30.2. Товщина стінок і міцність відливок

Міцність стінок деталей у поперечному перерізі неоднакова із-за різниці умов кристалізації розплавленого металу. Міцність стінок максимальна в поверхневому шарі, де метал через підвищену швидкість охолодження набуває дрібнокристалічної структури і де створюються залишкові напруження стиску.

Міцність серцевини нижча, оскільки вона охолоджується повільніше, має крупнокристалевий склад, тут виникають усадочні раковини, пухкості.

Р ізниця міцності поверхневих шарів і серцевини зростає при збільшенні товщини стінок відливки, тому збільшення товщини стінок не супроводжується пропорційним приростом міцності. Враховуючи сказане, стінки відливок необхідно назначати мінімально можливими за умовами лиття. Необхідну жорсткість і міцність забезпечують орібренням, використанням раціональних профілів, наданням деталям випуклих, склепистих, сферичних, конічних і тому подібних форм.

Правильні ливарні форми - це тонкостінні, розвинуті по периферії форми (рис. 30.1).

М

Рис. 30.1. Правильні ливарні форми деталей

еханічну обробку литих деталей необхідно зводити до мінімуму, так як в процесі обробки зростає вартість виготовлення і знімається найбільш міцний поверхневий шар. Ділянки деталі, які підлягають механічній обробці, виготовляють більш товстими на припуск на обробку.

30.3. Спрощення відливок

3 метою зменшення вартості виробництва і підвищення точності відливок необхідно якнайбільше спрощувати їх форму. Контури деталей і внутрішніх порожнин рекомендується створювати найпростішими лініями - прямими, дугами кіл і т.п.

Крупні і складні литі деталі доцільно розділяти на прості складові частини.

На рис. 30.2 показано приклад розділення рамної станини на плоскі рами простої форми, які з'єднуються між собою різьбовими деталями або зварюванням.

У вузлах, які складаються із декількох литих деталей, рекомендується спрощувати відливку найбільш складної і крупної деталі за рахунок ускладнення більш простих деталей.

Наприклад, у конструкції блока двигуна внутрішнього згоряння об'єднання плоскої кришки з верхньою частиною корпусу блока

Рис. 30.2. Розділення складної деталі на прості складові частини

Рис. 30.3. Спрощення конструкції блока двигуна внутрішнього згоряння

значно спрощує відливку і механічну обробку блока, полегшує доступ до механізмів газорозподілу (рис. 30.3).

30.4. Формувальні уклони, усадка

Для полегшення виймання моделі із форми поверхням, перпендикулярним до площини рознімання, надають формувальні (ливарні) уклони. В таблиці 30.1 наведено стандартні уклони залежно від висоти h поверхні над площиною рознімання і відповідне зміщення крайніх точок поверхні .

Висоту стандартних уклонів на кресленнях не проставляють, а деталі креслять без уклонів. Але їх ураховують, особливо при конструюванні деталей великої висоти (в напрямку, перпендикулярному до площини рознімання). При створенні крупногабаритних відливок доцільно зазначати уклон на кресленнях, а ще краще передбачати конструктивні уклони, які перевищують формувальні уклони.

При застиганні відливки спостерігається скорочення її розмірів. Це явище називається усадкою. Розрізняють лінійну та об'ємну усадку.

Таблиця 30.1

Стандартні уклони і відповідне зміщення крайніх точок поверхні

Висота над поверхнею рознімання h, мм	Кут нахилу стінки α	Уклон tg α	Зміщення крайніх точок h tg α, мм
До 20 20...30 50...100 100...200 200...800 800...2000 Більше 2000	3˚ 1˚30′ 1˚ 45′ 30′ 20′ 15′	0,052 0,026 0,0175 0,013 0,010 0,006 0,004	До 1 0,5...1,25 0,9...1,8 1,3...2,6 2...8 5...12 Більше 8

Усадка є важливим показником ливарної якості металу. Чим менша усадка, тим більша точність розмірів відливки, тим менша небезпека виникнення усадочної напруги, раковин, тріщин і жолоблення відливки.

Лінійна усадка основних ливарних сплавів: чавуни фосфористі - 0,7 - 0,8%; чавуни сірі - 1 - 1,2%; чавуни високоміцні - 1,5 - 1,8%; сталі вуглецеві - 1,8 - 2%; сталі леговані - 1,8 - 2,5%; бронзи фосфористі - 0,6 - 0,8%; бронзи олов'янисті - 1,3 - 1,6%; бронзи алюмінієві - 2 - 2,2%; алюмінієво-мідні сплави - 1,4 - 1,5%; алюмінієво-магнієві сплави - 1,2 - 1,3%; алюмінієво-кремнієві сплави - 1 - 1,2% магнієві сплави - 1,5 - 1,7%.