7.1 Основные положения разработки технологии изготовления отливки в песчаной форме

Основой для разработки технологического процесса изготовления отливки является чертеж детали (см приложение). На чертеж детали наносят технологические указания, необходимые для изготовления модельного комплекта, формы и стержней. Кроме того, разрабатывается технологическая документация (технологическая карта и др.), которая содержит необходимые данные на всех этапах изготовления отливки.

На чертеж детали (рис. 7.1, а) наносят следующие указания (рис. 7.1, б):

1. Разъем модели и формы обозначают сплошной линией и двумя стрелками, перпендикулярными к плоскости разъема, с указанием положения отливки в форме буквами В (верх) и Н (низ). Если плоскости разъема модели и формы совпадают, на линии разъема указывают буквы МФ; при несовпадении этих плоскостей их отмечают буквами РМ (разъем модели) и РФ (разъем формы).

2. Припуски на механическую обработку 2 обозначают сплошной тонкой линией у поверхности, на которой указан знак механической обработки. На рис. 7.1, а обрабатываемые поверхности условно обозначены знаком - , знак в правом верхнем углу означает, что остгльные6 поверхности детали механически не обрабатываются.

3. Технологические напуски 3 — отверстия, впадины и т.п., невыполняемые в отливке, зачеркивают тонкими линиями.

4. Контуры стержней 4 со знаками, размеры и уклоны знаков, величины зазоров между знаками стержня и формы. Контуры стержней, попадающих в разрез, обозначают сплошными тонкими линиями с короткой штриховкой по контуру. Номера стержней обозначают индексами Ст1,Ст2 и т. д.

Припуском на механическую обработку называется слой металла, предусмотренный для снятия в процессе механической обработки. Величина припусков зависит от материала отливки, характера производства, положения обрабатываемой поверхности в форме при заливке и устанавливается ГОСТом. Например, припуски на механическую обработку для отливок из серого чугуна назначаются по ГОСТ 1855—55, для стали — по ГОСТ 2009—55.

По первому классу точности назначаются припуски на механическую обработку при массовом производстве и машинной формовке по металлическим моделям. При серийном производстве и машинной формовке по деревянным моделям припуски на обработку назначаются по второму классу точности. Для отливок, изготавливаемых в условиях мелкосерийного и индивидуального производства, припуски на обработку назначаются по третьему классу точности.

При составлении чертежа отливки ее размеры назначают с учетом припусков на механическую обработку (прил., таблицы 2 - 8) и усадки сплава отливки. Кроме того, указываются формовочные уклоны и величины радиусов закруглений.

Рис. 7.1 Разработка модельно-литейных указаний.

а) – эскиз детали, б) – эскиз отливки с модельно-литейными указаниями

2. Разработка технологического процесса горячей объемной штамповки

Разработка технологического процесса горячей объемной штамповки ведется по чертежу готовой детали в следующем порядке.

1. Выбор штамповочного оборудования. Штамповочное оборудование выбирают в зависимости от формы, массы детали и наличия оборудования в кузнечном цехе. Форма детали влияет на выбор типа машины-орудия: молот, ГШП или ГКМ. В задании на чертеже детали указаны: масса детали , материал, вид используемого проката, оборудование.

2. Температурный интервал штамповки устанавливают в зависимости от химического состава сплава (содержание углерода) по рис. 27 См. приложение.

3. Разработка чертежа поковки. Чертеж поковки является одним из главных технологических документов. По нему определяют переходы штамповки, количество ручьев штампа и их конфигурацию. Разработка чертежа поковки выполняется в следующей последовательности (см. прил., рис.4):

а) Выбор плоскости разъема. При штамповке на молоте или прессе плоскость разъема делит поковку на две части и определяет, какая часть поковки штампуется в верхней части штампа, а какая в нижней. Положение плоскости разъема должно обеспечивать свободный выем поковки из штампа, полости штампа должны иметь наименьшую глубину и наибольшую ширину, а поверхность разъема не должна быть криволинейной. Если поковка несимметрична, то глубокие полости, бобышки, ребра и т. п. должны располагаться в верхней части штампа, так как металл лучше течет вверх. При штамповке на ГКМ плоскости разъема выбирают, исходя из возможности получения заданной конфигурации поковки.

б) Припуски, допуски и напуски для поковок, полученных горячей объемной штамповкой, устанавливаются в соответствии с выбранным оборудованием по таблицам 9-13 и рис. 28 приложения. Величина припусков зависит от массы детали и других факторов. По ГОСТ 7505—74 отверстия диаметром менее 30 мм не штампуются, а объемы металла, удаляемые при сверлении этих отверстий, являются напусками. Кроме того, напуски образуются штамповочными уклонами, внутренними радиусами закруглений, пленками отверстий. В случае штамповки на ГКМ поковки, имеющей форму стержня с утолщением на конце, следует учесть, что в процессе штамповки стержень фиксируется зажимной частью ручьев матриц и должен иметь постоянное сечение. Если стержень детали имеет ступенчатую форму, то по всей длине уступов следует предусмотреть напуски, а на максимальный диаметр дать припуск.

в) Штамповочные уклоны необходимы для облегчения выема поковки из ручьев штампа. Они устанавливаются на всех поверхностях поковки, расположенных параллельно направлению движения бабы молота или ползуна пресса (см. рис 4 и таблицу 13 приложения).

г) Радиусы закруглений необходимы для сопряжения всех пересекающихся поверхностей поковки. Они предотвращают износ ручьев штампа в углах и облегчают течение металла в ручьях. Радиусы закруглений выбирают по таблице 13 приложения в зависимости от массы поковки и глубины полости ручья штампа.

Построение чертежа поковки начинают с того, что штрихпунктирной линией наносят контуры детали. Затем основными линиями наносят контуры поковки с учетом припусков, напусков, штамповочных уклонов и радиусов закруглений. После этого проставляют размеры поковки с допусками (размеры детали не указываются). На чертеже поковки указывается ее масса.

На рис. 4 приложения представлены чертеж детали-втулки (а) и чертежи поковок, полученных на различном оборудовании.

4. Расчет массы а размеров исходной заготовки ведут в такой последовательности:

а) Определяют объем заготовки и ее массу,

б) В зависимости от формы поковки устанавливают вид и величину поперечного сечения заготовки и определяют расчетный диаметр или сторону квадрата прутка,

в) Если исходным материалом служит сортовой прокат, то полученный размер округляют до ближайшего большего размера по соответствующему ГОСТу,

г) Установив величину стандартного поперечного сечения определяют длину заготовки.

На основании чертежа поковки и данных, полученных расчетами, в соответствии с единой системой технологической документации по ГОСТ 3.1403—74 составляют технологическую карту на изготовление поковки. В технологической карте указываются массы детали, поковки и заготовки, размеры заготовки, материал, тем­пературный интервал штамповки, применяемое оборудование и все вспомогательные, основные, отделочные и контрольные операции, которые производятся в кузнечном цехе.