5.2.Определение величины формовочных уклонов

Для того чтобы облегчить извлечение модели из формы, вертикальные стенки модели делают наклонными. Формовочный уклон, согласно ГОСТ 3212-92, для высоты модели 130 мм назначаем 2 мм или 0°30´.

5.3.Расчет радиусов галтелей

Галтели между двумя сопрягаемыми стенками отливки назначают для того, чтобы предотвратить образование трещин в местах сопряжения и облегчить извлечение модели без разрушения формы.

Радиус галтелей рассчитывается по формуле:

где А и В - толщина сопрягаемых стенок, мм

Примем R=10 мм.

5.4. Расчет прибыли

Для создания условий направленной кристаллизации, предотвращения образования усадочных дефектов в отдельных частях отливки устанавливают прибыли. В данном случае имеется два тепловых узла кольцевой формы. Для компенсации усадки в этих узлах выбираем закрытую и секторную прибыли.

Выбираем закрытую куполообразную прибыль исходя из того, что:

• питаемый узел в виде вертикально расположенного полого цилиндра;

• удобство формовки;

• меньше теплоотвод в сторону окружающей среды

Для нахождения объёма прибыли воспользуемся методом Й.Прижбыла.

Объем прибыли находится по формуле:

,

где β – коэффициент экономичности прибыли, равный отношению объема усадочной раковины к объему сплава в прибыли:

β – для отливок из чугуна при использовании закрытых прибылей принимаем равным 0,09;

- суммарная относительная объёмная усадка сплава, зависящая от температуры заливки (Т_зал=1280^оС). Ее значение при выполнении расчетов можно определить по следующей зависимости:

=0,03 + 0,00016 ∙ ∆T,

где ∆T – перегрев сплава над температурой ликвидуса Т_л;

Для данной отливки ∆T = 60⁰ С;

=0,03 + 0,00016 ∙ 60 = 0,0396;

Определим объем питаемого узла (V_п.у), который рассчитывается по формуле_.:

,

где: R – радиус окружности вписанной в узел, см;

r - радиус внутренней полости цилиндра

h – высота питаемого узла, см.

V_п.у.1 = 3,14∙120²∙105 – 3,14∙55²∙105_.=370337 мм³ = 0,003 м³

Зная все величины, найдем объем прибыли:

V_пр1 = ³

Найдем высоту прибыли по формуле:

H_пр = ;

H_пр1 = = 50 мм.

Объем питаемого узла для второй прибыли:

= 3,14∙215²∙80 – 3,14∙170²∙80 = 4352040 мм³ =0,004 м³

Зная все величины, найдем объем прибыли:

V_пр2 = ³

Для удобства отделения прибыли, прибыль разделим на 4 сектора:

V_p = , гдеV_p = объем одного сектора прибыли

V_р=0,000785 м³.

Зная площадь основания сектора и объём найдем его высоту

H_пр2= =15 мм

5.5 Конструирование стержней

Литейными стержнями называют элементы литейной формы, изготавливаемые отдельно от полуформ по специальной оснастке и предназначенные для получения в отливке отверстий и полостей, которые не могут быть получены от модели. Стержни устанавливают в форму после сушки, чтобы увеличить их прочность и уменьшить газотворность.

Точность фиксации стержня в форме обеспечивается размерами и конфигурацией его знаковых частей, которые назначают по ГОСТ 3606-80 с учетом размеров стержня, способа формовки и его положения в форме.

Стержень №1

Стержень №1 относится к четвертому классу. Это стержень простой конфигурации, образующий в отливках обрабатываемую внешнюю поверхность, к чистоте поверхности отливок предъявляются особые требования. Размеры знаков стержня, их формовочные уклоны соответствуют ГОСТ 3606-80. Стержень в форме располагается вертикально.

Выбираем длину вертикального знака, в зависимости от размеров сечения стержня. Так как высота стержня 130 мм, а его средний диаметр 110 мм, то длина знака 35 мм.

Формовочный уклон этого знака при его длине 35 мм равен α=4^о.

Зазор между знаковыми поверхностями формы и стержня при длине 35 мм S₁ = 0,6 мм, S₂ = 0,8 мм.

Стержень №2

Стержень №2 в количестве 6 штук относится к третьему классу. Это наружные и внутренние стержни средней и несложной формы, образующие ответственные необрабатываемые поверхности отливок. Размеры знаков стержня, их формовочные уклоны соответствуют ГОСТ 3606-80. Стержень в форме располагается вертикально.

Выбираем длину вертикального знака, в зависимости от размеров сечения стержня. Так как высота стержня 80 мм, а его средний диаметр 40 мм, то длина для нижнего вертикального знака 30 мм, а для верхнего вертикального знака 15 мм.

Формовочный уклон нижнего знака при его длине 30 мм равен α=6^о.

Зазор между знаковыми поверхностями формы и стержня при длине 30 мм S₁ = 0,6 мм, S₂ = 0,7 мм.

Формовочный уклон верхнего знака при его длине 15 мм равен α=6^о.

Зазор между знаковыми поверхностями формы и стержня при длине 15 мм S₁ = 0,4 мм, S₂ = 0,7 мм.