Пример расчета.

Разработать эскиз отливки в песчаную форму с литейно-модельными указаниями и произвести расчеты литниково-питающей системы, габаритов опок и размеров литейной формы (чертеж детали, изготовленной из серого чугуна СЧ 20, на рис. 6).

Рис. 6 . Корпус крана

1. Выберем в качестве поверхности разъема модели и формы плоскость симметрии детали.

2. Назначим припуски на поверхности, подлежащие механической обработке в соответствии с ГОСТ 26645-85:

на поверхность  50 мм  4 мм на сторону;

на отверстие  20 мм  3,5 мм на сторону;

на обработку торцовых поверхностей  4 мм.

3. Определим уклоны и галтели в соответствии с ГОСТ 3212-92. Уклоны для деревянной модели составляют 130, радиусы закруглений для литья в песчаные формы  3 мм.

4. Выбираем разъемный горизонтальный стержень, состоящий из двух частей. Длина стержневого знака 35 мм. Уклон на знаковых поверхностях для низа 10, для верха - 15.

5. Устанавливаем место подвода питателей к отливке  сбоку.

6. Расчет литниково-питающей системы:

а) определение массы металла

,

где  – плотность металла, равная 7,8 г/см³;

V_отл – объем отливки.

Объем отливки с учетом припусков, уклонов и объемной усадки (для чугуна 3,6 %) равен

V_отл = 3π · 2,9² · 1 + π · 1,5² · 13 - π · 0,65² · 15 = 48, 2 см³.

г или 0,34 кг.

С учетом усадки 0,46 кг;

б) расчет продолжительности заливки формы жидким металлом

= 4 с;

в) определение габаритов опок:

- расстояние от тела отливки до края опоки а выбираем в соответствии с рекомендациями равным 30 мм; расстояние от модели до нижней полости формы б выбираем равным 40 мм; расстояние от модели до верхней полости формы в выбираем равным 60 мм;

г) определение расчетного напора (принимаем  = 0,7)

= 7 см;

д) определение площади минимального сечения элемента литниковой системы

= 2,0 см²;

е) выбираем следующее соотношение площадей стояка, шлакоуловителя и питателя F_ст : F_шл : F_пит = 1 : 1,2 : 1,4:

- площадь стояка F_ст =2,0 см².

- площадь шлакоуловителя F_шл=2,01,2=2,4 см².

- площадь питателя F_пит=2,01,4=2,8 см².

Диаметр круглого стояка

= =1,6 см.

Выбираем шлакоуловитель с сечением трапециевидной формы (рис. 5). Площадь поперечного сечения шлакоуловителя равна

.

отсюда

см;

см;

см.

Выбираем питатели с сечением прямоугольной формы, при этом ширина питателя равна b_пит= 2 см, высота питателя равна h_пит= 2,8/2 = 1,4 см.

Чертеж отливки с модельно-литейными указаниями и чертеж литейной формы приведены на рис. 7 и 8

(в отчете на чертежах отливки и литейной формы должны быть проставлены все необходимые размеры).

7. Определение показателей оптимальности конструкции детали и прогрессивности примененного способа изготовления заготовки.

Коэффициент выхода годного (КВГ) определяется по формуле

М_и.м= М_з + М_лит.ч + М_ст + М_шл + М_пит + М_вып + М_уг + М_разб

где М_{лит.ч -} масса литниковой чаши.

М_лит.ч = 7 3,143(0,87²+0,871,5++ 1,5²) = 0,095 кг;

М_ст - масса стояка. М_ст = 73,172,0 = 0,044 кг;

М_шл - масса шлакоуловителя. М_шл = 75,32,4 = 0,089 кг;

М_пит - масса питателей. М_пит = 721,52,8 = 0,059 кг;

М_выпор - масса выпоров.

М_выпор== 72 3,145(0,5²+0,51,0+1,0²) = 0,018 кг;

М_уг - масса потерь на угар и на разбрызгивание металла.

М_уг = М_разб = 0,008 кг.

КВГ = М_з / М_и.м = 0,46/0,813 = 0,57.

М_и.м = 0,46+0,095+0,044+0,089+0,059+0,018+0,008+0,008 = 0,813 кг,

Коэффициент массовой точности (КМТ) составит

М_д = 73,140,632,5²+(8,8+1,4)1,5²-(10+2,5)1,0² = 0,32 кг.

КМТ = М_д / М_з= 0,32/0,46 = 0,70.

Коэффициент использования металла (КИМ)

КИМ = М_д / М_и.м= 0,32/0,813 = 0,39.

Содержание отчета

1. Краткое описание получения заготовок методом литья.

2. Расчет литьевой заготовки и массы необходимого металла для заливки формы по варианту в соответствие с таблицей.

3. Вывод.

Таблица