2.3. Визначення мінімальної товщини стінок.

Найменшу товщину стінок визначаємо в залежності від приведеного габариту заготовки для способу лиття у глинисто-піщані форми:

N = (2l + b + h)/3 (м), де l, b, h – відповідно довжина,

ширина і висота деталі;

N = (2 · 0,11 + 0,093 + 0,084)/3 = 0,132 (м).

Д ля виливків, які отримуються литтям у піщані форми, мінімальну товщину стінок визначають за графіком (рис.2.1.а). При N не більше 0,1 (м) мінімальну товщину стінок приймають: для алюмінієвих стопів – до 2 мм, для мідних, олов’яних – 2,5, для безолов’яних стопів – 4 мм.

Рис.2.1. Графіки для визначення товщини стінок S виливків, отриманих в піщаних формах: а – з вуглецевих сталей (1) і чавуна (2); в – з алюмінієвих стопів.

У нашому випадку (СЧ20) проектуємо значення приведеного габариту N=0,132 на криву 2 (рис.2.1а), а з неї на вісь ординат S і отримуємо значення мінімальної товщини S = 2 мм. Отож, товщини стінок деталі задовільняють вимоги по мінімальності.

2.4. Визначення необхідності призначення напусків методом “тіней”.

В даному випадку і для даної площини роз’єму метод “тіней” не дає підстав для призначення напусків, за винятком всіх отворів деталі, що, однак, ще слід перевірити на фактор мінімального отвору для проливу.

2.5. Визначення мінімального отвору для проливання.

Мінімально припустимий розмір литих отворів залежить від товщини стінки (тобто довжини шишки (формного стержня)!) і може бути визначений за формулою

d_min = d₀ + 0,1S, де

d₀ - вихідний діаметр, мм

S – товщина стінки (довжина шишки), мм

Наприклад, (рис. 2.2). У цьому випадку d₀ = 26 мм, а S = 50 мм.

(рис. 2.2)

Вихідний діаметр d₀ на практиці вибирається в залежності від матеріалу виливка:

для мідних стопів – 5 мм;

для чавунів та алюмінієвих стопів – 7 мм;

для сталей – 10 мм.

Якщо вказаний на кресленні розмір отвору менший отриманого розрахунком d_min отвір литтям не виготовляють.

Для отвору з рис. 2.2. d_min=7+0,1·50=13 мм, отож, отвір проливається.

У випадку деталі “Корпус підшипника” (матеріал СЧ20) саме для матеріалу – чавун, окрім розрахунків за вищенаведеною формулою, згідно емпіричного досвіду, проливаються отвори при  ≥ 20 мм.

Отож, шляхом лиття нами принципово може бути отримано лише отвір 20Н11. Однак, згідно формули d_min=7+0,1·110=18 мм оскільки отримане значення дуже близьке до остаточного розміру 20Н11^(+0,13), нам слід перевірити чи в подальшому вибраний згідно 10-го класу точності припуск на механічну обробку не звужуватиме критичний діаметр відлитого отвору.(вибір допусків та припусків див. п.2.6 і 2.7). Згідно класу обраної точності (10-й клас) допуск становитиме 2 мм, а припуск - щонайменше 3,4 мм(на сторону).

Звідси, чорновий діаметр отвору становитиме: 203,4·2 = 13,2 (мм). Виходячи з отриманих даних робимо висновок, що відливати його не можна, бо d_min=18 мм. На цей отвір і на решту отворів призначаємо напуски. В подальшому ці отвори будуть отримані шляхом механічної обробки.

2.6. Призначення допусків на механічну обробку.

Призначення допусків на механічну обробку починаємо з візуальної оцінки поверхонь, які підлягають механічній обробці. Оцінку проводимо, беручи до уваги значення шорсткості та класи точності поверхонь.

Увага! Напуски завжди призначаються після призначення припусків.

2.6.1. В залежності від вибраного способу отримання заготовок можемо отримувати певні значення нижньої границі шорсткості. Наприклад, лиття в глинисто-піщані форми дає нижнє значення R_z = 80 мкм і в цьому випадку допуски (і припуски) призначаються, як правило, на всі поверхні, де повинна бути механічна обробка. Лиття за витопними моделями дає нижню границю R_z = 20 – 10 мкм. Отож, в цьому випадку для всіх поверхонь, які мають значення шорсткості грубше R_z10 (наприклад, R_z30 ) може відпасти необхідність механічної обробки і припуски (допуски) не призначаються.

Приступаємо до оцінки поверхонь для даної деталі. Оскільки вибраний спосіб лиття  у глинисто-піщані форми, то, відповідно припуски і допуски теоретично призначатиму-ться на поверхні 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12. Практично ж з метою спрощення конфіґурації виливка на поверхні 6, 7, 8, 9 призначаємо напуски.

Допуски на лінійні розміри виливків призначаються за ГОСТ 2664585 в залежності від класу точності та номінального розміру (табл.2 в додатку).

Увага! Під номінальним розміром при виборі як допусків так і припусків слід розу-міти номінальну відстань між оброблюваною поверхнею та базою її механічної обробки, а при обробці поверхонь обертання – їх номінальний діаметр.

У цьому випадку номінальним розміром для обробки:

поверхні 1 буде розмір  15 ±1 (мм)

поверхні 2  98 ±1,5 (мм)

поверхні 3  30 (мм)

поверхні 4  47 (мм)

поверхонь 5,6,7,8,9  84 (мм)

(в останньому випадку при литті на поверхні 6,7,8,9 доцільно дати напуск для спрощення ливарної форми)

поверхні 10  R19

поверхні 11 і 12  110(мм)

Допуски розмірів елементів виливків, утворених однією частиною форми або одним стержнем, встановлюють на 1…2 класи точніше, тоді як елементів, утворених трьома і більше частинами форми чи кількома стержнями – на 1…2 класи грубшими. Виходячи з цього твердження, приймаємо клас точності для верхньої та нижньої півформ – 9.

Для полегшення ведення подальшої роботи формуємо таблицю розмірів:

табл.2.1

Номер поверхні	Розмір, мм	Допуск, мм	Припуск, мм	Примітки
1	15	1,2	3
2	98	2,2	4
3	30	1,8	3,5
4	47	2,0	3,8
5,6,7,8,9	84	2,2	5	5-й ряд припусків
10	19	1,6	4,2	5-й ряд припусків
1 1,12	110	2,4	4

Допуски вибираємо з табл.2 (див. додаток), виходячи з лінійних розмірів та 9-го класу точності.

Наприклад: поверхня 1, розмір – 15 мм. (рис. 2.3)

Рис.2.3.

Вибраний допуск – 1,2 (мм).

Після того як вибрано допуски, приступаємо до вибору припусків на механічну обробку, користуючись табл.3 (в додатку). Вибір проводимо, виходячи із значення допусків та ряду припусків.

Наприклад: поверхня 1, розмір – 15 мм, допуск 1,2 мм (рис.2.3)

Вибраний діапазон припусків – 2,8…3,4 (мм)

З двох значень припуску, вказаних в табличному діапазоні для кожного інтервалу допусків, менше встановлюється для грубших квалітетів точності оброблюваних поверхонь, більше – для точніших квалітетів. Для поверхні 1, де значення шорсткості - R_z20, призначаємо припуск 3 мм.

Увага! Отримані значення основних припусків відносяться до поверхонь виливка, котрі в момент заливання знаходяться знизу або збоку.На верхні поверхні при заливанні допускається збільшення припуску до значення, яке відповідає наступному ряду припусків через необхідність усування дефектного шару, який має значну товщину.

Це означає, що для поверхонь 5, 6, 7, 8, 9, 10 вибираємо ряд припусків не 4-й, а 5-й. Вибрані значення припусків із урахуванням значення шорсткості та класів точності заносимо в табл.2.1.