pract-2788

Формовочные уклоны выполняются на обрабатываемых поверхностях с учетом припуска на механическую обработку путем увеличения размеров отливки. Если поверхность не обрабатывается и не сопрягается с другими поверхностями, то формовочные уклоны могут назначаться одновременно на увеличение и уменьшение размеров отливки. При назначении уклонов на поверхности, которые сопрягаются с другими поверхностями, в зависимости от вида сопряжения: при подвижном – путем уменьшения, а неподвижном – увеличения размеров отливки. Уклоны на местных небольших утолщениях (бобышек, планок, поясков) принимаются – 30-450. Формовочные уклоны в стержневых ящиках рекомендуется выполнять аналогично модельным уклонам. На отливке, как и на ее модели, также будут соответствующие уклоны.

1.7. Определение радиусов скругления

Для образования плавных переходов между поверхностями отливки внутренние углы поверхностей модели скругляются. Эти скругления облегчают извлечение модели из формы, а в отливке предотвращают образование усадочных раковин и трещин в углах. Их называют галтелями.

Радиусы галтелей:

где а и в – толщина сопрягаемых стенок.

1.8. Изготовление стержней и выбор размеров их знаков

Стержни служат для образования отверстий и внутренних полостей в отливке. Стержни находятся в более тяжелых условиях, чем основная часть литейной формы при заливке металла, поэтому стержневые смеси должны иметь бóльшую прочность. В зависимости от сложности размеров, назначения и условий службы стержни разделяются на классы (табл. 87) [5].

Изготовление стержней осуществляется следующими способами: по стержневому ящику; по шаблону; комбинированно (по стержневому ящику и шаблону). Набивку стержней можно производить вручную, пескометом, встряхиванием смеси. Типовые составы стержневых смесей приведены в табл. 32, табл. 33 [9] и табл. 91 [5].

39

Положение стержня в форме фиксируется его знаками, т. е. опорными частями стержня, выступающими за пределы отливки. Различают стержневые знаки горизонтальных и вертикальных стержней, т. к. знаковые части их различны (табл. 3.7 и 3.8). Длина (l) или высота (h) знака зависит от длины стержня в отливке и от диаметра или полусуммы двух смежных сторон сечения стержня (а + в) /2. При изготовлении моделей отливки размеры стержневых знаков принимаются по ГОСТ 3212-92 (табл. 101-114) [5]. Формовочные уклоны знаковых частей стержня в моделях назначаются с учетом сборки формы без повреждения последней по табл. 110 [5].

Таблица 3.8

Высота вертикальных стержневых знаков

В вертикальных стержнях высота верхнего стержневого знака всегда меньше нижней. После определения размеров стержня и его стержневых знаков его показывают на чертеже отливки (рис. 3.14).

40

1.9. Модельный комплект для получения отливки

По чертежу отливки изготовляется модельный комплект, включающий модель отливки, стержневые ящики, подмодельные плиты, модели литниковой системы. Модели в мелкосерийном и серийном производствах – преимущественно деревянные, в массовом – металлические (из алюминиевого сплава или чугуна или пластмассовые). Форма модели соответствует форме отливки без полостей и отверстий со стержневыми знаками. Все размеры модели по сравнению с чертежом отливки увеличивают на величину литейной усадки сплава в соответствии с табл. 3.9.

Таблица 3.9

Литейная усадка литейных сплавов

Знаковые части на моделях имеют бóльшие размеры, чем на стержнях, с целью образования зазора между знаком стержня и прилегаемой поверхностью формы для облегчения сборки формы. Величина зазора принимается по ГОСТ 3606-92. Поверхности модели и стержневого ящика окрашиваются: красный цвет – для чугуна, серый или синий – для стали, желтый – для цветных металлов, знаковые части в черный цвет. Эскиз модели показан на рис. 3.17. После чертежа модели необходимо вычертить чертежи стержней. Штриховка

41

стержней выполняется как показано на рис. 3.16. Если по конфигурации отливки не представляется возможным изготовить требуемое количество знаков для закрепления стержней, то применяются металлические приспособления «жеребейки». Они изготовляются из тонкого листового материала или проволоки и расплавляются при заливке формы.

1.10. Расчет литниковой системы

Литниковая система (рис. 3.14) – совокупность каналов и полостей для заполнения полости формы расплавленным металлом.

Рис. 3.14. Литейная форма в сборе:

1 – литниковая чаша для приема жидкого металла

изадержания шлака; 2 – стояк; 3 – шлакоуловитель; 4 – питатель

Клитниковой системе относятся также: 5 – прибыли – дополнительные полости в верхней части формы, питающие жидким металлом утолщенные части отливки при затвердевании. Литейная песча- но-глинистая форма состоит из верхней 7 и нижней 8 полуформ, полости формы под отливку 9 и стержня 6, верхней 10 и нижней 11 опок.

Расчет литниковой системы основан на применении уравнений гидравлики с учетом опытных данных, полученных в конкретных ус-

42

ловиях протекания жидкого металла по газопроницаемым каналам. Суммарная площадь сечения питателей определяется в следующей последовательности:

1. Определяем массу отливки

G Vотл , (3.2)

где – плотность металла, г/см3; Vотл – объем отливки, см3.

2. Определяем продолжительность заполнения формы, с: а) тонкостенных отливок массой до 400 кг

t S G1 , (3.3)

где G1 =1,2 Gотл – масса отливки с литниковой системой, кг;

S – коэффициент, зависящий от толщины стенки отливки, принимается по [4]

где – среднее сечение стенки отливки, мм.

3. Суммарная площадь сечения питателей литниковой системы определяется:

где Gотл – масса отливки, г;

t – продолжительность заливки, с;

~ 0,3–0,5 – коэффициент, учитывающий гидравлическое сопротивление движению металла в форме. Точное значение выбирается

43

по табл. 12.18 [6];

g – 981 см/с2 – ускорение свободного падения; Hp – расчетный статический напор металла, см.

4. Величина напора:

где Нс – высота от верхнего уровня металла в чаше до верхнего уровня металла в питателе, см;

Р – высота отливки от места подвода металла в форму, см;

С– высота отливки, см.

После подстановки значений , t, q формулы будут иметь вид

при:

а) тонкостенных отливках до 400 кг и отливок из чугуна =

0,007 кг/см3

б) средних, крупных отливок до 1000 кг и отливок из стали

= 0,0078 кг/см3

где L – коэффициент поправки на жидкотекучесть стали (для углеродистых сталей L = 0,85; малоуглеродистых сталей L =1; легированных сталей L =1,15);

Ку – удельная скорость заливки (зависит от плотности отливки КV )

кг/ см 2 с .

44

hш = 1,1 аш (см).

Объем литниковой чаши Vz = (4 6) Vc n (3.7)

Для предотвращения попадания в полость формы шлака применяется замкнутая литниковая система, в которой площадь ее элементов от питателей увеличивается, т. е. Fст > Fш > Fn.

2. Пример разработки технологического процесса получения отливки крышки насоса

2.1. Разработка чертежа отливки

После выбора положения отливки в форме и линии разъема модели и формы разрабатываем чертеж отливки (рис. 3.15).

Чертеж отливки выполняется в соответствии с ГОСТ 3.1125.88 «Правила выполнения чертежей элементов литейной формы и отливки» в такой последовательности:

а) вычерчиваем сплошными тонкими линиями с необходимыми размерами контуры детали (рис. 3.13) в таком положении, как она формуется;

б) обозначаем плоскость разъема модели и формы; в) припуски на мехобработку изображаются основными линия-

ми.

46

Величина припусков выбирается по табл. 3.1-3.5 и показывается на продолжении размерной линии. При получении отливки крышки насоса в сырых песчано-глинистых формах по табл. 3.1 для наибольшего габаритного размера до 630 мм выбираем 7-й класс точности размеров и массы отливки и принимаем 2-й ряд припусков. Допуск размеров отливки выбираем из табл. 3.2 в зависимости от габаритного размера и класса точности. Например, для габаритного размера диаметр 140-го и 7-го класса точности допуск составляет 1,2 мм. В соответствии с установленным допуском табл. 3.2 и принятым 2-м рядом припусков устанавливаем припуск на механическую обработку 1,6- 2,4 мм. Выбираем большее значение припуска 2,4 мм, т. к. к этой поверхности предъявляются более высокие требования к точности размера (установка уплотнительного кольца). Припуски на механическую обработку на других поверхностях устанавливаются дифференцированно для каждого элемента отливки в соответствии с табл. 3.1- 3.4 в зависимости от допусков размеров и рядов припусков, приведенных в табл. 3.10 и показанных на рис. 3.15;

г) наносим формовочные уклоны на вертикальные поверхности отливки [4]. На обработанные поверхности уклоны наносим с увеличением размеров «в плюс», а на необработанные – с уменьшением размеров «в минус» (рис. 3.15). Серийность детали малая, поэтому изготовляем модель отливки из древесины. Уклоны на отливке и моде-

ли согласно ГОСТ 3212-80 (табл. 3.7) составляют на высоту: h1 = 21,0

мм –1030; h3 = 19 мм –1030; h4 = 27,4 мм –1045; h5 = 16 мм –1030;

Таблица 3.10

Припуски на механическую обработку поверхностей отливки крышки насоса

47

Окончание табл. 3.10

е) наносим контуры напусков. Контуры отверстий, пазов, выточек, не выполняемых литьем, вычерчиваем сплошной тонкой линией (рис.

3.16);

ж) изображаем стержни и их знаки сплошными тонкими линиями; штриховку наносим у контурных линий; обозначаем буквами Ст. и указываем порядковый номер в соответствии с (рис. 3.8);

з) обводим основными линиями все наружные и внутренние контуры отливки, заштриховав разрезы (рис. 3.15);

и) проставляем размеры на отливке (рис. 3.15);

48