5.17 Назначение технических условий:

1. Класс точности размеров, масс, ряд припусков, степень коробления.

2. Не указанные радиусы закруглений и формовочные уклоны.

3. Допускаемое смещение опок.

4. Требования к материалу отливки или сведения о допускаемом заменителе.

5. Указания по виду термической обработки.

6. Сведения о виде, количестве, размерах литейных дефектов.

7. Дополнительные требования:

• глубина отбела;

• макро- и микроструктура;

• жаростойкость и коррозионная стойкость;

• герметичность;

• место и шрифт маркировки.

6 Основные положения к выбору способа литья

Стоимость литых деталей во многом определяется стоимостью металла, особенно, если он дорогостоящий.

Поэтому при выборе способа литься для получения заготовки в первую очередь должен быть рассмотрен вопрос экономии металла.

Металлоемкость литых деталей можно снизить конструктивными и технологическими мероприятиями, направленными на получение облегченных, но более прочных деталей.

Рассматривая чертеж детали, которую предполагается получить литьем, необходимо оценить правильность распределения металла, которое обеспечивает наилучшее соотношение между массой и прочностью. За счет изменения конструкции, образования выемок, изменения толщины стенок, измерения коробчатых, тавровых или иных сечений можно достигнуть значительной экономии металла. Следует предусматривать увеличение радиусов сопряжений и толщину стенок в опасных местах (ребра, бобышки и т.п.). Этим можно существенно снизить концентрацию напряжений, увеличить прочность детали.

Нужно более внимательно анализировать требования, предъявляемые к детали в процессе эксплуатации, что даст возможность полностью или частично заменить дорогостоящие материалы. Так, стальные детали можно заменить отливками из высокопрочного чугуна. Стоимость отливок снижается также и за счет более высокой технологичности чугунов как литейных сплавов.

Применение низколегированных сталей вместо нелегированных позволяет снизить массу стальных отливок на 10-15%.

Прочность модифицированных и высокопрочных чугунов в 2-3 раза выше, чем серых, поэтому применение их взамен серых чугунов позволяет значительно снизить толщину стальных отливок, а следовательно, и массу отливок.

Таким образом, первым этапом при выборе способа получения заготовки является оценка ее технологичности.

При переходе непосредственно к выбору способа получения отливки необходимо провести сравнительный анализ, т.е. оценить все положительные и отрицательные стороны рассматриваемых процессов.

6.1 Основные факторы, которые необходимо учитывать при сравнении различных способов литья

1. Для получения качественных отливок в первую очередь необходимо учитывать технологические свойства сплава (жидкотекучесть, склонность к усадке, ликвации и т.п.).

Если сплав обладает пониженной жидкотекучестью, то нежелательно применение литья в металлические формы.

Жидкотекучесть повышается при литье под давлением, центробежном, по выплавляемым моделям, штамповке жидкого металла.

Если сплав имеет высокую склонность к усадке, нежелательно применение литья в металлические формы и под давлением.

2. Следует учитывать возможности способов в получении отливок без дефектов литейного происхождения, а также возможности способов литья в обеспечении равномерной, мелкозернистой структуры, более высоких механических свойств.

3. При выборе способа литься необходимо учитывать технологичность конструкции детали применительно к каждому из рассматриваемых способов.

Например:

Тонкостенные отливки наиболее сложных конструктивных форм можно получить при литье по выплавляемым моделям и под давлением.

Литьем в ПГФ также можно получить весьма сложные отливки.

При литье в кокиль форма отливки должна быть по возможности простой.

При центробежном литье основной тип деталей – тела вращения.

Специальные способы литья целесообразно применять для получения мелких и средних по массе отливок.

По возможности, всегда следует выбирать такой способ литья, который обеспечил бы в отливке заданные точность и параметр шероховатости.

4. Специальные способы литья целесообразно применять при крупносерийном и массовом производствах, где стоимость оснастки полностью окунается снижением расходов на механическую обработку.

При выборе способа литья необходимо учитывать возможность имеющегося оборудования, а также уровень литейной технологии и мехобработки.

Литье

Квалитеты

, мкм

8

11

12

14

15

16

17

320 160

160 80

80 40

20 10

10 6,3

6,3 3,2

Под давлением













По выплавляемым моделям











В оболочковые формы











В кокиль черное















цветное











В ПГФ:

массовое













серийное













единичное











Наиболее точным показателем, определяющим эффективность применения того или иного способа литья, является себестоимость. Для подсчета себестоимости нужно иметь технически обоснованные нормативные данные по расходу материалов, по трудовым затратам и расценкам на выполнение различных процессов и операций в заготовительных и механических цехах.

Для сравнения экономичности применения различных способов литья следует учитывать трудоемкость, которая зависит от массы и сложности отливок, характера производства и его организации. С увеличением объема производства трудоемкость и себестоимость литья уменьшается.

На трудоемкость и себестоимость отливок большое внимание оказывает сложность отливок и требования, предъявляемые к отливкам. Для определения группы сложности отливок и их стоимости пользуются прейскурантом № 25-01:

Литье	Масса, кг	Габаритные размеры, мм	Себестоимость, грн
В ПГФ	10-10000	разные	-120; -15-; Ст 125 –250
Под давлением	0,001-1,3	1200	-760 – 800; ; -60 – 1500
В кокиль	0,1-5000	разные	- 90-150; Ст 150 – 250; -600 – 750.
По выплавляемым моделям	0,1-135	0,5-1250	Сталь 600-1000
В оболочковые формы	0,1080	450450150	Сталь 120-1200

Оптовые цены на отливки дифференцированы по группам сложности, химическому составу, химическим свойствам и массе заготовок.

При сравнении можно рекомендовать сопоставление между следующих способов литья:

Литье в оболочковые формы с литьем в ПГФ

Себестоимость готовых после механической обработки деталей из отливок, выполняемых в оболочковые формы, на 20-30% ниже, чем в ПГФ, а трудоемкость – на 30-50% ниже.

Целесообразно переводить на литье в оболочковые формы детали, которые при отливке в ПГФ трудоемки в случае механической обработки и при очистке, а также детали, изготавливаемые из поковок (коленвалы, кулачковые валы и др.).

Себестоимость отливок и поковки одного коленчатого вала соответственно равна 3,69 и 5,6 грн.

Основным препятствием перевода деталей на литье в оболочковые формы является высокая стоимость связующих смол. Поэтому окончательное решение о целесообразности применения этого способа должно быть принято после экономического расчета с учетом типа детали и условий производства.

Литье по выплавляемым моделям с заготовками, получаемыми из проката или штамповок

Литье в кокиль с литьем в ПГФ.

Литье в кокиль имеет более высокие технико-экономические показатели:

• увеличение выхода годного литья на 2-8%;

• снижение стоимости 1 т литья на 5-15%;

• выпуск на 1 рабочего в 2-3 раза.

Литье под давлением с литьем в кокиль или листовой штамповкой, реже с литьем в ПГФ.

Литье под давлением является наиболее экономическим способом получения заготовок из алюминиевых и магниевых сплавов.

Рентабельность применения литья под давлением в значительной степени зависит от организации труда и масштаба производства, чем крупнее производство, тем ниже себестоимость отливок.

Литье под давлением значительно повышает выход годного, снижает трудоемкость механической обработки и дает значительную экономию металла.

Кольцо синхронизатора

Способ получения заготовки	Расход металла, кг	Масса готовой детали, кг	Себестоимость заготовки, грн	Масса заготовки, кг
Литье под давлением	1,56	1,2	10,36	1,42
Штамповка	4,86	1,2	8,14	3,25

При выборе способа литья необходимо также учитывать и качество металла в отливках (наличие дефектов литейного происхождения, плотность, механические свойства и т.д.).

Наиболее качественный металл получается при штамповке жидкого металла (особенно при кристаллизации под поршневым давлением), затем при центробежном литье и литье в кокиль.