WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |   ...   | 22 |

Контрольные вопросы 1. Как оценивается технологичность литых деталей 2. Как учитывается при проектировании отливки жидкотекучесть сплава 3. Как учитывается при проектировании отливки усадка сплава 4. Как выбирается толщина стенок отливки 5. Как выполняются угловые сопряжения стенок отливки 2.2. Конструирование с учетом технологии изготовления литейной оснастки, формы, стержней и последующей обработки отливки Внешнее очертание литой детали.

Технологичность конструкции литой детали по данному признаку достигается за счет рационального оформления внешней и внутренней поверхностей отливки. При конструировании внешних контуров отливок необходимо:

- использовать простые геометрические фигуры с преобладанием плоских прямолинейных поверхностей;

- стремиться к уменьшению габаритных размеров и особенно высоты литой детали. Это облегчает изготовление модельного комплекта, а также процессы формовки, сборки форм и очистки отливок;

- стремится создать один плоский разъем модели, формы и, по возможности, обеспечить расположение отливки в одной полуформе. Например, изготовление отливки, показанной на рис. 2.10, а требует сложный разъем, Разъем формы, модели упроститься, если конструкцию литой детали изменить, как показано на рис. 2.10, б. Возможность расположения отливки в одной полуформе определяется по правилу световых теней, согласно которому при воображаемом освещении детали параллельными лучами в направлении, перпендикулярном к плоскости разъема формы или стержневого ящика, тени должны отсутствовать (рис. 2.11, а). По результатам проверки видно, что конструкция (рис.

2.11, а) не технологична, а конструкция (рис. 2.11, б) технологична.

Необходимо избегать дополнительных стержней. На рис.2.10, в показана конструкция отливки, при формовке которой требуется 2 стержня. После изменения конструкции детали (рис. 2.10, г) отпала необходимость применения бокового стержня, формовка упростилась.

а) б) в) г) Рис. 2.10. Конструирование внешней поверхности литой детали.

.

Рис. 2.11. Конструирование по правилу световых теней.

Необрабатываемые поверхности отливок, перпендикулярные к плоскости разъема, должны иметь конструктивные и формовочные уклоны.

Бобышки, приливы, ребра и другие выступающие части необходимо конструировать так, чтобы не затруднять извлечение модели и отливки из формы.

На рис. 2.12, а, в показаны варианты нетехнологичных и на рис. 2.12, б, г варианты технологичных конструкций.

Конструирование внутренних полостей отливок.

Внутренние полости отливок необходимо изготовлять с минимальным числом стержней. На рис. 2.13, а показан пример конструкции литой детали, для изготовления которой требуется применение двух стержней, а на рис. 2.13,б одного (более технологичная конструкция).

а) б) в) г) Рис. 2.12. Конструирование бобышек, приливов и других выступающих частей.

В В Ф. М.

Ф.М.

Н Н а) б) В В Ф. М. Ф. М.

Н Н в) г) Рис. 2.13. Конструирование внутренних полостей отливок.

В конструкции литой детали должно быть достаточное число окон для прочного крепления стержней в форме, для удаления газов из стержней и удобства выбивки стержней из отливок. При изготовлении отливки (рис. 2.13, г) стрежень крепится в форме не устойчиво на одном нижнем знаке, из этого стержня затруднен выход газов, что может привести к образованию газовых раковин в отливках. Кроме того затруднена выбивка его из отливки. Отработанная конструкция (рис. 2.13, в) позволяет крепить стержень устойчиво, обеспечивает беспрепятственное удаление газов из стержня и облегчает выбивку стержня из отливки.

В конструкциях литых деталей следует избегать узких пазов и полостей, что может привести к разрушению стержней потоком расплавленного металла.

Контрольные вопросы 1. По каким правилам проектируются внешние контуры отливки 2. В чем заключается правило световых теней 3. Как проектируются внутренние контуры отливок 2.3. Оценка технологичности конструкции литой детали По результатам анализа конструкции литой детали в соответствии со всеми вышеперечисленным рекомендациями необходимо дать заключение о технологичности. Если какой либо элемент конструкции не отвечает требованиям технологичности, то необходимо совместно с конструктором изделия откорректировать чертеж детали в соответствие с требованиями ЕСКД. При этом все предложения по изменению конструкции детали должны быть систематизированы и обоснованы.

Технологичность конструкции литой детали оценивается количественно [4, 5, 6] коэффициентом точности, коэффициентом шероховатости поверхности, коэффициентом использования металла.

Коэффициент точности обработки определяется по формуле Ктч =1-1/ITcр, (2.9) где ITср средний квалитет точности обработки изделия.

Средний квалитет точности обработки изделия определяется по формуле:

ITср=(ITini)/h, (2.10) где ITi квалитет точности;

ni- количество размеров имеющих точность соответствующего квалитета;

h общее количество принятых во внимание размеров детали.

Коэффициент шероховатости поверхности определяется по формуле:

Кш=1-1/Ra ср, (2.11) где Ra ср среднее числовое значение параметра шероховатости поверхности по Ra для всех обрабатываемых поверхностей, мкм.

Среднее числовое значение параметра шероховатости по Ra определяется по формуле:

Rа ср =(Raimi) / m, (2.12) где Rai числовое значение параметра шероховатости поверхности, мкм;

mi количество поверхностей, имеющих соответствующую шероховатость;

m общее количеств принятых во внимание поверхностей.



Коэффициент использования металла определяется после выбора заготовки, определения ее массы и нормы расхода материала по формуле:

Ки.м.=mg / Hрасх, (2.13) где mg масса детали, кг;

Нрасх норма расхода материала на деталь, кг.

Норма расхода материала складывается из массы заготовки и потерь на литниковую систему, облой, угар и др. отходы.

Технологическую характеристику детали целесообразнее привести в табличной форме. Пример оформления и расчета технологической характеристики детали [7] ”Планшайба” (рис. 2.14) приведен в таблице 2.5.

Технологическую рациональность тонкостенных отливок оценивают [2] неравенством 200 Впр / L 1, (2.14) где Впр приведенная толщина отливки (отношение ее объема к площади поверхности), мм;

L наибольший размер отливки, мм.

В заключение, на основании анализа конструкции детали, полученных количественных показателей технологичности, необходимо оценить технологичность конструкции заданной детали с целью выбора рациональной заготовки и применения наиболее простых и производительных способов обработки.

Рис. 2.14. Деталь «Планшайба».

Таблица 2.5.

Технологическая характеристика детали «Планшайба».

Поверх- квалитет точности шероховатость Ra, мкм ность IT7 IT8 IT14 1,6 3,2 12,14 12,140 7 12,96 7 1,95 7 12,93 14 12,90 7 1,10 8 12,10 14 12,8 85 14 3, 45 14 12, 35 14 12, 24 14 12, 22 14 12, 22 14 12, 14 14 12, 5 14 12, 3 4 12, 2 14 12, 14 12,5*45° 14 12,3*30° 14 12,2*45° 14 12,1*45° n, m 4 1 17 2 1 28 8 ITini 3,2 3,2 237,Rami ITcр=12,45 Raср=11,Kтч=1-1/12,45=0,92 Kш=1-1/11,08=0,Примечание: Значения полученных коэффициентов близко к единице, что свидетельствует о низкой точности большинства поверхностей детали и большой шероховатости.

3. ВЫБОР ВИДА И СПОСОБА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВКИ Правильно выбрать заготовку – это значит определить рациональный метод ее получения, установить припуски на механическую обработку каждой из обрабатываемых поверхностей, указать размеры заготовки и установить допуски на неточность их изготовления, назначить уклоны и технические условия на выполнение заготовки.

3.1. Классификация литых заготовок Отливки классифицируют [2] по массе, сложности конфигурации и точности размеров.

В зависимости от массы чугунные и стальные отливки подразделяют на мелкие, средние, крупные (табл. 3.1) Таблица 3.1.

Характеристика отливок из черных сплавов по массе.

материал отливки масса, кг характеристика отливок сталь углеродистая до 2 мелкие сталь углеродистая 2-50 средние сталь углеродистая св. 50 крупные сталь низколегированная до 3 мелкие сталь низколегированная 3-70 средние сталь низколегированная св. 70 крупные чугун серый до 2 мелкие чугун серый 2-50 средние чугун серый св. 50 крупные Отливки из цветных сплавов по массе классифицируются по девяти группам (табл. 3.2.).

Таблица 3.2.

Классификация отливок из цветных металлов по массе.

бронза, латунь, цинковые группа алюминиевые сплавы, кг сплавы, кг 1 до 0,25 до 0,2 0,25-1,0 0,2-0,3 1-4 0,4-0,4 4-10 0,8-1,5 10-20 1,6-3,6 20-50 3,2-6,7 50-200 6,3-12,8 200-500 12,5-9 св. 500 св. По сложности конфигурации отливки подразделяют на следующие группы:

Первая группа сложности - простые отливки. Отливки преимущественно плоскостные, круглые или полусферические. Наружные поверхности гладкие и прямолинейные с наличием невысоких ребер, бобышек, отверстий, выступов и углублений. Внутренние поверхности гладкие, без выступов и углублений. Типовые отливки: крышки, рукоятки, вилки, рычаги, диски, грузы, маховики без спиц и др.

Вторая группа сложности – несложные отливки. Усложнены по сравнению с первой группой наличием на наружных поверхностях криволинейных ребер, буртиков, кронштейнов, фланцев, с отверстиями и углублениями простой конфигурации со свободным широким выходом наружу. Типовые отливки: подставки, плиты, колпаки, маховики со спицами, барабаны для мельниц, буксы, железнодорожные колеса и др.

Третья группа сложности – отливки средней сложности. Отливки открытой коробчатой, сферической, полусферической, цилиндрической и другой формы.

Наружные поверхности криволинейные и прямолинейные с нависающими частями ребер, кронштейнов, бобышек, фланцев с отверстиями и углублениями сравнительно сложной конфигурации. Значительные части поверхности могут выполняться стержнями. Типовые отливки: блоки с литой канавкой, матрицы, звездочки, шестерни и зубчатые колеса с литыми и нарезными зубьями диаметром до 3 м, корпуса, крышки, основания для редукторов, суппорты для металлорежущих станков и др.

Четвертая группа сложности – сложные ответственные отливки. Отливки закрытой и частично открытой коробчатой цилиндрической формы. Наружные и внутренние поверхности имеют сложную конфигурацию. Многие части поверхностей выполняются стержнями. Типовые отливки: столы, корпуса и основания металлорежущих станков, салазки и ползушки, станины прессов и молотов и др.

Пятая группа сложности – особо сложные, особо ответственные отливки.

Отличается от четвертой группы отливок сложной конфигурацией с криволинейными поверхностями, пересекающимися под различными углами с выемками, выступами, расположенными в два и более яруса, с затрудненным выходом внутренних полостей. Типовые отливки: передние бабки и усложненные станины металлорежущих станков, станины молотов, сложные корпуса центробежные насосов, компрессоров дизелей и др.

С учетом точности фасонные отливки характеризуются классом размерной точности, степенью коробления, степенью точности поверхностей, классом точности массы.





Нормы точности отливок: классы размерной точности, степень коробления, степень точности поверхностей, классы точности масс, а также ряды припусков на обработку для различных технологических процессов и условий изготовления и обработки отливок даны в приложениях 1-7 ГОСТ 26645-85.

При характеристике точности отливки, нормы точности отливки приводят в следующем порядке: класс размерной точности, степень коробления, степень точности поверхностей, класс точности массы и допуск смещения отливки.

Контрольные вопросы 1. По каким признакам классифицируют литые заготовки 2. Как классифицируются заготовки по сложности конфигурации 3.2. Способы получения отливок Теория и практика литейного производства на современном этапе позволяет получать изделия с высокими служебными свойствами. Свидетельством тому является надежная работа отливок в реактивных двигателях, атомных энергетических установках, других машинах и установках ответственного назначения. Основная тенденция развития заключается в росте качества отливок, повышении точности их размеров, снижении металлоемкости. Все это вместе взятое обеспечивает рост количества выпускаемых отливок.

Литейная технология может быть реализована различными способами:

гравитационным литьем в разовые песчано-глинистые формы и специальными способами литья. Благодаря низкой себестоимости, универсальности процесса и быстрой подготовки производства в разовых песчано-глинистых формах производят примерно 80% всего объема выпуска отливок. Однако низкая точность и высокая шероховатость их поверхности, условия труда, техникоэкономические показатели не всегда удовлетворяют требования современного производства. В связи с этим все более широкое применение находят специальные способы литья.

Специальные способы литья отличаются от традиционного литья в песчано-глинистые формы по одному или нескольким признакам: по конструкции литейной формы, материалу, из которого она выполнена, использованию внешних воздействий при заполнении форм и затвердевании отливок и др.

Одни из них основаны на применении постоянных форм (литье в кокиль, под давлением и др.), другие – разовых, причем форма может представлять собой одно- или многослойную оболочку (литье в оболочковые формы, литье по выплавляемым моделям и т. д.). Заполнение форм и затвердевание отливок в них происходит под действием сил гравитации, центробежных сил, избыточного давления, создаваемого воздухом (газом) или поршнем.

Вместе с тем, не всегда легко можно разграничить способы литья. Например, литье в кокиль отличается от литья в разовые песчаные формы только материалом литейной формы: и те и другие заполняются расплавом под действием сил гравитации.

Однако во многих случаях их трудно разграничить как по конструктивнотехнологическому, так и по теплофизическому признаку. В разовых песчаных формах нередко используют металлические холодильники, а в кокилях - песчаные стержни. По мере увеличения поверхности формируемой холодильником, разовая песчаная форма постепенно трансформируется в кокиль с песчаным стержнем. Поэтому по конструктивно-технологическому признаку, кокилем считают литейную форму, металлические части которой составляют ее основу и участвуют в формировании конфигурации и свойств отливки. С другой стороны, кокиль с целью регулирования скорости затвердевания металла отливки и повышения срока службы формы, покрывают со стороны рабочей полости слоем теплоизоляционной краски или футеровки. По мере увеличения толщины слоя краски (футеровки) влияние кокиля на формирование отливки убывает, и по выполняемой роли он постепенно трансформируется в песчаную форму. Поэтому по теплофизическому признаку футерованную металлическую форму рекомендуют считать кокилем, если выполняется условие: Xкр

Литье под низким давлением в настоящее время рассматривают как самостоятельный способ, хотя он является разновидностью литья под давлением и сформировался в результате совершенствования варианта литья под давлением, основанного на использовании в период заполнения форм и затвердевания отливок давления сжатого воздуха (газа) от компрессора. В последние годы разработаны новые смешанные варианты этих способов литья. Заполнение форм расплавом осуществляют, например, по режимам литья под низким давлением, затем полость формы отсекают от металлопровода и на затвердевающий расплав воздействуют высоким давлением, создаваемым поршнем.

Можно привести другие примеры, свидетельствующие об определенной условности приведенной классификации специальных способов литья.

Для повышения качества и эффективности литых заготовок большое значение имеет создание и внедрение новых методов воздействия на жидкий и кристаллизующийся металл при формировании отливки. Дальнейшее развитие специальных способов литья базируется на использовании теплосиловых воздействий: давления, электромагнитных полей, вибрации, ультразвука и др.

Все методы внешних воздействий можно условно разделить на три следующие группы:

- введение в расплав давлений и упругих колебаний (низкочастотные и высокочастотные ультразвуковые вибрации);

- механическое перемешивание расплава электромагнитными силами, газоимпульсной обработкой, продувкой инертного газа и специальными мешалками;

- введение концентрированных источников энергии (электрических импульсов или взрыва) в расплав.

Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |   ...   | 22 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.