3.2. Общие рекомендации по выбору заготовки
ГОСТ 26645-85 устанавливаем 22 класса точности размеров и масс (1;2;3г;3;16) отливок из металлов и сплавов.
Класс точности устанавливается конструктором в зависимости от назначения детали, типа металла (сплава), способа литья, типа производства и других условий (приложение 1 ГОСТ 26645-85). При этом меньшие значения классов точности назначают на простые отливки в условиях массового автоматизированного производства, полносерийно и единого изготовляемые отливки.
На одну отливку рекомендуется устанавливать одинаковые классы точности размеров и масс.
ГОСТ 26645-85
Таблица 1
Рекомендуемая
Классы точности размеров и масс и ряды припусков на механическую обработку отливок для различных способов литья
Способ литья |
Наибольший габаритный размер отливки, мм |
Тип металла и сплава |
||||
Цветные с температурой плавления ниже 7000С |
Цветные с температурой плавления выше 7000С серый чугун |
Ковкий, высокопрочный и легированный чугун, сталь |
||||
Классы точности размеров и масс отливок и ряды припусков |
||||||
Литье под давлением в металлические формы |
До 100 |
3Т–5
|
3–6 1 |
4-7Т 1 |
||
Св.100 |
3–6 1 |
4-7Т 1 |
5Т–7 1 |
|||
Литье в керамические формы и по выплавляемым и выжигаемым моделям |
До 100 |
3–6 1 |
4-7Т 1-2 |
5Т–7 1-2 |
||
Св.100 |
4–7 1-2 |
5Т–7 1-2 |
5–8 1-2 |
|||
Литье в кокиль и под низким давлением в металлические формы без и с песчаными стержнями, литье в песчаные формы, отверждаемые в контакте с оснасткой |
До 100 |
4–9 1-2 |
5Т–10 1-3 |
5-11Т 1-3 |
||
Св.100 До 630 |
5Т–10 1-3 |
5-11Т 1-3 |
6-11 2-4 |
|||
Св.630 |
5-11Т 1-3 |
6-11 2-4 |
7Т–12 2-5 |
|||
Литье в песчаные формы, отверждаемые вне контакта с оснасткой, центробежное, в сырые и сухие песчано-глинистые формы |
До 630 |
6-11 2-4 |
7Т–12 2-4 |
7-13Т 2-5 |
||
Св.630 До 4000 |
7-12 2-4 |
8-13Т 3-5 |
9Т–13 3-6 |
|||
Св.4000 |
8-13Т 3-5 |
9Т–13 3-6 |
9-14 4-6 |
|||
1
Примечание. В числителе указаны классы точности размеров и масс, в знаменателе – ряды припусков. Меньшие их значения относятся к простым отливкам и условиям массового автоматизированного производства; большие значения относятся к простым отливкам и условиям массового автоматизированного производства; большие значения – к сложным, мелкосерийно и индивидуально изготовленным отливкам; средние – к отливкам средней сложности и условиям механизированного серийного производства. Классы точности масс следует принимать соответствующими классам точности отливок.
Допуски на линейные размеры отливок назначаются по ГОСТ 26645-85 в зависимости от класса точности и номинального размера. Допуски угловых размеров в пересчете на линейные не должны превышать установленных значений.
ГОСТ 26645-85
Таблица 2
Интервалы номинальных размеров, мм |
Допуски размеров отливок, мм, не более, для классов точности размеров отливок |
||||||||||||||||||||||
1 |
2 |
3Т |
3 |
4 |
5Т |
5 |
6 |
7Т |
7 |
8 |
9Т |
9 |
10 |
11Т |
11 |
12 |
13Т |
13 |
14 |
15 |
16 |
||
|
До 4 |
0,06 |
0,08 |
0,10 |
0,12 |
0,16 |
0,20 |
0,24 |
0,32 |
0,40 |
0,50 |
0,64 |
0,8 |
1,0 |
1,2 |
1,6 |
2,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Св. 4 |
6 |
0,07 |
0,09 |
0,11 |
0,14 |
0,18 |
0,22 |
0,28 |
0,36 |
0,44 |
0,56 |
0,70 |
0,9 |
1,1 |
1,4 |
1,8 |
2,2 |
2,8 |
- |
- |
- |
- |
- |
6 |
10 |
0,08 |
0,10 |
0,12 |
0,16 |
0,20 |
0,24 |
0,32 |
0,40 |
0,50 |
0,64 |
0,80 |
1,0 |
1,2 |
1,6 |
2,0 |
2,4 |
3,2 |
4,0 |
5,0 |
- |
- |
- |
10 |
16 |
0,09 |
0,11 |
0,14 |
0,18 |
0,22 |
0,28 |
0,36 |
0,44 |
0,56 |
0,70 |
0,90 |
1,1 |
1,4 |
1,8 |
2,2 |
2,8 |
3,6 |
4,4 |
5,6 |
7 |
- |
- |
16 |
25 |
0,10 |
0,12 |
0,16 |
0,20 |
0,24 |
0,32 |
0,40 |
0,50 |
0,64 |
0,80 |
1,00 |
1,2 |
1,6 |
2,0 |
2,4 |
3,2 |
4,0 |
5,0 |
6,4 |
8 |
10 |
12 |
25 |
40 |
0,11 |
0,14 |
0,18 |
0,22 |
0,28 |
0,36 |
0,44 |
0,56 |
0,70 |
0,90 |
1,10 |
1,4 |
1,8 |
2,2 |
2,8 |
3,6 |
4,4 |
5,6 |
7,0 |
9 |
11 |
14 |
40 |
63 |
0,12 |
0,16 |
0,20 |
0,24 |
0,32 |
0,40 |
0,50 |
0,64 |
0,80 |
1,00 |
1,20 |
1,6 |
2,0 |
2,4 |
3,2 |
4,0 |
5,0 |
6,4 |
8,0 |
10 |
12 |
16 |
63 |
100 |
0,14 |
0,18 |
0,22 |
0,28 |
0,36 |
0,44 |
0,56 |
0,70 |
0,90 |
1,10 |
1,40 |
1,8 |
2,2 |
2,8 |
3,6 |
4,4 |
5,6 |
7,0 |
9,0 |
11 |
14 |
18 |
100 |
160 |
0,16 |
0,20 |
0,24 |
0,32 |
0,40 |
0,50 |
0,64 |
0,80 |
1,00 |
1,20 |
1,60 |
2,0 |
2,4 |
3,2 |
4,0 |
5,0 |
6,4 |
8,0 |
10,0 |
12 |
16 |
20 |
160 |
250 |
- |
- |
0,28 |
0,36 |
0,44 |
0,56 |
0,70 |
0,90 |
1,10 |
1,40 |
1,80 |
2,2 |
2,8 |
3,6 |
4,4 |
5,6 |
7,0 |
9,0 |
11,0 |
14 |
18 |
22 |
250 |
400 |
- |
- |
0,32 |
0,40 |
0,50 |
0,64 |
0,80 |
1,00 |
1,20 |
1,60 |
2,00 |
2,4 |
3,2 |
4,0 |
5,0 |
6,4 |
8,0 |
10,0 |
12,0 |
16 |
20 |
24 |
400 |
630 |
- |
- |
- |
- |
0,56 |
0,70 |
0,90 |
1,10 |
1,40 |
1,80 |
2,20 |
2,8 |
3,6 |
4,4 |
5,6 |
7,0 |
9,0 |
11,0 |
14,0 |
18 |
22 |
28 |
630 |
1000 |
- |
- |
- |
- |
- |
0,80 |
1,00 |
1,20 |
1,60 |
2,00 |
2,40 |
3,2 |
4,0 |
5,0 |
6,4 |
8,0 |
10,0 |
12,0 |
16,0 |
20 |
24 |
32 |
1000 |
1600 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1,40 |
1,80 |
2,20 |
2,80 |
3,6 |
4,4 |
5,6 |
7,0 |
9,0 |
11,0 |
14,0 |
18,0 |
22 |
28 |
36 |
1600 |
2500 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2,00 |
2,40 |
3,20 |
4,0 |
5,0 |
6,4 |
8,0 |
10,0 |
12,0 |
16,0 |
20,0 |
24 |
32 |
40 |
2500 |
4000 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
3,20 |
3,60 |
4,4 |
5,6 |
7,0 |
9,0 |
11,0 |
14,0 |
18,0 |
22,0 |
28 |
36 |
44 |
4000 |
6300 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
5,0 |
6,4 |
8,0 |
10,0 |
12,0 |
16,0 |
20,0 |
24,0 |
32 |
40 |
50 |
6300 |
10000 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
8,0 |
10,0 |
12,0 |
16,0 |
20,0 |
24,0 |
32,0 |
40 |
50 |
64 |
Допуски размеров элементов отливки, образованных одной частью формы или одним стержнем, устанавливают на 1..2 класса точнее, а элементов, образованных тремя и более частями формы или стержнями – на 1..2 класса грубее.
Для размеров элементов отливки (кроме толщины стенок), расположенных в одной части формы и не подвергаемых механической обработке, предпочтительно несимметричное одностороннее расположение полей допусков в “тело”, т.е. для охватывающих элементов (отверстие) – “в плюс”, а для охватываемых (вал) – “в минус”.
Для размеров всех остальных элементов отливок, как не подвергаемых механических обработок, так и подвергаемых, рекомендуется симметричное расположение полей допусков.
Припуски на механическую обработку отливки различают основные и дополнительные.
ГОСТ 26645-85
Таблица 3 Припуски на механическую обработку
Допуски размеров отливок |
Основной припуск для рядов, не более, мм |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||
|
До 0,12 |
0,2 0,4 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
Св. 0,12 |
0,16 |
0,3 0,5 |
0,6 0,8 |
--- |
--- |
--- |
--- |
0,16 |
0,20 |
0,4 0,6 |
0,7 1,0 |
1,0 1,4 |
--- |
--- |
--- |
0,20 |
0,24 |
0,5 0,7 |
0,8 1,1 |
1,1 1,5 |
--- |
--- |
--- |
0,24 |
0,30 |
0,6 0,8 |
0,9 1,2 |
1,2 1,6 |
1,8 2,2 |
2,6 3,0 |
--- |
0,30 |
0,40 |
0,7 0,9 |
1,0 1,3 |
1,4 1,8 |
1,9 2,4 |
2,8 3,2 |
--- |
0,40 |
0,50 |
0,8 1,0 |
1,1 1,4 |
1,5 2,0 |
2,0 2,6 |
3,0 3,4 |
--- |
0,50 |
0,60 |
0,9 1,2 |
1,2 1,6 |
1,6 2,2 |
2,2 2,8 |
3,2 3,6 |
--- |
0,60 |
0,80 |
1,0 1,4 |
1,3 1,8 |
1.8 2,4 |
2,4 3,0 |
3,4 3,8 |
4,4 5,0 |
0,80 |
1,0 |
1,1 1,6 |
1,4 2,0 |
2,0 2,8 |
2,6 3,2 |
3,6 4,0 |
4,6 5,5 |
1,0 |
1,2 |
1,2 2,0 |
1,6 2,4 |
2,2 3,0 |
2,8 3,4 |
3,8 4,2 |
4,8 6,0 |
1,2 |
1,6 |
1,6 2,4 |
2,0 2,8 |
2,4 3,2 |
3,0 3,8 |
4,0 4,6 |
5,0 6,5 |
1,6 |
2,0 |
2,0 2,8 |
2,4 3,2 |
2,8 3,6 |
3,4 4.2 |
4,2 5,0 |
5,5 7,0 |
2,0 |
2,4 |
2,4 3,2 |
2,8 3,6 |
3,2 4,0 |
3,8 4,6 |
4,6 5,5 |
6,0 7,5 |
2,4 |
3,0 |
2,8 3,6 |
3,2 4,0 |
3,6 4,5 |
4,2 5,0 |
5,0 6,5 |
6,5 8,0 |
3,0 |
4,0 |
3,4 4,5 |
3,8 5,0 |
4,2 5,5 |
5,0 6,5 |
5,5 7,0 |
7,0 9,0 |
4,0 |
5,0 |
4,0 5,5 |
4,4 6,0 |
5,0 6,5 |
5,5 7,5 |
6,0 8,0 |
8,0 10,0 |
5,0 |
6,0 |
5,0 7,0 |
5,5 7,5 |
6,0 8,0 |
6,5 8,5 |
7,0 9,5 |
9,0 11,0 |
6,0 |
8,0 |
--- |
6,5 9,5 |
7,0 10,0 |
7,5 11,0 |
8,5 12,0 |
10,0 13,0 |
8,0 |
10,0 |
--- |
--- |
9,0 12,0 |
10,0 13,0 |
11,0 14,0 |
12,0 15.0 |
10,0 |
12,0 |
--- |
--- |
10,0 13,0 |
11,0 14.0 |
12,0 15,0 |
13,0 16,0 |
12,0 |
16,0 |
--- |
--- |
13,0 15,0 |
14,0 16,0 |
15,0 17,0 |
16,0 19,0 |
16,0 |
20,0 |
--- |
--- |
--- |
17,0 20,0 |
18,0 21,0 |
19,0 22,0 |
20,0 |
24,0 |
--- |
--- |
--- |
20,0 23,0 |
21,0 24,0 |
22,0 25,0 |
24,0 |
30,0 |
--- |
--- |
--- |
--- |
26,0 29,0 |
27,0 30,0 |
30,0 |
40,0 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
34,0 37,0 |
40,0 |
50,0 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
42,0 |
50,0 |
60,0 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
50,0 |
Основные припуски выбираются в зависимости от допусков на соответствующий размер отливки и ряда припусков. Под номинальным размеров при установлении пропусков следует понимать номинальное расстояние между обработанной поверхностью и базой её механической обработки, а при обработке поверхностей вращения их номинальный диаметр.
Из двух значений припуска, указанных в таблице для каждого интервала допусков, меньшее устанавливается при более грубых квалитетах точности обрабатываемых поверхностей, большее – при более точных квалитетах. При повышенных требованиях к точности обрабатываемых поверхностей допускается увеличение основного припуска до ближайшего значения из того же ряда.
Полученные значения основных припусков относятся к поверхностям отливки, находящимся при заливке сбоку или снизу. На верхние при заливке поверхности допускается увеличение припуска до значения, соответствующего следующему ряду припусков.
Дополнительный припуск на механическую обработку предназначен для компенсации отклонений расположения элементов отливки: короблется, смещается по плоскости разъёма.
Его назначают в том случае, когда наибольшее из предельных отклонений превышает половину допуска на соответствующий размер отливки.
Предельные отклонения элементов отливок приведены в таблице:
ГОСТ 26645-85
Таблица 4
Класс точности размеров отливок |
1-3Т |
3-5Т |
5-7 |
7-9Т |
9-16 |
Квалитет точности размеров деталей, получаемых механической обработкой отливок |
IТ9 и грубее |
IТ10 и грубее |
IТ11 и Грубее |
IТ12 и грубее |
IТ13 и Грубее |
IТ8 и точнее |
IТ8-IТ9
|
IТ9-IТ10
|
IТ9-IТ11
|
IТ10-IТ12
|
ГОСТ 26645-85
Таблица 5
Допуски размеров отливок |
Наибольшая погрешность расположения |
Дополнительный припуск |
||
|
До 0,06 |
|
До 0,12 |
0,1 |
Св. 0,06 |
0,08 |
Св. 0,03 |
0,12 |
0,1 |
0,12 |
0,16 |
0,2 |
||
0,08 |
0,10 |
0,04 |
0,16 |
0,1 |
0,16 |
0,20 |
0,2 |
||
0,10 |
0,12 |
0,05 |
0,16 |
0,1 |
0,16 |
0,24 |
0,2 |
||
0,12 |
0,16 |
0,06 |
0,20 |
0,1 |
0,20 |
0,30 |
0,2 |
||
0,16 |
0,20 |
0,08 |
0,20 |
0,1 |
0,20 |
0,30 |
0,2 |
||
0,30 |
0,40 |
0,3 |
||
0,20 |
0,24 |
0,10 |
0,24 |
0,1 |
0,24 |
0,40 |
0,2 |
||
0,40 |
0,50 |
0,4 |
||
0,24 |
0,30 |
0,12 |
0,24 |
0,1 |
0,24 |
0,40 |
0,2 |
||
0,40 |
0,50 |
0,3 |
||
0,50 |
0,60 |
0,5 |
||
0,30 |
0,40 |
0,15 |
0,30 |
0,1 |
0,30 |
0,40 |
0,2 |
||
0,40 |
0,50 |
0,3 |
||
0,50 |
0,60 |
0,4 |
||
0,60 |
0,80 |
0,6 |
||
0,40 |
0,50 |
0,20 |
0,40 |
0,1 |
0,40 |
0,50 |
0,2 |
||
0,50 |
0,60 |
0,3 |
||
0,60 |
0,80 |
0,5 |
||
0,80 |
1,00 |
0,8 |
||
0,50 |
0,60 |
0,25 |
0,50 |
0,1 |
0,50 |
0,60 |
0,3 |
||
0,60 |
0,80 |
0,4 |
||
0,80 |
1,00 |
0,6 |
||
1,00 |
1,20 |
1,0 |
||
0,60 |
0,80 |
0,30 |
0,50 |
0,1 |
0,50 |
0,60 |
0,2 |
||
0,60 |
0,80 |
0,4 |
||
0,80 |
1,00 |
0,5 |
||
1,00 |
1,20 |
0,8 |
||
1,20 |
1,60 |
1,2
|
||
Продолжение таблицы 5 |
||||
0,80 |
1,0 |
0,4 |
0,6 |
0,1 |
0,6 |
0,8 |
0,2 |
||
0,8 |
1,0 |
0,4 |
||
1,0 |
1,2 |
0,6 |
||
1,2 |
1,6 |
1,0 |
||
1,6 |
2,0 |
1,6 |
||
1,0 |
1,2 |
0,5 |
0,8 |
0,2 |
0,8 |
1,0 |
0,3 |
||
1,0 |
1,2 |
0,5 |
||
1,2 |
1,6 |
0,8 |
||
1,6 |
2,0 |
1,2 |
||
2,0 |
2,4 |
2,0 |
||
1,2 |
1,6 |
0,6 |
1,0 |
0,2 |
1,0 |
1,2 |
0,3 |
||
1,2 |
1,6 |
0,6 |
||
1,6 |
2,0 |
1,0 |
||
2,0 |
2,4 |
1,6 |
||
2,4 |
3,0 |
2,4 |
||
1,6 |
2,0 |
0,8 |
1,2 |
0,2 |
1,2 |
1,6 |
0,3 |
||
1,6 |
2,0 |
0,8 |
||
2,0 |
2,4 |
1,2 |
||
2,4 |
3,0 |
2,0 |
||
3,0 |
4,0 |
3,0 |
||
2,0 |
2,4 |
1,0 |
1,6 |
0,3 |
1,6 |
2,0 |
0,4 |
||
2,0 |
2,4 |
1,0 |
||
2,4 |
3,0 |
1,6 |
||
3,0 |
4,0 |
2,4 |
||
4,0 |
5,0 |
4,0 |
||
2,4 |
3,0 |
1,2 |
2,0 |
0,3 |
2,0 |
2,4 |
0,5 |
||
2,4 |
3,0 |
1,2 |
||
3,0 |
4,0 |
2,0 |
||
4,0 |
5,0 |
3,0 |
||
5,0 |
6,0 |
5,0 |
||
3,0 |
4,0 |
1,5 |
2,4 |
0,4 |
2,4 |
3,0 |
0,6 |
||
3,0 |
4,0 |
1,6 |
||
4,0 |
5,0 |
2,4 |
||
5,0 |
6,0 |
4,0 |
||
6,0 |
8,0 |
5,5 |
||
4,0 |
5,0 |
2,0 |
3,0 |
0,5 |
3,0 |
4,0 |
0,8
|
||
Продолжение таблицы 5 |
||||
|
|
4,0 |
5,0 |
2,0 |
5,0 |
6,0 |
3,0 |
||
6,0 |
8,0 |
5,0 |
||
8,0 |
10,0 |
7,0 |
||
5,0 |
6,0 |
2,5 |
4,0 |
0,6 |
4,0 |
5,0 |
1,0 |
||
5,0 |
6,0 |
2,4 |
||
6,0 |
8,0 |
4,0 |
||
8,0 |
10,0 |
5,5 |
||
10,0 |
12,0 |
8,0 |
||
6,0 |
8,0 |
3,0 |
5,0 |
0,8 |
5,0 |
6,0 |
1,2 |
||
6,0 |
8,0 |
3,5 |
||
8,0 |
10,0 |
5,0 |
||
10,0 |
12,0 |
7,0 |
||
12,0 |
16,0 |
11,0 |
||
8 |
10 |
4,0 |
6,0 |
1,0 |
6,0 |
8,0 |
1,6 |
||
8,0 |
10,0 |
4,0 |
||
10,0 |
12,0 |
6,0 |
||
12,0 |
16,0 |
8,5 |
||
16,0 |
20,0 |
14,0 |
||
10 |
12 |
5,0 |
8,0 |
1,2 |
8,0 |
10,0 |
2,0 |
||
10,0 |
12,0 |
5,0 |
||
12,0 |
16,0 |
8,0 |
||
16,0 |
20,0 |
10,5 |
||
20,0 |
24,0 |
16,0 |
||
12 |
16 |
6,0 |
10,0 |
1,6 |
10,0 |
12,0 |
2,4 |
||
12,0 |
16,0 |
6,5 |
||
16,0 |
20,0 |
10,0 |
||
20,0 |
24,0 |
14,0 |
||
24,0 |
30,0 |
22,0 |
||
16 |
20 |
8,0 |
12,0 |
2,0 |
12,0 |
16,0 |
3,0 |
||
16,0 |
20,0 |
8,0 |
||
20,0 |
24,0 |
12,0 |
||
24,0 |
30,0 |
17,0 |
||
30,0 |
40,0 |
27,0 |
||
20 |
24 |
10,0 |
16,0 |
2,4 |
16,0 |
20,0 |
4,0 |
||
20,0 |
24,0 |
10,0 |
||
24,0 |
30,0 |
16,0 |
||
30,0 |
40,0 |
21,0
|
||
Продолжение таблицы 5 |
||||
|
|
40,0 |
50,0 |
32,0 |
24 |
30 |
12,0 |
20,0 |
3,0 |
20,0 |
24,0 |
4,5 |
||
24,0 |
30,0 |
12,0 |
||
30,0 |
40,0 |
18,0 |
||
40,0 |
50,0 |
26,0 |
||
50,0 |
60,0 |
40,0 |
||
30 |
40 |
16,0 |
24,0 |
4,0 |
24,0 |
30,0 |
6,0 |
||
30,0 |
40,0 |
16,0 |
||
40,0 |
50,0 |
24,0 |
||
50,0 |
60,0 |
34,0 |
||
60,0 |
80,0 |
53,0 |
||
40 |
50 |
20,0 |
30,0 |
5,0 |
30,0 |
40,0 |
7,5 |
||
40,0 |
50,0 |
20,0 |
||
50,0 |
60,0 |
30,0 |
||
60,0 |
80,0 |
43,0 |
||
80,0 |
100,0 |
67,0 |
||
Общий припуск на механическую обработку определяется как сумма основного и дополнительного припусков.
3.3. Технико-экономическое обоснование выбора заготовки
Стоимость 1т отходов металла:
1) стальная и чугунная стружка – 5 180 тенге,
2) лом и отходы легированной стали – 10 510 тенге,
3) лом и отходы шарикоподшипник стали – 13 535 тенге,
4) лом и отходы оловянистой бронзы – 166 900 тенге.
Средняя стоимость получения проката (в тенге за 1т металла)
1. Чугун 28 800 – 47 520 тенге,
2. Сталь 31 680 – 51 840 тенге,
3.Алюминиевый сплав 360 000 тенге,
4.Медный сплав 119 520 тенге.
5.Медно-никелевый сплав 119 520 тенге,
6.Бронза 154 080 тенге.
Средняя стоимость получения заготовок
1. Литье 74 850 – 89 280 тенге,
2. Горячая штамповка 172 800 – 187 200 тенге,
3. Прокат 46 080 – 53 280 тенге.
Технико-экономическое обоснование выбора заготовки производится после определения типа производства: расчета припуска и размеров заготовки. Осуществляется технико-экономическое обоснование по выбору заготовки сравнением стоимости заготовок, получаемых разными методами литья (или других процессов). При этом возможен вариант, при котором последующий процесс механической обработки не изменяется и вариант, при котором существенно изменяется технологический процесс механической обработки (это вызывается или новым методом получения заготовки, что приведет к уменьшению снятия слоя материала, или заменой станочного оборудования на новое более производительное, или то и другое, т.е. уменьшение снятия материала плюс замена на новое станочное оборудование). Второй вариант будет рассматриваться после изучения студентом спецкурса “Технология машиностроения”. В данной работе будет рассматриваться только первый вариант, при котором последующий процесс механической обработки не претерпевает существенных изменений. В этом случае рассчитывается стоимость заготовки по формуле
ci Sотх
S
заг
= ( Q
kT
kc
kb
km
kn)
– (Q-q)
,
(1)
1000 1000
где ci - базовая стоимость 1т заготовки; kT, kc, kb, km, kn - коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности массы, марки материала и объёма производства заготовок; Q - масса заготовки; Sотх - цена 1т отходов.
Коэффициенты выбираются по следующим данным:
а) В зависимости от точности отливок - kT: для отливок из черных металлов – 1-й класс точности - 1,1; 2-й класс точности - 1,05; 3-й класс точности – 1; для отливок из цветных металлов (ГОСТ 1.41154-72) – 4-й класс точности – 1,1; 5-й класс точности – 1,05; 6-й класс точности – 1.
б) В зависимости от марки материала - km: для чугуна СЧ10, СЧ15, СЧ18 – 1; СЧ20, СЧ25, СЧ30 – 1,04; СЧ35, СЧ40, СЧ45 – 1,08; ВЧ45-5, ВЧ50-2-1,19, КЧ30-6, КЧ33-8, КЧ35-10 – 1,12; для стали углеродистой – 1,22; низколегированной – 1,26; легированной – 1,93; для сплавов алюминиевых – 5,94; медно-цинковых – 5,53; бронзы оловянисто-свинцовой – 6,72.
Коэффициенты, зависящие от группы сложности отлива kc, массы отливки kb и объема производства определяются по таблице 6.
Таблица 6
Значение коэффициентов kc, kb, kn
kc
Материал отливки |
Группа сложности |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Чугун, сталь Алюминиевые сплавы Медные сплавы и бронза |
0,7 0,92 0,97 |
0,83 0,89 0,99 |
1 1 1 |
1,2 1,1 1,02 |
1,45 1,22 1,04 |
kb
Масса отливки, кг |
Чугун |
Сталь |
Алюминиевые сплавы |
Бронза |
0,5…1 1…3 3…10 10…20 20…50 50…200 200…570 |
1,1 1 0,91 0,84 0,8 0,74 0,67 |
1,07 1 0,93 0,87 0,82 0,78 0,74 |
1,05 1 0,96 0,92 0,89 0,85 0,82 |
1,01 1 0,99 0,97 0,95 0,93 0,9 |
kn
Материал отливки |
Группа серийности |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Чугун Сталь Алюминиевые сплавы Медно-цинковые сплавы и бронза |
0,52 0,5 0,77 0,91 |
0,76 0,77 0,9 0,96 |
1 1 1 1 |
1,2 1,2 1,11 1,05 |
1,44 1,78 1,22 1,00 |
Для определения коэффициента kn в качестве объема производства принять годовую программу и определить группу серийности по таблице 7.
Таблица 7
Группы серийности отливок в зависимости от способа получения и объема производства
Масса отливки, кг |
Объем (тыс. шт.) при группах серийности |
||
1 |
2 |
3 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
Литье в обычные земляные формы и кокили
|
|||
0,5…1 1…3 3…10 10…20 20…50 50…200 200…500 |
Свыше 500 350 200 100 60 40 25 |
100…500 75…350 30…200 15…100 10…60 7,5…40 4,5…25 |
Менее 100 75 30 15 10 7,5 4,5 |
Литье по выплавляемым моделям
|
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
0,1…0,2 0,2…0,5 0,5…1 1…2 2…5 5…10 10 |
Свыше 400 300 15 12 10 4 3 |
300…400 225…300 11…15 9…12 7…10 3…4 2…3 |
Менее 300 225 11 9 7 3 2 |
Литье под давлением
|
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
0,1…0,2 0,2…0,5 0,5…1 1…2 2…5 5…10 Свыше 10 |
Свыше 600 500 400 300 200 100 50 |
450…600 375…500 300…400 225…300 150…200 75…100 25…50 |
Менее 450 375 300 225 150 75 25 |
Для отливок, полученных литьем по выплавляемым моделям, за базовые принимаются стоимость 1т (отливки из углеродистой стали массой 0,1…0,2 кг, 3-ей группы сложности, 2-ой группы серийности.).
Для этих отливок:
а) независимо от точности kT = 1,0
б)km для стали углеродистой - 1,0; низколегированной – 1,08; высоколегированной – 1,1; медных сплавов – 2,44; бронзы буоловянистой – 2,11; оловянистой – 2,4.
Коэффициенты kc и kb принимаются из таблицы 8.
Таблица 8 Значения коэффициентов kc и kb
kc
Материал отливки |
Группа сложности |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Сталь углеродистая Низколегированная Высоколегированная Медные сплавы Бронза буоловянистая Оловянистая |
0,86 0,86 0,86 0,865 0,9 0,92 |
0,92 0,93 0,90 0,925 0,95 0,95 |
1 1 1 1 1 1 |
1,12 1,11 1,12 1,15 1,08 1,10 |
1,24 1,25 1,26 1,26 1,19 1,18 |
kb
Масса отливок |
Материал отливок |
|
|||||
Сталь углеродистая и низкоуглеродистая |
Сталь высоколегированная |
Медный сплав |
бронза |
|
|||
буоловянистая |
оловянистая |
|
|||||
0,06…0,1 0,1…0,2 0,2…0,5 0,5…1 1…2 2…5 5…10 свыше 10 |
1,37 1 0,75 0,7 0,62 0,5 0,45 0,36 |
1,31 1 0,78 0,74 0,63 0,53 0,46 0,42 |
1,2 1 0,95 0,89 0,86 0,82 0,79 0,76 |
1,3 1 0,79 0,71 0,71 0,64 0,61 0,57 |
1,3 1 0,83 0,76 0,76 0,7 0,67 0,62 |
|
|
Значение коэффициента kr в зависимости от группы серийности составляют: 1-ая группа серийности – 0,83; 2-ая – 1; 3-я – 1,23.
Для отливок, полученных литьем под давлением в качестве базовых данных, принята стоимость 1т отливки сi (отливки из алюминиевых сплавов массой 0,1…0,2 кг, 3-ей группы сложности, 2-й группы серийности.).
Для этих отливок:
А) независимо от класса точности =10;
Б) в зависимости от материала отливок: для алюминиевых сплавов – 1,0; медных – 1,11; цинковых – 1,29.
Значение коэффициентов kc, kb и kn приведены в таблице 9.
Таблица 9 Значения коэффициентов kc, kb и kn
kc
Материал отливки |
Группы сложности |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Алюминиевые сплавы Медные сплавы Цинковые сплавы |
0,88 0,90 0,88 |
0,94 0,95 0,93 |
1 1 1 |
1,07 1,07 1,07 |
kb
Масса отливки |
Материал отливки |
||
Алюминиевые сплавы |
Медные сплавы |
Цинковые сплавы |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
0,1…0,2 0,2…0,5 0,5…1,0 1…2 2…5 5…10 свыше 10 |
1 0,90 0,81 0,75 0,69 0,64 0,62 |
1 0,81 0,81 0,75 0,71 0,67 0,66 |
1 0,82 0,82 0,75 0,70 0,63 0,57 |
kn
Материал отливки |
Группа серийности |
||
1 |
2 |
3 |
|
Алюминиевые сплавы Медные сплавы Цинковые сплавы |
0,92 0,93 0,93 |
1 1 1 |
1,09 1,07 1,07 |
Отливки к той или иной группе сложности можно отнести по следующим признакам:
1 группа – изменение детали типа тел вращения (валы, втулки, шпиндели и др.) с l/d > 1.
2 группа – детали типа дисков (маховики, шестерни и др.) с l/d < 1.
3 группа – простые по конфигурации коробчатые плоские детали (крышки двигателей, коробок скоростей, суппорта, планки, рычаги, кронштейны).
4 группа – закрытые корпусные детали коробчатого типа, внутри которых монтируются механизмы станков (блоки цилиндра, корпуса коробок передач, картеры двигателей, коробки скоростей и подач, фартуки и др.).
5 группа – крупные и тяжелые коробчатые детали или несущие конструкции (рамы тракторов, станины станков, прессов и др.)
Технико-экономическое обоснование производится для нескольких способов, которые сопоставляются. Экономический эффект рассчитывается по формуле:
fs = (Sзаг1 – S заг2) N , (2)
где Sзаг1, S заг2 – стоимость сопоставляемых заготовок, N - годовая программа, шт.
4.КОНСТРУИРОВАНИЕ ЗАГОТОВКИ
После выбора заготовки, расчета номинальных размеров отливки, технико-экономического обоснования приступают к конструированию заготовки. Рассмотрим общие правила конструирования деталей, отливаемые в песчаные формы. Специфические правила конструирования даются в курсе “Технология литейного производства” для специальности “Литейное производство”, “Машины литейного производства” и рассматриваться не будут.
4.1. Последовательность выбора заготовки
4.1.1. Толщина и сопряжение стенок.
Для одновременного затвердения, что обеспечит лучшую структуру металла, рекомендуется выполнять стенки отливки наименьшей толщины, которая допускается условиями литья. Прочность и жесткость обеспечивают оребрением, приданием детали выпуклых, сводчатых, сферических, конических и тому подобных форм. Для одновременного затвердевания толщину внутренних стенок рекомендуется делать примерно равной 0,8S (где S – толщина наружных стенок). Переходы от стенки к стенке выполнять с радиусами R = (1,5÷2) S. Лучше наружный радиус выполнять из другого центра с 0,7÷1,6 R радиуса внутреннего. Во всех случаях, если позволяют конструкции применить радиусы максимальные. Стенки сходящиеся под тупым углом соединяют радиусами R = (50÷100) S или имеют криволинейные стенки. Если стенки различной толщины, то минимальный радиус определяется как и ранее по R = 0,5(S,S), где S,S - толщины стенок. Следует выбрать стенки под острым углом, если это неизбежно, то R = (0,5÷1,0) S0. Для Т-образного соединения R = (0,5÷1,0) S0. Стенки различной толщины следует соединить.
Угловое сопряжение
стенок
S
R = (1,5÷2,0)S
R = (0,5-2,0)S0
S
S
S0
Рисунок 1
