- •Учебно-методическое пособие Самара 2003
- •Цель работы
- •Задание
- •Технологический процесс изготовления отливки в разовых песчаных формах Теоретические основы
- •Технологические возможности способов литья
- •Нормы определения серийности производства отливок из чугуна и стали
- •Особенности формирования точности размеров, формы и расположения поверхностей отливки
- •Основные этапы проектирования технологии изготовления отливок
- •1. Анализ чертежа детали на соответствие требованиям литейной технологии
- •2. Выбор способа формовки
- •3. Разработка чертежа элеменов литейной формы
- •Нормы точности отливки и ряд припусков на механообработку
- •Определение припусков на обработку, размеров и массы отливки
- •Минимальные литейные припуски на сторону, мм
- •Высота вертикальных знаков (для всех видов форм), мм
- •Уклоны знаков моделей и стержневых ящиков
- •Зазоры между знаком формы и стержнем, мм
- •Формовочные уклоны и радиусы закруглений
- •Питатели и шлакоуловители обычно выполняют в форме трапеции, обращенной большим основанием к разъёму формы.
- •Конструкции прибылей и формулы для расчета
- •Технические требования на изготовление отливки
- •5. Определение стоимости отливок
- •Пример выполнения работы
- •Карта проектирования техпроцесса
- •Разработка чертежа элементов литейной формы
- •Определение допусков, припусков и размеров отливки
- •Р и с. 21. Чертеж элементов литейной формы
- •Суммарная площадь поперечного сечения питателей
- •Определение допусков, припусков и размеров отливки
- •Контрольные вопросы
- •Приложение 2
- •Допуски линейных размеров отливок
- •Допуски формы и расположения поверхностей отливок
- •Общие допуски элементов отливок, мм
- •Приложение 3
- •Влияние погрешностей размеров детали и отливки на выбор метода окончательной механической обработки
- •Влияние погрешностей формы и расположения поверхностей детали и отливки на выбор метода окончательной
- •Общие припуски на сторону, соответствующие виду окончательной механической обработки поверхности отливки
- •Приложение 4
- •Основные свойства литейных сплавов
- •Приложение 5
- •Приложение 6
- •В разовых песчаных формах
Минимальные литейные припуски на сторону, мм
Ряды припусков отливок |
|||||||||||
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
0,8 |
1,0 |
1,2 |
1,6 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
8,0 |
10,0 |
Для поверхностей, расположенных при заливке снизу или сбоку, значения припуска берут из табл.4 в соответствии с установленным рядом припусков, а для поверхностей, расположенных при заливке сверху, допускается принимать увеличенные на 1-3 единицы значения ряда припусков.
Параметр геометрической точности детали П2i зависит от допусков на размеры детали (Тд i) и отливки (То), а также допусков формы (Тд.ф i, Tо.ф) и расположения (позиционных допусков Тд.п i , To.п и допусков смещения Тд.см i, To.см) обрабатываемого элемента относительно базы механической обработки [4]. Все допуски, относящиеся к поверхности детали и отливки, можно объединить и назвать общим допуском.
Общий допуск элемента отливки на первом переходе То.общ – комплексный допуск, включающий допуск размера от обрабатываемой поверхности до базы и независимо полученные допуски формы и расположения нормируемого участка поверхности. Величина То.общ определяется по формуле:
,
где То.ф.общ – общий допуск формы и расположения поверхности отливки; То, Tо.ф, Toп, To.см – соответственно допуски размера, формы, позиционного расположения обрабатываемой поверхности отливки относительно базы обработки и допуск смещения элементов отливки.
Общие допуски элементов отливок, учитывающие совместное влияние допуска размера от поверхности до базы и допусков формы и расположения поверхности, приведены в табл. П 2.3, где одновременно можно найти общий допуск для двух составляющих: допуска размера и допуска формы и расположения поверхности. Если таких величин больше двух, то операция расчета выполняется последовательно: сначала для двух величин, затем для общего допуска как результирующего двух величин и третьей величины и т.д.
Общий припуск по ГОСТ 26645-85 является наибольшим суммарным предельным на все переходы обработки: черновую, получистовую, чистовую и тонкую. Следовательно, припуск, соответствующий, например, чистовой обработке, включает припуск на три перехода: черновую, получистовую и собственно чистовую обработку. Значения припуска приведены в табл. 6 стандарта. Входными параметрами при использовании табл.6 являются общий допуск элемента поверхности отливки То.общ, ряд припуска (РП), определяемый степенью точности поверхности и минимальным литейным припуском, и число переходов механической обработки. Общий допуск при назначении припуска определяют на размеры от обрабатываемой поверхности до базы обработки, при этом допуски размеров, изменяемых обработкой, определяют по номинальным размерам детали. При односторонней обработке заготовок в приспособлениях при назначении припуска используется весь общий допуск элемента отливки То.общ(рис. 9а).
При обработке отливок типа тел вращения, а также противоположных поверхностей, используемых в качестве взаимных баз при их обработке, припуск назначается по половинным значениям общего допуска, т.е. То.общ/2 (рис. 9б).
П
ри
индивидуальной обработке отливок с
установкой обрабатываемой плоскости
относительно плоскости перемещения
режущего инструмента допуск на размер
отливки То
значения не имеет и может быть принят
равным нулю. Основную роль при назначении
припуска играет допуск формы и
расположения, поэтому общий допуск
отливки
.
При индивидуальной обработке отливок в случае двусторонних отклонений формы и расположения обрабатываемой поверхности относительно номинальной поверхности отливки при назначении припуска принимают полное значение общего допуска, т.е. То.общ = То.ф.общ (рис. 9в), а при индивидуальной обработке с односторонними отклонениями формы и расположения обрабатываемой поверхности относительно номинальной поверхности отливки при назначении припуска принимают половинное значение общего допуска, т.е. То.общ = 0,5То.ф.общ (рис. 9г).
Ряд припуска определяется по значениям степени точности поверхности по прил.6 стандарта. При ненормируемых показателях степени точности поверхно-стей отливки значения ряда припусков следует определять по величине шероховатости поверхностей отливки с учетом данных табл.12 прил.4 стандарта.
Вид окончательной механической обработки (черновая, получистовая, чистовая, тонкая) можно определить по соотношению допуска размера от базы до обрабатываемой поверхности детали Тд после окончательной механической обработки и допуска соответствующего размера отливки То или по соотношению допуска формы и расположения детали Тф.д и общего допуска формы и расположения отливки То.ф.общ . При этом выбирают больший припуск из двух значений, определенных по соотношению допусков размеров или допусков формы и расположения. Значения припусков, приведенные в стандарте, следует применять при среднем уровне точности обработки (табл.15, прил.7 стандарта).
При ненормированных требованиях к точности формы и расположения обрабатываемых поверхностей отливки общие припуски устанавливают по допускам размеров отливки от обрабатываемой поверхности до базы обработки.
При неуказанных допусках формы и расположения обрабатываемой поверхности отливки их суммарное значение принимают равным 25% допуска размера от базы до обрабатываемой поверхности отливки. При неуказанных допусках формы и расположения обработанной поверхности детали их суммарное значение принимают равным 50% допуска размера от базы до обработанной поверхности детали.
О
пределение
размеров отливки. Рассчитываются
номинальные размеры отливки с учетом
найденных значений припусков по одному
из следующих вариантов:
для симметричных наружных поверхностей при двухсторонней обработке D0 = Dд + 2z;
для симметричных внутренних поверхностей при двухсторонней обработке d0 = dд – 2z,
где D0 и d0 – номинальные размеры отливки; Dд и dд – номинальные размеры детали; z – общий припуск на сторону.
При односторонней обработке (торцовых и др.) поверхностей формулы для определения номинальных размеров отливки вытекают из схемы (рис.10) построения размерных цепей [9]:
L01 = Lд1 +z1 + zб;
L02 = Lд2 + z2 – zб;
L03 = Lд3 + z3 – zб,
где L01, L02, L03 – номинальные размеры торцовых поверхностей отливки; Lд1, Lд2, Lд3 – номинальные размеры обработанных торцовых поверхностей детали; z1, z2, z3, zб – общий припуск на поверхности 1, 2, 3 и базовую поверхность, помеченную знаком ∆.
С учетом назначенных припусков и напусков, а также массы готовой детали выполняют построение 3D-модели отливки и определяют её МЦХ.
Mз = Mд + Mп +Mн,
где Mз, Mд, Mп, Mн – соответственно масса заготовки, детали, припусков и напусков.
На чертеже элементов литейной формы припуски на механическую обработку изображают сплошной тонкой линией. Величину припуска указывают цифрой перед знаком шероховатости поверхности детали или величиной уклона и линейными размерами. Отверстия, пазы, впадины и т.п., не выполняемые литьём, зачёркивают сплошной тонкой линией, которую допускается выполнять красным цветом. Линию припуска тоже можно выполнять красным цветом (см. рис. 3).
Припуски на усадку сплава учитывают в размерах моделей и стержневых ящиков. Указания об этом дают на чертеже надписью: "При проектировании модельного комплекта размеры моделей и стержневого ящика увеличить на X %". Буквой X обозначена величина линейной усадки сплава (прил. 4, табл. П4.1).
С
тержни
и разделительные диафрагмы. Стержнем
называют песчаный элемент литейной
формы, предназначенный для получения
полости в отливке. Необходимость
применения стержней для выполнения
отливки определяется методом световых
лучей (рис.11).
Вообразим, что на подмодельную плиту помещена отливка и на неё направлен пучок параллельных лучей перпендикулярно плоскости разъёма. Если отливка освещается полностью, то стержни не применяют, а если на отливке появляются затененные места, необходимо применить стержни. Одну и ту же отливку можно выполнить со стержнями или без них, изменяя лишь расположение разъёма модели. Для получения внутренних полостей отливок стержни применяют в тех случаях, когда они не могут быть выполнены песчаными болванами. Концы стержня, которыми он опирается на форму, называются стержневыми знаками. От знаковой части стержня зависит удобство и надежность его установки в форму, возможность вывода из него газов и точность изготовления отливки. При определении конструкции знаков устанавливают их размеры, уклоны и зазоры. На рис.12 приведены схемы типовых знаков стержней, а также указаны размеры, уклоны и зазоры.
Размеры горизонтальных и вертикальных знаков стержней определяют по ГОСТ 3212-92 [10], исходя из длины знака l и поперечного сечения D или (A+B)/2 (табл.5,6).
Таблица 5
Длина горизонтальных знаков при формовке по сырому, мм
(A+B)/2 или D |
Длина знака при длине стержня не более |
||
до 50 |
свыше 50 до 150 |
свыше 150 до 300 |
|
До 25 |
15 |
25 |
40 |
Свыше 25 до 50 |
20 |
30 |
45 |
>> 50 >> 100 |
15 |
35 |
50 |
>> 100 >> 200 |
30 |
40 |
55 |
>> 200 >> 300 |
– |
50 |
60 |
Таблица 6
