Титов (550695), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Иногда давление жидкого металла может быть весьма значительным, тогда форму устанавливают в кессон и уплотняют с боков формовочной смесью, а сверху кладут грузы. Для того чтобы рассчитать крепление или вес груза, необходимо знать силу, с которой металл действует на верхнюю опоку. Сила, с которой жидкий металл действует на верхнюю опоку, равна весу воображаемого столба жидкого металла над частью отливки (находящейся в верхней опоке), имеющего высоту до уровня 179 ! металла в литниковой чаше. На рис.
13!, 132 эти воображаемые 1 столаы жидкости заштрихованы в клетку. ' Например, рассчитаем груз для формы, приведенной на рис. 131. Рнс. 131. К расчету груза Расчет груза и крепления форм. Для определения груза или усилия, по которому должно быть выбрано крепление формы, необходима подсчитать силу действия жидкого металла на верхнюю опоку. Так, для чугунной плиты (рис. 13!) сила действия металла на верхнюю опоку при удельном весе ега у = 7,0 кгс!дмз составит Р„=гйу=20.20 3 ° 7=8400 кгс, где Р— площадь проекции отливки. ватт нмро Рнс.
132. К расчету снлы действия жалкого металла на верхнюю опоку Полученное значение Р, неоаходимо несколько увеличить для, предотвращения раскрытия формы от динамического воздействии металла на форму при заливке и неравномерности распределения действия металла по площади опоки.
Рассчитаем силу воздействия жидкого металла иа верхнюю опоку формы цилиндра при горизонтальной заливке !см. рис. !32). Примем удельный вес жидкого чугуна 7 = 7 кгс/дмз. Сила действия жидкого чугуна на внутреннюю поверхность формы соответствует весу чугуна. Внешний диаметр трубы д = = 1400 мм, длина 1 = 2000 мм, высота уровня металла )л = 1000 мм: ( 2 4 17 = (14 20 1Π— — 0,785 14' 20).7=8820 кгс. Так как стержень со всех сторон окружен жидким металлом н испытывает действие металла снизу вверх, то сила этого действия равна весу жидкости, вытесненной стержнем, например: 1 с~= 4 17= ',1 .20 7=18590 кгс, зР 3,!4 !зл где д — внутренний диаметр трубы (Ы = 13 дм).
Действие стержня передается верхней опоке. Поэтому сила, с которой жидкий металл стремится поднять верхнюю опоку, Р= — Р„+Р„=8820+18 590=27410 кгс. Для определения усилия, которое должно выдержать крепление опок, из полученной величины Р нужно вычесть вес верхней опоки. Найденное усилие следует увеличить на 30 — 40ч4, так как необходимо учитывать гидравлический удар металла при заливке формы.
ГЛАВА У!П ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛИТЕЙНОЙ ТЕХНОЛОГИИ 4 1. КОНСТРУИРОВАНИЕ ОТЛИВОК При конструировании литых деталей необходимо стремиться к максимальному уменьшению их массы, размеров и упрощению конфигурации исходя из требуемой расчетной прочности, При этом следует учитывать: 1) литейные свойства сплава (усадку, жидко- текучесть, склонность к горячим трещинам, ликвацию и т. д.); 2) удобство механической обработки; 3) удобство и простоту формовки; 4) удобство обрубки и очистки отливки. При конструировании литых деталей необходимо предусматривать минимальное число разъемов модели или формы, причем поверхность разъема рекомендуется делать плоской; ограничивать число выступающих частей, особенно тех, которые на моделях выполняют отъемными.
Полости деталей рекомендуется конструировать так„чтобы их можно было оформить без стержней или с минимальным их числом. Смежные полости детали необходимо соединять окнами для обеспечения устойчивого положения стержня в форме, а следовательно, и точности размеров литой детали. 181 В отливках необходимо предусматривать отверстия, под знаки стержней (рис. 133, а) и по возможности избегать установки подвесных стержней на жеребейках (рис.
133, б). Вообще применять Ж~оеЗеали Жереоейли Ю/ .а! Рис. !ЗЗ. Положение стержней и отлиииих и ) и 1, 1 ! а) Рис. !34. Примеры конструкций отливок дется выполнять сложный разъем подрезкой илн применением фальшивой опоки или фасонной модельной плиты, Но разъем формы упростится, если изменить конструкцию отливок так, как показано на рис. 134, а. Особо сложные детали целесообразно упрощать делением на части простой конфигурации, изготовляемые отдельно и соединяе- !82 жеребейки не рекомеидуетср, так как иногда'они не свариваются с металлом отливки. Конструкция отливки должна обеспечить простоту формовки.
Например при формовке отливок, приведенных на рис. 134, б, прн-. Рис. 135. Примеры сопряжении стенок разной толщины Рис. 136. Рекомендуемое расположение ребер жесткости на отливках Рис. 137. Варианты выполнения бобышек на отливках мые сваркой (сварно-литые конструкции) или болтами (сборные конструкции). Отливка значительных размеров не должна иметь тонких стенок, так как металл полностью не заполнит форму. Отливка не должна иметь острых углов и резких переходов от толстых стенок к тонким, так как в этих местах образуются внутренние напряжения, вызывающие появление трещин. Сопряжения стенок необходимо выполнять галтелями (рис. 135). Стенки отливки должны быть равномерной толщины и не Уметь местных утолщений, так как в последних появляется рыхлота усадочного происхождения, При большом числе пересекающихся ребер в отливке (рис.
136) их следует объединять кольцевым ребром. Бобышки, платики, приливы необходимо выполнять так, чтобы не затруднять извлечения модели из формы. Например, бобышки, приведенные на рис. 137, а, будут препятствовать извлечению модели из формы. Их придется выполнять отъемными частями или с помощью стержней. Более технологична конструкция бобышек, приведенных на рис. 137, б. $ В. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ФОРМОВКИ Основной задачей при проектировании литейной технологии является выбор способов производства, обеспечивающих высокие технико-экономические показатели и необходимые эксплуатационные качества литых деталей.
При оценке того или иного технологического процесса следует учитывать затраты на получение отливок в литейном цехе и механическую обработку. Поэтому необходимо максимально уменьшать припуски на механическую обработку, упрощать технологический процесс формовки, использовать существующее производственное и вспомогательное оборудование.
При разработке технологического процесса изготовления литейной формы для той или иной конкретной отливки необходимо определить следующее; 1) способ формовки; 2) поверхность разъема формы; 3) способы установки стержней в форму; 4) конструкцию литниковой системы; 5) способ сборки формы; 6) положение формы: при заливке ее металлом; 7) габаритные размеры опок; 8) положе-,' ние модели на модельной плите при машинной формовке и в опоке при ручной формовке. Кроме этого, необходимо разработать чертеж отливки. Технолог-литейщик совместно с конструктором должен изучить конструкцию детали с целью улучшения ее технологичности. В случае необходимости следует увеличить галтели, выравнять толщину стенок и устранить резкие переходы от толстой части,отливки к тонкой.
При выборе положения отливки в форме следует наиболее ответственные части располагать в нижней части формы, так как металл в них получается более плотным. Кроме того, необходимо соблюдать правила: 1) положение отливки в форме при заливке и затвердевании должно обеспечивать направленное затвердевание металла; 2) обрабатываемые поверхности отливки следует располагать в нижних частях формы, вертикально или наклонно; 3) поверхности отливки, служащие базой при механической обработке, должны находиться в одной полуформе; в) г) Рис.,138. Примеры правяльиого полоткеиия формы при заливке металла 4) очень длинные отливки необходимо заливать в наклонном положении, а отливки цилиндрической формы, внешние и внутренние поверхности которых подвергаются механической обработке,— в вертикальном положении.
На рис, 138, а показан способ заливки форзиы в наклонном положении, при котором достигается хорошая плотность металла при минимальном его расходе на прибыль. Вертикальный способ заливки (рис. 138, б) стальных и чугунных втулок, крановых барабанов и других деталей обеспечивает получение плотной отливки и правильное питание ее при затвердеваьши. При изготовлении тонкостенного картера из чугуна (рис.
138, и) обрабатываемый фланец следует располагать внизу,' так как бол- ван в нижней полуформе более устойчив, чем в верхней, а из стали — вверху (из-за возможного недолива днища, образования рыхлот и появления течи): Бронзовые диски для подпятннков конусных дробилок при заливке кантуют (рис. !38, г), этим обеспечивается высококачественная поверхность отливки.
ф';; .;,~;," При определении поверхности разъема формы (рис. .;ф ,, )39) необходимо руководство,м, :У ваться следующими положе' %."' ,ф !. Всю отливку, если по:.". '.Ж5 зволяет ее конструкция, по,,,и- ... „—,-.„мешать в нижней опоке, что исключает перекос отливки, ", 'Яф. "'Г:з ' '',,ф~' 4 а приформовкев почве основные части отливки располагать только в нижней части формы. 2. Поверхность разъема.
формы по возможности должна быть горизонтальной при заливке и обеспечивать свободное извлечение модели из формы, удобную установкч трртг а) Рис, 139. Примеры правильвого (а) и Рис. !40. К опрелелению размеров неправильаого (б) выбора разъема формы болванов 186 стержней, а также согласование технологического процесса получения отливки с ее механической обработкой. 3. Выбранный разъем формы должен обеспечивать .удобство уплотнения и сборки формы, надежность установки стержней и удобство контроля их положения в форме.
4. В форме должно быть минимальное число стержней (для уменьшения числа сзержней следует применять болваны). При машинной формовке выбор поверхности разъема формы зависит от типа имеющихся формовочных машин. Выступающие части формы (болваны) не должны быть высокими, иначе может произойти обвал формы. Практикой установлены следующие соотношения размеров болванов (рис. )40) для форм: нижних Н ~ В и верхних Н =.О,ЗВ.
При ручной формовке эти соотношения уменьшают до 509е, а в случаях больших соотношений НгВ применягот стержни, При определении границ стержней необходимо стремиться к тому, чтобы в процессе изготовления небольшие и средние стержни кантовались не более одного раза. Стержень после извлечения его из ящика должен укладываться на сушильной плите в таком положении, в каком его ставят в форму. В этом случае красить, транспортировать стержень значительно легче. При разработке конструкции ящика для изготовления крупного стержня, транспортируемого краном, стремятся устранить операцию кантовки. Рис, 142.
Выбор границ стержней пра соединении полостей в отливке каналом малого сече- ния Рис. 141. Выбор границ, обеспе|ивающих удобство установки стержней при" сборке формы 187 Выбранные границы стержня должны обеспечить удобную установку его в форму и контроль всех размеров.
Например, при сборке формы (рис. !4!) сначала устанавливают стержни Ст. 1, а затем Спт. 2 и Спи 3. Стержни Ст. 2 и Ст. 3 нельзя объединить, так как общий стержень невозможно установить в форму Для удобства установки стержня Ст. 2 в форму размеры знаков стержня Ст, 3 должны быть больше углубления, а в стержне Ст.
1 на (5 мм. Две небольшие полости в отливке, соединенные каналом, получают с помощью двух стержней, при использовании одного стержня возможна поломка тонкой перемычки 1 стержня (рис. 142), . Деление сложных стержней на части позволяет применять машинный способ изготовления их с последующей склейкой или сборкой. При определении границ стержней следует учитывать конфигурацию отливок п габаритные размеры, определяющие расход смесей на их изготовление. Повышенная прочность смесей в сухом состоянии позволяет изготовлять пустотелые стержни вместо сплошных.
При этом улучшается газопроницаемость стержней, сокращаются продолжительность их сушки и расход формовочной смеси. Для отливок, в которых необходимо получить особо чистые внутренние поверхности, желательно применять оболочковые стержни из смесей на основе кварцевых или цирконовых песков й пульвербакелита в качестве связующего. Прп выборе способа формовки следует' стремиться к изготовлению форм и стержней на машинах: отливки получаются с минимальными припусками на механическую обработку и с более чистой поверхностью. Габаритные размеры опок определяются габаритными размерами модели, числом моделей и их расположением в опоке;размерами литниковых систем и стержневых знаков. Необходимо учитывать также массу собранной полуформы, грузоподъемность кранов, размеры формовочного стола на машинах и имеющихся опок.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
