
3. Размеры и масса отливки.
Отливки по массе подразделяют на мелкие (до 100 кг), средние (101 – 1000 кг), крупные (1001 – 5000 кг) и очень крупные (свыше 5000 кг). Рекомендуемые разновидности отливок по массе и размерам для различных способов литья приведены в табл. 1Л Технологические возможности основных способов литья
.
4. Количество.
Важную роль при выборе способа литья играет серийность производства. Размер серии и тип производства в зависимости от массы отливок можно определить по табл. ТСП
Таблица ТСП. Годовой выпуск отливок в зависимости от их массы и серийности производства
Тип серийности производства |
Масса отливки, кг |
||||||
<20 |
20 -100 |
101–500 |
501 – 1000 |
1001 – 5000 |
5001 – 10000 |
>10000 |
|
Годовой выпуск отливок одного наименования, шт |
|||||||
Единичное |
<300 |
<150 |
<75 |
<50 |
<20 |
<10 |
<5 |
Серийное |
300 – 200000 |
150 – 100000 |
75 – 40000 |
50 – 20000 |
20 – 4000 |
10– 1000 |
25 – 75 |
Массовое |
>200000 |
>100000 |
>40000 |
>20000 |
>4000 |
>1000 |
>75 |
В условиях серийного и массового производства рентабельны способы литья с применением металлических или оболочковых форм. Для единичного производства, как правило, экономически не выгодно изготавливать кокиль или использовать дорогостоящее литьё по выплавляемым моделям. В этом случае наиболее рациональным является применение литья в песчаные формы, для которого можно использовать недорогие деревянные модели.
5. Требуемые точность геометрических показателей и качество поверхности.
Следует выбирать способ, обеспечивающий заданную точность размеров и шероховатость поверхности. Высокое качество поверхности позволяет либо исключить последующую механическую обработку, либо выполнять ее с минимальными припусками. Это дает возможность сохранить при механической обработке литейную корку, имеющую повышенную твердость и износостойкость, снизить себестоимость готовых деталей за счет экономии металла. К таким способам относится способ литья по выплавляемым моделям (прецизионное, или точное), при котором получают точные отливки сложной формы из труднообрабатываемых резанием материалов Однако, при использовании точного литья увеличиваются расходы на литейное оборудование и оснастку, их ремонт и обслуживание. Поэтому, при выборе способа получения отливки следует проводить технико-экономический анализ не одного заготовительного (литейного), а двух этапов производства – заготовительного (литейного) и механообрабатывающего.
Наиболее точным показателем, определяющим эффективность применения того или иного способа, является себестоимость изделия.
При выборе оптимального способа получения отливок, как правило, требуется проводить сравнительный анализ возможных вариантов литья и их технологических показателей, ориентировочно представленных в табл. 1Л.
Таблица 1Л. Технологические возможности основных способов литья
Показатель |
Литьё в песчаные формы |
Литьё в оболочковые формы |
Литьё по выплавляемым моделям |
Литьё в кокиль |
Литьё под давлением |
Центробежное литьё |
|
Максимальная масса отливки, кг |
200000 |
200 |
100 |
5000 – чугун; 4000 – сталь; 500 – цв. сплав |
50 |
600 |
|
Рекомендуемые разновидности отливок по массе |
Мелкие, средние, крупные, очень крупные |
Мелкие, средние |
Мелкие |
Мелкие, средние, крупные |
Мелкие |
Мелкие, средние |
|
Максимальный размер отливки, м |
Любой |
1,5 |
1,0 |
2,0 |
1,2 |
6,0 |
|
Минимальный диаметр получаемого в отливке отверстия
|
Сталь
|
25 |
6 |
1,2 |
40 |
- |
25 |
Чугун |
15 |
6 |
- |
25 |
- |
25 |
|
ЦМС
|
8 |
6 |
- |
8 |
ЦС – 1,5 АС – 2,5 МС – 3,0 |
25 |
|
Минимальная толщина стенки, мм |
3,0 |
2,0 |
0,5 |
3,0 |
0,5 |
4,0 |
|
Наивысшая группа сложности |
6 |
5 |
5 |
4 |
5 |
4 |
|
Наименьшая шероховатость поверхности Rz, мкм |
80 |
40 |
20 |
40 |
10 |
80 |
|
Минимальный припуск на механическую обработку, мм |
0,3 |
0,2 |
0,0 |
0,3 |
0,2 |
0,3 |
|
Среднее значение Ким* |
0,65 |
0,88 |
0,93 |
0,75 |
0,93 |
0,80 |
|
Среднее значение Квг* |
0,45 |
0,55 |
0,45 |
0,50 |
0,58 |
0,95 |
|
Относительная себестоимость единицы массы отливки |
1,0 |
3,2 |
6,5 |
1,4 |
1,9 |
0,7 |
|
Экономически оправданное минимальное количество N шт/год |
Любое |
200 |
1000 |
400 |
1000 |
100 |
|
Рекомендуемые материалы |
Чугун, сталь, ЦМС |
Чугун, сталь, ЦМС |
Сталь, редко чугун и ЦМС
|
Чугун, сталь, ЦМС |
ЦМС |
Чугун, сталь, ЦМС |
|
Основное преимущество |
Универсаль- ность, низкая стоимость |
Высокая чистота поверхности |
Высокая точность сложной отливки |
Точность и мелкозернистая структура |
Точность, высокая производи- тельность |
Высокая произ- водительность, низкая стоимость |
|
Экономически оправданный тип производства |
Единичное Серийное Массовое |
Серийное Массовое |
Серийное Массовое |
Серийное Массовое |
Серийное Массовое |
Серийное Массовое |
ЦМС – цветные металлы и сплавы; ЦС – цинковые сплавы; АС – алюминиевые сплавы; МС – медные сплавы
* Квг - коэффициент выхода годного - характеризует расход металла в заготовительном цехе, размер брака, технологических отходов и определяется по формуле:
Квг = М2/М1
где: М1– масса исходного металла; М2– масса заготавливаемого металла.
Квт – коэффициент весовой точности - отражает степень приближения формы и размеров заготовки к форме и размерам детали, т.е. характеризует объем механической обработки и определяется по формуле:
Квт = Мд/М2
где: Мд – масса готовой детали.
Ким – коэффициент использования металла - отражает общий расход металла на изготавливаемую деталь, определяется по формуле:
Ким = Квг × Квт