Количество питателей и их максимальная длина

Масса отливки, кгс	Размеры питателей		Толщина стенок отливки, мм
			5...8	8...10	10...15	15...20
	сечение, см2	длина, мм	Число питателей
5...10	0,65...0,86	25...30	3	2...3	2...3	2...3
30...40	0,85...1,0	30...35	5	4	3	3
60...100	1,0...1,5	30...35	5...6	5	4...5	4
150...200	1,0...1,5	45...50	8...9	8	7...8	6

Площади поперечных сечений шлакоуловителя и стояка определяются по соотношению к суммарному сечению питателя и рекомендуются придерживаться следующих соотношений:

• для мелких стальных отливок и отливок из серого чугуна

  (0)

• для крупных и средних отливок из серого чугуна

(0)

где F_шл – сечение шлакоуловителя; F_ст – сечение стояка.

При расчете сечений необходимо учитывать количество и рас­положение отливок в форме. Поперечные сечения основных элементов литниковой системы приведены на рис. Рис. 7.

Рис. 7. Размеры сечения элементов литниковой системы а - питатель, б - шлакоуловитель, в - стояк

Размеры сечений питателя, шлакоуловителя, стояка могут быть определены из следующих соотношений:

• сечение питателей – трапецеидальные h=2...12, мм; a=(2...10)h, мм;

• сечения шлакоуловителей – трапецеидальные h=(1...1,5)a, мм;

• диаметр стояка в нижнем сечении подсчитывается по формуле:

(0)

где d_н – диаметр стояка в нижнем сечении, см;

• диаметр стояка в верхнем сечении d_в принимается на 10...20% больше диаметра стояка в нижнем сечении.

Выпоры служат для вывода газов из полости формы, сигнализируют о конце заливки, уменьшают динамическое давление металла на форму и служат иногда для передачи металла при заливке. Выпоры устанавливаются на самых верхних частях отливки. Необходимо избегать установки выпора на массивных частях отливки. Сторона сечения выпора в основании обычно равна 0,5…0,8 толщины стенки отливки.

Если масса отливки не большая (до 100 кг), то в ряде случаев литниковая чаша может быть заменена литниковой воронкой, которая представляет собой усеченный конус, направленный вершиной вниз. Меньший размер литниковой воронки равен диаметру стояка в верхнем сечении d_в, а больший размер D=3d_в; высота воронки H=D.

Порядок выполнения работы

Данная лабораторная работа является продолжением предыдущей, связанной с разработкой чертежа модели и отливки. Поэтому она может выполняться только после определения размеров отливки. При выполнении работы необходимо придерживаться следующей последовательности:

1. определить поперечное сечение питателей;

2. определить поперечное сечение шлакоуловителя;

3. определить поперечное сечение стояка;

4. определить размеры литниковой воронки;

5. определить размеры литейных опок;

6. вычертить литейную форму в сборе с литниковой системой.

Содержание отчета

0. Привести расчет литниковой системы с необходимыми пояснениями.

1. Чертежи отдельных элементов литниковой системы.

2. Чертежи литейной формы в сборе с литниковой системой, оформленные в соответствии с требованиями ЕСКД.

Контрольные вопросы

0. Что называется литниковой системой?

1. Назовите основные элементы литниковой системой и их назначение.

2. Расскажите методику расчета литниковой системы.

3. Что называется литейной формой и ее назначение?

4. Как определяются размеры опок и стенок песчано-глинистой формы?

Работа 3 РАЗРАБОТКА ЧЕРТЕЖА ПОКОВКИ

Цель работы: по конструкторскому чертежу детали разработать чертежа поковки, определить размеры и вес заготовки для изготовления поковки, выбрать кузнечные операции и последовательность их выполнения.

Краткие теоретические сведения

Свободной ковкой (ковкой) называется обработка металлов, находящихся в пластическом состоянии, статическим или динамическим давлением. Ковкой получают поковки с массой от десятков граммов до сотен тонн для изготовления деталей машин резанием.

Поковки получают штамповкой под молотом, прессом, на горизонтально-ковочной машине или свободной ковкой. Выбор того или иного способа изготовления производится в соответствии с количеством изготавливаемых поковок, их размеров и формы. На предприятиях железнодорожного транспорта свободной ковкой получают поковки для изготовления локомотивных и вагонных осей колесных пар, шатунов, зубчатых венцов, тяг и других деталей подвижного состава. Это связано с рядом преимуществ по сравнению с другими методами. Основными преимуществами свободной ковки являются: использование относительно маломощных машин-орудий, их дешевизна, универсальность инструмента и в тоже время получение металла в изделиях с высокими механическими свойствами.

Операции, связанные с формоизменением заготовок, принято называть основными. К основным операциям свободной ковки относятся: осадка, вытяжка (или протяжка), прошивка отверстий, гибка, рубка, штамповка в подкладных штампах.

Осадкой называется операция увеличения площади поперечного сечения исходной заготовки за счет уменьшения ее высоты. Осадка применяется при изготовлении поковок с большими поперечными сечениями и относительно малой высотой; для подготовки заготовки к прошивке отверстия; для улучшения механических свойств перед протяжкой; для удаления окалины с поверхности заготовки. Разновидностью осадки является высадка, заключающаяся в местном увеличении поперечного сечения. Высадка обычно применяется для получения головок болтов, буртов, фланцев.

Протяжкой (вытяжкой) называется операция увеличения длины заготовки или ее части за счет уменьшения поперечного сечения. Вытяжку применяют при получении поковок с удлиненной осью (валы, оси, шатуны, тяги) и является наиболее распространенной операцией ковки. При выполнении операций заготовку поворачивают на 90 вокруг ее оси.

Раскаткой (раздачей) называется операция увеличения наружного и внутреннего диаметров пустотелой заготовки за счет уменьшения толщины стенки.

Разгонкой (расплющивание, уширение) называется операция протягивания в ширину больше, чем в длину.

Оттяжкой называется операция удлинения отдельной части детали.

Прошивкой называется операция получения в заготовке отверстия или углубления.

Гибкой называется операция, посредством которой заготовке придают требуемую кривизну (скобы, крюки, кронштейны угольники).

Кручение представляет операцию поворота одной части поковки относительно другой вокруг продольной оси (разворот коленчатых валов, изготовление сверл).

Рубкой называется операция отделения одной части заготовки или поковки от другой, отделение излишков металла или отделение поковки от заготовки.

Вырубка используется при отделении излишков металла по замкнутому контуру (внутреннему или внешнему).

Кузнечной сваркой называется процесс получения неразъемного соединения заготовок или частей одной заготовки, нагретых до температуры несколько выше ковочной с применением усилий при осадке или протяжке.

Пластичность металла зависит от температуры, при которой происходит деформирование, поэтому для повышения пластичности заготовки перед ковкой нагревают. Значения температур, при которых происходит процесс деформирования называется температурным интервалом обработки металлов давлением. Температура начала и конца обработки давлением зависит от химического состава применяемого сплава. У ряда сплавов невысокое повышение температуры вызывает уменьшение пластичности. Так, например, у углеродистой стали при температуре около 300С пластичность ниже, чем при нормальной температуре. Поэтому температурный интервал обработки давлением строго регламентирован для каждого сплава. Для сплавов, из которых изготавливают поковки, температурные интервалы определены и указаны в справочниках (табл. Таблица 10). Температурный режим следует строго выполнять. Нарушение режима приводит к росту зерна, пережогу, обезуглероживанию на поверхности заготовки, получению полосчатой структуры и наклепу. Режим нагрева определяет скорость нагрева и его продолжительность. Регламентация скорости нагрева обусловлена опасностью образования трещин в результате возникновения больших термических напряжений в заготовке из-за перепада температур по ее сечению (между внешними и внутренними слоями). Допустимая скорость нагрева зависит от пластичности и теплопроводности металла, размеров сечения нагреваемой заготовки. Для нагрева металла в кузнечном производстве наиболее широко применяют пламенные печи, электропечи, установки контактного электронагрева и индукционные нагреватели.

При нагреве металла происходит его интенсивное окисление, что приводит к значительным потерям в виде окалины. Угар металла в некоторых случаях достигает 1,4 г/см² поверхности заготовки и более, т.е. до 2,5% от веса нагреваемого металла за один нагрев. Для уменьшения окисления применяют ускоренный нагрев и защитную газовую атмосферу.

Таблица 10