3 Разработка чертежа отливки

При выборе толщины стенок отливки следует принимать наименьшую, обеспечивающую требуе­мую расчетную прочность. Если необходимо сохранить толщину стенки, а прочность ее недостаточная, следует подбирать более прочный сплав. Наименьшая толщина стенок отливки, которая может быть выполнена 0,5-2 мм. Наиболее часто встречаемая толщина 2-5 мм. Тонкие стенки отливок могут быть выполнены только при площади их 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 или ребра.

Соединение противоположных слоев оболочки через отверстия в стенках при условии, что расстояние между отверстиями или между отверстиями и границей стенки не превышает 50 мм, преду­преждает прогиб оболочки даже без дополнительных ребер. Напри­мер, на опытных отливках размером 100 X 150 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.

Толщина стенки отливки «Штуцер» (рисунок 1) 5 мм.

Следует избегать стенок в отливке с нерав­номерной толщиной, скоплений 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 большую на­дежность, чем увеличение тол­щины стенки. Если нельзя из­бежать сопряжений массивных сечений с тонкими, то нужно пре­дусмотреть плавные переходы ме­жду ними.

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, могут быть выполнены при Н <= 2d, для стали d >= 2,5 мм.

Внутренняя полость отливки должна иметь выходные отверстия, достаточные для надежного и прочного соединения внутренней части оболочки с внешней. Выходные отверстия должны быть по возможности продолжением полости литой детали. 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. 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.

Минимальные отверстия до 0,5 мм допускают в стенках деталей толщиной до 1 мм.

Литые резьбы следует использовать только в том случае, если они специальные и с крупным шагом, так как выполнение резьбы литьем представляет большие трудности, особенно при мелком шаге, когда усложняется изготовление моде­лей, а на отливках в углублениях резьба часто возникают дефекты в виде металлических приливов.

При 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 тремя способами: увеличением толщины стенки, уменьшением ее или одновременным уменьшением и уве­личением.

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». Конусность может исказить форму необрабатываемых поверхностей и увеличить массу отливок. Поэтому литой детали целесообразно придавать конструктивные уклоны.

Для упрощения изготовления и снижения себестоимости отливок желательно иметь простую разъемную пресс-форму, при которой исключалось бы применение сложных стержней и дополнительны манипуляций с пресс-формой и моделью [2].

Толщина стенки отливки «Штуцер» 5 мм, следовательно, уклоны следовало бы назначить «в плюс-минус», однако достаточные уклоны для безопасного извлечения модели из пресс-формы обеспечиваются конфигурацией самой отливки.