2. Выбор способа формовки
По способу изготовления разовых песчаных форм различают ручную и машинную формовку. Применяют следующие основные методы формовки в опоках: по неразъёмной (цельной) модели, размещаемой в одной опоке; по разъёмной модели, размещаемой в двух опоках; с подрезкой; с фальшивой опокой; с отъёмными частями и др. Сложные и высокие формы изготовляют в трёх и более опоках. Наиболее распространен способ изготовления форм по неразъёмным и разъёмным моделям в двух опоках, который может осуществляться как вручную, так и на машинах. В прил.1 приведены схемы и краткие описания некоторых методов формовки.
Разовые формы получают из обычных формовочных смесей. Они служат для производства только одной отливки, после чего их разрушают. В литейных цехах используют сырые, сухие, подсушиваемые и химически твердеющие разовые песчаные формы. Наиболее часто применяют сырые разовые формы для получения отливок из любых сплавов массой до 100-150 кг. Твердость сырых форм после уплотнения определяют твердомером модели 071 путем вдавливания в поверхность формы шарика. Оптимальная твердость сырых форм для получения отливок массой до 150 кг составляет 60…75 единиц по шкале твердомера.
3. Разработка чертежа элеменов литейной формы
Чертеж элементов литейной формы определяет особенности технологического процесса и является основой для проектирования модельного комплекта и литейной оснастки (опоки, шаблоны и др.). В нём должно быть дано принципиальное решение технологических вопросов производства конкретной отливки.
По результатам анализа на технологичность в чертёж детали при необходимости вносятся изменения, способствующие повышению технологичности конструкции: дорабатываются внешние и внутренние очертания детали, сопряжения, переходы; мелкие выемки, пазы, отверстия небольшого диаметра литьём не выполняются, их получают последующей механической обработкой. Чертёж элементов литейной формы согласно ГОСТ 3.1125-88 [7] в условиях серийного производства рекомендуется выполнять непосредственно на копии чертежа детали путём нанесения контуров модели и других литейных указаний в следующем порядке:
Выбирают положение отливки в форме при заливке и место разъёма модели и формы.
Устанавливают допуски размеров, формы, расположения и неровностей поверхностей и массы отливки, припуски на обработку и усадку сплава, а также технологические напуски.
Указывают места установки и контуры стержней.
Назначают формовочные уклоны и радиусы закруглений.
Конструируют элементы литниковой системы, прибыли и холодильники.
В
ыбор
положения отливки в форме и места разъёма
модели и формы. Положение
отливки в форме зависит от требований,
которые предъявляются к отливке по
плотности металла и шероховатости
поверхностей. В нижней части формы
металл получается более плотным и без
посторонних включений, в то время как
в верхней части могут концентрироваться
шлаковые и газовые раковины, пористость
и другие дефекты. Поэтому рекомендуется
располагать в нижней
части формы наиболее ответственные
поверхности отливок, подвергающихся в
дальнейшем механической обработке.
Отливки - тела вращения, у которых обрабатываются и наружные и внутренние поверхности, желательно заливать в вертикальном положении, при котором посторонние включения поднимаются вверх и могут быть легко удалены. Не следует располагать вверху большие горизонтальные поверхности, так как здесь могут возникнуть различные литейные дефекты, скапливаться шлак. Если отливки склонны к образованию усадочных раковин, используют принцип направленного затвердевания – наиболее массивные части отливки располагают вверху с питанием их за счет прибылей.
Разъём модели и формы показывают отрезком или ломаной штрихпунктирной линией, заканчивающейся знаком Х-- --Х, над которой указывается буквенное обозначение разъёма – МФ. Направление разъёма показывают сплошной основной линией, перпендикулярной к линии разъёма, ограниченной стрелками и буквами В и Н (рис 7). При применении неразъёмных моделей указывают лишь разъём формы.
При выборе места разъёма модели и формы необходимо соблюдать следующие условия:
положение при формовке должно совпадать с положением при заливке (если это не снизит качество отливки);
выбранная поверхность разъёма формы должна обеспечить свободное извлечение моделей из формы без применения отъёмных частей, подрезки и других приёмов, усложняющих процесс;
количество стержней должно быть наименьшим, так как изготовление стержневых ящиков увеличивает стоимость модельного комплекта и изготовления форм;
во избежание брака из-за перекоса желательно всю отливку или наиболее ответственные её части размещать в одной (лучше нижней) полуформе;
выбранное положение при формовке должно обеспечивать удобство установки стержней в форму, отделки и контроля формы.
Одновременное выполнение всех указанных условий бывает затруднительно. В этих случаях выполняют основные условия, обеспечивающие качество отливок, и подчиняют им все остальные.
Определение норм точности отливки. Точность отливок регламентируется ГОСТ 26645-85. Точность отливки в целом характеризуют классом размерной точности отливки, степенью коробления, степенью точности поверхностей, классом точности массы. Для всех видов отливок стандарт предусматривает 22 класса точности размеров и масс отливок, 11 степеней коробления, 22 степени точности поверхностей. В совокупности эти сведения, а также допуск смещения элемента отливки по плоскости разъёма представляют собой нормы точности отливки. Нормы точности, а также ряды припусков на обработку для различных технологических процессов, условий изготовления и обработки приведены в прил. 1-7 стандарта. Ниже изложена последовательность работы с этими приложениями.
По табл.9 прил.1 в зависимости от способа литья, уровня прочности и твердости уплотнённой формы, наибольшего габаритного размера отливки и типа сплава определяется диапазон классов размерной точности отливки и с учетом примечаний к табл.9 выбирается конкретное значение класса размерной точности.
По табл.10 прил.2 с учетом примечаний определяется степень коробления элементов отливки по величине отношения наименьшего размера элемента отливки к наибольшему размеру.
По табл.11 прил.3 в зависимости от способа литья, уровня прочности и твердости уплотнённой формы, наибольшего габаритного размера отливки и типа сплава определяется диапазон степеней точности поверхностей отливки и с учетом примечаний к табл.11 выбирается конкретное значение степени точности поверхностей.
По табл.12 прил.4 для выбранной степени точности поверхностей определяется соответствующее значение шероховатости поверхностей отливки (предпочтительно в Ra, мкм.).
По табл.13 прил. 5 в зависимости от способа литья, уровня прочности и твердости уплотнённой формы, номинальной массы отливки и типа сплава определяется диапазон классов точности массы отливки и с учетом примечаний к табл.13 выбирается конкретное значение класса точности массы. Допуски массы отливок должны соответствовать значениям, указанным в табл.4. Установлено симметричное расположение поля допуска массы относительно номинальной массы.
По табл.14 прил.6 в зависимости от принятой степени точности поверхностей определяется диапазон рядов припусков на обработку отливок и с учетом примечаний к табл.14 выбирается конкретное значение ряда припусков.
В зависимости от технического уровня технологии механо-обработки следует назначать увеличенные или уменьшенные значения припусков согласно табл.15 прил.7.
Найденные нормы точности и другие необходимые для изготов-ления отливки параметры приведены в табл.3.
Таблица 3