. 1.18) или ребра. Рис.
1.17. турбиииме лопатки: а — чертеж лопатки; б — пресоеорма дли модеам и емплаалиемаа модель; а — лктаи ло- патка и модельимб блок Соединение противоположных слоев оболочки через отверстия в стенках при условии, что расстояние между отверстиями или между отверстиями и границей стенки не превышает 50 мм, предупреждаег прогиб оболочки даже без дополнительных ребер.
Например, на опытных отливках размером 100Х!50 мм со стенкой толщиной всего 1,2 мм при четырех отверстиях прогиб оболочки не наблюдался. Не исключается возможность изготовления толстостенных деталей, но при этом в сердцевине отливки, не получающей питания, строение металла менее плотное; причем при толщине стенок более 6 мм может образовываться осевая пористость усадочного происхождения. Чем толще стенка, тем больше осевая пористость.' Таким образом, увеличение толщины стенок не обусловливает пропорционального увеличения прочности.
Поэтому лучше усиливать отливку ребрами. Ребра способствуют также лучшему заполнению тонких стенок отливок, Рис. 1.18. Отчивка с лнтиивевой системой: ! — технологические отверстии; 2 — ребра а ро сч рр ' д' йр ФФ а) д) Рис. 1.20. Сокращение двух стенок под разлнчиммн углами (а), образование усадочной перисгости и трещин (показано стрелкой) во внутреннем углу прн ма чом Радиусе г затеки (4 Н Т(4!! !>4(Т вЂ” !); С Т вЂ” 1; Г=(Т+!)/51 Я= = т+! Рис. 1.12. Совращение двух стенок параллельном Т > 41; 1> 4 (Т вЂ” !); Я = 2! Сопряжение двух стенок, расположенных параллельно.
Следует избегать стенок в отливке с неравномерной толщиной, скоплений ~д металла на отдельных участках и резких переходов от большого сечения к малому. Соблюдение плавных переходов является основным требованием, предъявляемым к конструкции литой детали. Плавный переход обеспечивает детали ббльшую надежность, чем увеличение тол)цины стенки. Если нельзя избежать сопряжений массивных сечений с тонкими, то нужно предусмотреть плавные переходы между ними. 2 ! Толщины двух сопрягаемых стенок, расположенных параллельно (рис. 1.19), должны различаться не более чем в 4 раза. Если это различие более чем в 4 раза, следует применять клиновое сопряжение. Длина наклонной части должна быть не менее четырех величин разности толп(ин сопрягаемых стенок. При разности толщин менее чем в 2 раза применяют галтели.
Радиус галтели должен быть выбран таким, чтобы с получением плавного перехода предотвратить местное скопление металла. Радиус 14 галтелей устанавливают в зависимости от толщин малой стенки равным 25 Следует стремиться предельно уменьшать разнообразие радиусов галтелей и скруглений у отливок; желательно свести их к одному радиусу. В этом случае значение радиуса может быть указано на чертеже литой детали, только в примечании, например, «литейные радиусы внутренних углов Я,м Радиус выбирают в пределах 1/5 — 1/3 среднего арифметического толщины сопрягаемых стенок, если по назначению и конструкции детали не требуется иного радиуса.
Следует принимать радиусы галтелей в соответствии с предпочтительным рядом чисел: 1, 2, 3, 5, 8, 10, 15, 20, 25, 30, 40 мм. Сопряжение двух стенок под различными углами. Такое сопряжение отличается от предыдущего тем, что в нем образованы наружный и внутренний углы (рис. 1.20).
В зависимости от величины внутреннего угла и радиуса галтели затвердевание может происходить с образованием усадочной пористости в зоне от центральной части сопряжения до поверхности внутреннего угла. Если внутренний угол и радиус галтели в нем очень малы, усадочная пористость и трещины образуются в углу на внутренней поверхности сопряжения. По мере увеличения радиуса галтели и внутреннего угла сопряжения между стенками отливки усадочная пористость и раковины переходят в центр узла сопряжения.
С увеличением угла или радиуса галтели при сопряжении двух стенок характер затвердевания такой же, как при затвердевании одной стенки, где можно применять методы по устранению осевой усадочной пористости так же, как и в одной стенке. В случае сопряжения стенок различной толщины их соотношение и длину конической части назначают по условиям, указанным в предыдущем сопряжении. Наиболее важной величиной в этом сопряжении является радиус галтели во внутреннем углу, который определяют в зависимости от последнего, образованного стенками отливки и толщины сопрягаемых стенок. Радиус галтели г = (Т + г)(5 (где Т и 1 — толщины сопрягаемых стенок отливки; 5 — степень замкнутости) определяется по рис.
1.21. Сопряжение трех стенок под различными углами (рис. 1.22). Такое сопряжение отличается от предыдущего (см. рис. 1.21) тем, что в нем образованы два внутренних угла. Все величины определяют в этом сопряжении по методам, указанным для расчета их в предыдущем. Сопряжение более трех стенок в один узел не рекомендуется; например, сопряжение четырех стенок (рис.
1.23) необходимо выполнять по схеме трех стенок (см. рис. 1.22). Конструирование пазов, полостей и отверстий. При конструировании литых деталей следует по возможности избегать глубоких пазов и узких полостей, для оформления которых могут потребоваться стержни. Ширина паза или расстояние между выступами или ребрами, образующими ширину и высоту его (рис.
1.24), могут быть выполнены при Н ~ 2Ы, если для цветных сплавов «(» 1 мм, а для стали «(» 2,5 мм. 0 ! 2 Рпс. 1.21. График для определеяяя степени замкнутости Рнс. 1.22. сопрямеикя трех стенок под Рве. 1.23. сопрамення четырех стенок рамичнымн угламн: под разлнчнымн углами т~а11 1>а р-111 С=т-у, -22+знбз В-Г+» Рнс. 1.24. Паз а отлнвве а а~рб а<УФ Рис, 1,26.
Выпоаненне палоствд в отлив- ках: а — яеправнльное; б' — правнльное 1)нутреяняя полость отливки должка иметь выходные отверстия, достаточные для надежного и прочного соединения внутренней части оболочки с внешней. Выходные отверстия должны быть по возможности продолжением полости литой детали. Оболочка, образующая полость А детали, изображенной на рис.
1.25, а, имеет только одно выходное отверстие, которое не может обеспечить устойчивое положение внутренней оболочки при прокаливании формы и ее заливке. В исправленной конструкции детали (рис. 1,25, б) полости А и В соединены и образуют общую полость С. Если отверстие используют как опорное для обработки или мерительного инструмента, его поверхность необходимо обрабатывать, так как литая поверхность отверстия для указанных целей непригодна, Если отверстие используют под болт свободной посадки, под смазочное отверстие, где не требуются жесткие допуски, то обрабатывать отлитую поверхность не нужно.
Получение малых отверстий, окруженных большой массой металла, вызывает известные трудности при литье в отличие от выполнения больших и простых по форме отверстий. Например, сквозное отверстие диаметром 5 мм легко получить при глубине его до 8— 10 мм, а при глубине 100 мм — только с помощью керамических стержней (см. п.
6.9). Если отверстие круглое, то применение стержней практически целесообразно, но если отверстия имеют специальный контур, то их получение обходится дорого, так как усложняется изготовление стержня. Получить в отливке глухое отверстие всегда значительно труднее, чем сквозное. Для получения в модели отверстий сложной формы можно использовать растворимые стержни, там где металлические стержни пресс-формы нельзя извлечь из модели (см.
гл, 5). Целесообразно в ряде случаев армирование отливок (см. рис. 1.1?). Минимальные отверстия до 0,5 мм допускают в стенках деталей толщиной до 1 мм. Применение литой резьбы. Литые резьбы следует использовать только в том случае, если они специальные и с крупным шагом, так как выполнение резьб литьем представляет большие трудности, особенно при мелком шаге, когда усложняется изготовление моделей, а на отливках в углублениях резьб часто возникают дефекты в виде металлических приливов. Щ Выполнение конусности или уклонов на отливках. Прн проектировании деталей конструктор должен иметь в виду, что модели следует вынимать из пресс-формы без поломок и нарушения их геометрии. Поэтому необходима конусность на поверхностях, перпендикулярных к плоскости разъема пресс-формы.
Если модель оформляют в нескольких частях пресс-формы, то конструктор детали должен указать, какие поверхности могут иметь конусность, а какие нет. Конусность в соответствии с ГОСТ 3212 — 80 может быть выполнена (рис. 1.26, а — в) тремя способами: увеличением толщины стенки, уменьшением ее или одновременным уменьшением, и увеличением. 31 л) б) Рис.
1Л«. Конусиосов (укаонн1 на оовнвкак Конусность относительно высоты стенки задается в градусах или миллиметрах. При этом она на одну и ту же высоту может быть различной в зависимости от материала пресс-формы. Если вертикальные стенки обрабатывают, то конусность дают всегда «в плюс». Также «в плюс» дают конусность, если стенку отливки не обрабатывают, но толщина ее меньше 3 мм. При толщине стенки 3 — 6 мм конусность, как правило, дают «в плюс — минус», а при толщине больше 6 мм — «в минус».