Кечин В.А. Селихов Г.Ф. Афонин А.Н. Проектирование и производство литых заготовок. ВГУ. 2002, 208с (934503), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Следует учитывать, что уменьшение толщины стенки приводит к повышению прочностных свойств при некотором уменьшении пластичности. Минимально допустимая толщина стенок зависит от площади поверхности отливки и применяемого сплава (табл. 4.37).132Таблица 4.37.Элементы конструкции отливок.ЭлементыотливокМинимальный литейный уклон:наружныйвнутреннийМинимальный диаметрлитых отверстийМаксимальная длинаотверстий вдиаметрах:сквозныхглухихМинимальный шаг литой резьбыМинимальный диаметррезьбы:внутреннейнаружнойТолщинастенокоптимальнаяЕдиница измеренияСплавалюминиевый магниевыйцинковый% от длины,мин0,315’1,030’1,030’0,830’% от длины,мин0,53’1,545’1,045’1,060’мм1,52,52,55,0мм12444мм6333мм1,01,51,52,0мм10201520мм510616мм1,52,52,53,5медный4. Возможность изготовления отливок с готовыми отверстиями и готовойрезьбой.
Отверстия малого диаметра (до 2,5 мм) необходимо выполнять сверлением, так как стержни в пресс-формах малого диаметра быстро разрушаются.Отверстия диаметром более 2,5 мм (проходные и глухие) следует выполнятьлитьем, за исключением тех случаев, когда значительно усложняется форма илине обеспечивается допуск на размеры и расположение отверстий из-за теплового расширения форм. Зависимость глубины литых отверстий от диаметра в отливках из алюминиевых и магниевых сплавов приведена в табл.
4.37.Наружную резьбу рекомендуется получать литьем, так как при этом исключается механическая обработка, а оформление литой резьбы не вызываетзатруднений и повышает ее эксплуатационные свойства.Внутреннюю резьбу в отливках получают с помощью резьбовых вставок,которые вывинчиваются из отливки после ее удаления из формы. Вывинчивание резьбовых вставок – трудоемкая операция, поэтому минимальный допустимый диаметр внутренних литых резьб значительно больше, чем наружных(табл. 4.37.).1335. Широко использовать армирование из цветных сплавов втулками, вкладышами и подобными деталями из других материалов. Армирование значительно расширяет возможности получения сложных комбинированных деталейсо специальными физико-технологическими свойствами: магнитными, электрическими, тепловыми, прочностными и т.д.
Арматура препятствует свободной усадке отливок и способствует образованию трещин, поэтому конструкцияее не должна иметь острых углов, выступов и других источников концентрацийнапряжений в отливках. Минимально допустимое расстояние от торца отливкидо поверхности арматуры должно быть для алюминиевых сплавов – 1…2 мм,для магниевых сплавов – 1…4 мм.5.
Обеспечить жесткость с целью исключения коробления отливки. Жесткость и прочность увеличивается за счет ребер жесткости, толщина которых составляет (0,8…1,0)b (наружные ребра) или (0,6…0,8)b (внутренние ребра), где"b" – толщина сопрягаемых стенок.Контрольные вопросы1.Как осуществляется литье под давлением?2.Каковы технико-экономические показатели литья под давлением?3.Для получения каких отливок применяется литье под давлением?4.В чем состоят особенности проектирования конструкции отливок,получаемых литьем под давлением?4.8.
Литье под низким давлением4.8.1. Сущность и особенности процессаСхема литейной установки показана на рис. 4.12 [32]. Металлическая илиполуметаллическая литейная форма I устанавливается на крышку 2 герметичного тигля 3, находящегося в футерованном кожухе 4, снабженном электронагревателями 5. Для лучшего обогрева плиты кокиля за счет теплоизлучениясплава, находящегося в тигле, в крышке 2 сделано отверстие, а герметичностьплиты и крышки обеспечивается прокладкой 8.
В плите кокиля закреплен металлопровод 6, немного не доходящий до дна тигля. Рабочий сплав можно заливать в тигель через металлопровод с помощью воронки.Для получения отливки в тигель, заполненный сплавом, по трубке 7 подается сжатый воздух или инертный газ, который оказывает давление на зеркалосплава, вытесняет сплав по металлопроводу вверх в литниковый коллектор, азатем в полость формы. Воздух из формы удаляется через вентиляционные каналы 10. Под действием увеличивающегося избыточного давления (до0,01…0,08 МН/м2) сплав кристаллизуется в форме.134Рис. 4.12.давлением.ПринципиальнаясхемаустановкилитьяподнизкимВ отличие от большинства известных способов литья, жидкий металл, находящийся в тигле, металлопроводе и полости литейной формы, в течение всего процесса формирования отливки составляет единую гидравлическую, тепловую и силовую замкнутую систему.Способ имеет следующие преимущества:• улучшены условия длительного термостатирования сплава, так как тигельрасположен в закрытой теплоизолированной и обогреваемой камере агрегатазаливки;• полностью решена проблема дозирования жидкого металла и его транспортирования в полость литейной формы;• снижена окисленность жидкого металла и исключена возможность захвата шлака и флюса с зеркала металла;• имеется возможность управления гидродинамическими параметрамипроцесса заполнения полости форм расплавом в результате изменения по заданной программе скорости нарастания перепада давлений, что позволяет пре-135дельно упростить конструкцию литниково-питающих систем при одновременном улучшении качества заполнения форм жидким металлом;• повышена плотность литого металла в результате устранения газовой пористости и усадочных дефектов;• в контактной зоне на 20-30% увеличена скорость затвердевания, благодаря интенсификации теплообмена под действием перепада давлений, что способствует измельчению структуры металла отливки;• в 1,5-2 раза увеличена производительность благодаря сокращению продолжительности затвердевания отливки и отсутствию затвердевающих прибылей;• повышение плотности отливки и измельчение структуры литого металласопровождается ростом его прочностных (на 15…25%), пластических (1,5…2раза) и эксплуатационных свойств;• повышена точность размеров и массы отливок на 1…2 класса по сравнению с кокильным литьем, уменьшены в 1,5…2 раза припуски на обработку резанием;• шероховатость поверхности отливок может быть уменьшена по сравнению с кокильным литьем с Rz = 160…80 до Rz = 40…20 мкм;• обеспечивается получение отливок с толщиной стенок 1,5…2,0 мм, т.е.толщина стенок отливок в 1,5…2,5 раза меньше, чем при литье в кокиль;• заполняемость литейных форм возрастает в 1,3…1,5 раза, что обеспечивает возможность получения крупногабаритных отливок при средних толщинахстенки 3…6 мм;• возможна полная механизация и автоматизация всего технологическогоцикла;• тяжелый труд заливщика заменен функциями оператора и наладчика машин;• снижение на 30…50% потребности в выплавляемом металле улучшаетусловия труда рабочих и экологическую обстановку в целом.4.8.2.
Технико-экономические показатели процессаКлассы размерной точности, степень коробления элементов, степени точности поверхностей и классы точности массы отливок согласно ГОСТ 26645-85даны соответственно в табл. 4.38, 3.13, 4.39.Ряды припусков на обработку и значения шероховатости поверхностей отливок даны в табл. 4.40.Значения припусков на обработку резанием занимают промежуточное положение между литьем в кокиль и литьем под давлением.Стоимость литья выбирают по данным базовых предприятий. При отсутствии данных можно воспользоваться промежуточными значениями стоимостикокильного литья и литья под давлением.136Таблица 4.38.Классы размерной точности и степени точности поверхностей отливок.Наибольшийгабаритныйразмер отливки,ммДо 100Св. 100 до250Св. 250 до630Св.
630 до1600Тип сплаваНетермообрабатываемыечерные и цветТермообрабаЦветные легкиеТермообрабаные тугоплавтываемые чунетермообрабатываемыекие сплавы игунные и цветтываемые спластальные сплатермообрабаные тугоплаввывытываемые цветкие сплавыные легкиесплавыкласс размерной точности и степень точности поверхностей отливок5т-9т/4-95-9/5-106-10/7-117т-11т/7-125-9/5-106-10/6-117т-11т/7-127-11/8-136-10/6-117т-11т/7-127-11/8-138-12/9-147т-11т/7-127-11/8-138-12/9-149т-13т/10-15Пр и м е ч ани е: В числителе указаны значения классов размерной точности,в знаменателе степени точности поверхностей отливок.Таблица 4.39.Классы точности массы отливокТип сплаваНетермообрабатываемыечерные и цветТермообрабаные тугоплавтываемые чукие сплавы игунные и цветтермообрабаные тугоплавтываемые цветкие сплавыные легкиесплавыНоминальнаямасса отливки,кгЦветные легкиенетермообрабатываемые сплавыДо 1,03-104-11т5т-115-12Св.
1,0 до 104-11т5т-115-126-13тСв.10 до 1005т-115-126-13т7т-13т5-126-13т7т-137-14Св. 100 до1000Термообрабатываемыестальные сплавы137Таблица 4.40.поверхностейРяды припусков на обработку и шероховатостьотливок.Степени точности3-45-67-89-1011-12 13-1415поверхности4−75−86−91− 31− 42−53−6Ряды припусков,3,2 − 4,0 5,0 − 6,3 8,0 − 10,0 12,5 − 16,0 20 − 25 32 − 4050мм и шероховатость Rа, мкмПр и м е ч ани я :1. В числителе даны значения рядов припусков, в знаменателе шероховатость поверхности (Rа, мкм).2. Меньшие значения рядов припусков следует принимать для термообрабатываемых отливок из цветных легкоплавких сплавов, большие значения –для отливок из ковкого чугуна, средние – для отливок из серого и высокопрочного чугуна, термообрабатываемых отливок из стальных и цветных тугоплавких материалов.Контрольные вопросы1.2.лением?3.лением?Как осуществляется литье под низким давлением?Каковы технико-экономические показатели литья под низким давДля получения каких отливок применяется литье под низким дав-4.9.
Литье с кристаллизацией под давлением4.9.1. Сущность и особенности процессаЛитьем с кристаллизацией под давлением (ЛКД) (ГОСТ 18169-86) получают плотные заготовки с уменьшенными припусками на обработку резанием ивысокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами.
Выходточных изделий по жидкому металлу до 95% [33,34].Отливки изготовляют в формах (пресс-формах, штампах), состоящих изпуансона (прессующего узла), матрицы, толкателей и съемников. Верхнююплиту с закрепленными на ней деталями прессующего узла монтируют на ползуне пресса. Нижнюю плиту с размещенными на ней матрицей и механизмомвыталкивания отливки - на столе пресса.Процесс ЛКД заключается в том, что расплав под действием собственнойсилы тяжести заливают в матрицу, затем пуансоном осуществляют окончательное оформление контуров отливки и последующее ее уплотнение (выдержкупод давлением) до окончательного затвердевания. После извлечения из прессформы (ПФ) отливку можно подвергать различным видам последующей обработки.138Способом ЛКД изготовляют простые и сложные по конфигурации заготовки из чистых металлов и сплавов на основе алюминия, железа, магния, медии цинка, используя для этой цели как специализированные, так и неспециализированные гидравлические прессы и машины.Применяют несколько схем процесса.
На рис. 4.13 представлены схемыпоршневого прессования (а, б) и пуансонного прессования (в, г).При поршневом прессовании давление кристаллизующемуся расплаву передается через пуансон 1, перекрывающий открытую полость матрицы 2 и действующий на верхний торец формирующейся отливки в течение времени, необходимого для ее затвердевания.Рис. 4.13. Кристаллизация под поршневом и пуансонном прессовании.При пуансонном прессовании (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
