§ 4. Технологические требования к конструкции отливки

1. Общие понятия о технологичности отливок. Брак в литейных цехах в большинстве случаев вызван нарушениями литейной технологии и не- технологичностью конструкции отливки.

При разработке технологии отливки необходимо учитывать литейные свойства сплава, технологию изготовления модельного комплекта, формы и стержня, технологию обрубки и очистки литья. Исходя из условий работы, себестоимости и количества отливок для конструируемой литой детали выбирают вид производства (единичное, серийное, массовое), способ литья (в разовые формы, в кокили и др.), способ формовки (ручная, машинная). При массовом производстве учитывается возможность мак­симальной механизации и автоматизации технологических процессов, наличие в литейном цехе оборудования и возможность использования наиболее прогрессивной технологии. Выбор способа литья определяется не только стоимостью отливок, но и требованиями к их качеству. Напри­мер, более высокая стоимость оболочкового литья по сравнению с обыч­ным литьем в песчаные формы компенсируется меньшими припусками на обработку и лучшим качеством поверхности отливки. Правильно разра­ботанная технология уменьшает брак литья и способствует быстрому освоению отливки в производстве.

2. Требования к конструкции отливок. При конструировании отливки должны быть соблюдены такие основные требования: равностенность отливки; отсутствие поднутрений и большого скопления металла в отдель- ных ее частях; наличие формовочных уклонов на вертикальных стенках (перпендикулярных к плоскости разъема формы); плавные переходы при сопряжении стенок; наличие галтелей и др.

Технологичная конструкция отливки при максимальной прочности должна быть дешевой и дать возможность применить самые прогрессив­ные технологические методы, обеспечить высокую производительность, снизить количество брака, повысить качество и точность отливок, что сокращает объем механической обработки и экономит металл. Форма отливки должна быть простой для облегчения изготовления модельного комплекта и литейной формы. Прямолинейные очертания отливки пред­почтительнее криволинейных, а при необходимости криволинейных поверхностей их выполняют цилиндрическими или коническими, что упро­щает и удешевляет изготовление моделей и стержневых ящиков, облег­чает удаление моделей из формы и дает возможность избежать криволи­нейных разъемов, усложняющих формовку.

Формовочные уклоны облегчают удаление модели из готовой формы без ее разрушения. На рис. III.3 показаны формовочные уклоны (закрашены) при горизонтальном (а) и вертикальном (б) положениях отливки в форме. I'о"". внутренняя полость отливки закрыта, то в ее конструкции преду­сматривают технологические отверстия для выбивки стержней и их кар­касов, которые затем закрывают заглушками.

6 д ж

Рис. 111.3. Формовочные уклоны и сопротивления стенок отливки.

Сопряжение стенок в отливке сильно влияет на качество литой детали. Охлаждение отливки в форме сопровождается возникновением внутрен­них напряжений. Величина напряжений, образование раковин и порис­тости зависит от правильного сопряжения стенок и оформления углов отливки. Недопустимое сопряжение двух стенок различной толщины по­казано на рис. III.3, е. Выполняют либо закругления определенного ра­диуса (г), либо для деталей, подвергающихся ударным нагрузкам, сопря­гают стенки плавным клиновым переходом (д). Неудачным сопряжением ребер жесткости (е) считают крестоподобное (образующее местное скоп­ление металла 1), которое заменяют Т-образным вразбежку (ж). Сопря­жение стенок под острым углом (з), ослабляющее отливку в этом месте, заменяют углом с закруглением (и).