WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 22 |

Для наглядного представления и сравнения существующих видов и способов литья применяют классификатор способов литья, который облегчает выбор рациональной литой заготовки. Основные виды и способы литья этого классификатора приведены в табл. 3.3.

Кроме основных способов литья, для повышения физико-механических и эксплуатационных свойств металла отливок применяют такие разновидности литья, как электрошлаковое, центробежное и кокильное литье, при осуществлении которых плавление и кристаллизация металла в литейных формах происходит одновременно. Это определяет такие преимущества, как отсутствие контакта рафинированного жидкого металла с атмосферой, материалом плавильного агрегата, а также обеспечивает минимальный объем ванны жидкого металла.

В зависимости от массы получаемых заготовок и от их серийности возможно применение той или иной из существующих разновидностей этого литья. При массе заготовок 50 кг и более и серийности от нескольких сотен до нескольких тысяч штук в год, как правило применяют схему [3] одна плавка - одна отливка.

При меньшей массе заготовок и большей серийности применяют схемы, предусматривающие использование “многоручьевой” разливки или центробежных машин карусельного типа.

Этими способами изготавливают литые заготовки (взамен поковки) с небольшими (3…5 мм) припусками для самых разнообразных деталей ответственного назначения, применяемых как в основном, так и во вспомогательном (ремонтном, инструментальном) производстве. Материал отливок стали (конструкционные, углеродистые, легированные, инструментальные, штампованные, быстрорежущие, валковые стали, коррозийно-стойкие, жаропрочные) и сплавы:

чугун, медные. Применение этих технологических процессов во всех перечисленных случаях приводит к значительному повышению коэффициента использования металла (0,8…0,9), уменьшению объема обработки резанием и потерь металла в стружку. В качестве исходных шихтовых материалов используют дешевые: кузнечную и листовую обрезь, отходы собственного производства, отработавшие детали и т. д.

Внедрение этих разновидностей литья при изготовлении инструмента, оснастки из собственных отходов обеспечивает существенное повышение маневренности инструментального производства и ремонтных служб, исключает зависимость их от поставок металла со стороны, снижает транспортные расходы и пр. В этом случае себестоимость инструмента существенно (в 1,5…2) раза ниже, чем кованых, при эквивалентной или даже более высокой стойкости.

Разновидностью центробежного литья является также центробежное литье с использованием разовых и полупостоянных песчано-глинистых, керамических и графитовых форм. При этом расширяются возможности литья и повышается качество отливок и эффективность процессов литья в разовые и полупостоянные формы (керамические и графитовые формы используются неоднократно). Так, помимо отливок с формой тел вращения этими разновидностями литья можно получать сложные фасонные отливки, такие как: венцы шарошек для установок колонкового бурения, корпусов клапанов, авиационных компрессоров и газовых турбин, фасонных барабанов и крышек энергетических установок высокого давления, турбинных колес, роторов короткозамкнутых двигателей, ювелирных и зуботехнических изделий и других тонкостенных деталей с извилистыми очертаниями, а также с тонким и сложным рельефом.

Для получения отливок со специальными свойствами применяют разные виды литья с использованием суспензионной заливки жидкого металла в формы, с получением композиционных, армированных отливок, с использованием электромагнитных ультразвуковых воздействий на металл отливок. Сущность и особенность вышеперечисленных разновидностей литья рассмотрены в разделе 4 настоящего пособия.

Контрольные вопросы 1. Назовите основные способы литья 2. По каким признакам классифицируют способы литья 3. Чем отличаются специальные способы литья от традиционного литья в песчано-глинистые формы 3.3. Факторы, влияющие на выбор способа получения отливки Целесообразность и экономическая эффективность того или иного вида отливки зависят от многих факторов и в первую очередь от серийности производства (табл. 3.4.).

Таблица 3.4.

Определение типа производства.

объем выпуска деталей в год (шт.) при типе производства масса мелкосе- среднесе- крупноседетали, кг единичное массовое рийное рийное рийное 1500- 75000- свыше до 1 кг до 10 10-100000 200000 50000- свыше 1-2,5 до 10 10-1000 1000-100000 35000- свыше 2,5-5 до 10 10-500 500-75000 25000- свыше 5-10 до 10 10-300 300-50000 10000- свыше 10-30 до 10 10-200 200-25000 свыше свыше 30 до 5 5-100 100-300 300-Особенно важно правильно выбрать вид заготовки и назначить наиболее оптимальные условия на ее изготовление в условиях автоматизированного производства деталей машин, когда размеры детали при механической обработке получаются автоматически на предварительно настроенных станках. Здесь недостаточные припуски также вредны, как и излишние, а неравномерная твердость материала или большие уклоны на отливке могут вызвать большие колебания в допусках размеров готовой детали вследствие закона копирования.

Выбор вида технологического процесса получения отливки и способа осуществления определяется следующими факторами:

1) Технологическими свойствами сплава, то есть его литейными свойствами, а также структурными изменениями материла в результате того или иного способа изготовления отливки (величина зерна, плотность, микроструктура сплава и т. п.), влияющие на работоспособность литой детали.



2) Конструктивными формами и размерами детали (чем больше деталь, тем дороже обходится изготовление форм, недостаточные возможности применения специального оборудования и т. п.).

3) Требуемой точностью выполнения литой заготовки и качеством поверхности (шероховатость, остаточные напряжения, износостойкость, твердость поверхностного слоя отливки и т. п.).

4) Величиной программного задания (при больших партиях наиболее выгодны виды и способы литья, которые обеспечивают наибольшее приближение формы и размеров отливки к форме и размерам детали: литье под давлением, литье по выплавляемым моделям и т. п.).

5) Производственными возможностями литейных цехов предприятия (наличием соответствующего оборудования).

6) Временем, затрачиваемым на подготовку производства (изготовление моделей, пресс-форм и т. п.).

7) Возможностью быстрой переналадки оборудования и оснастки, особенно при работе на переменно-поточных линиях, характерных для автоматизированного производства.

При выборе литой заготовки эти факторы учитываются в порядке рассмотренной последовательности. Сначала устанавливают, какой вид литья наиболее подходит для изготовления детали: литье в песчаные разовые формы, литье в постоянные металлические формы, литье в полупостоянные формы. Затем выбирают способ его осуществления с применением ручной, машинной формовки, оболочковых форм, выплавляемых моделей и другие способы изготовления разовых песчаных форм; в кокилях, под давлением, с использованием центробежных, электромагнитных, ультразвуковых и других воздействий; литье в углеродистые, керамические формы; способы получения отливок со специальными свойствами: суспензионное литье, армированные, композиционные отливки и другие способы.

В первую очередь выбирают такой способ изготовления литой заготовки, который полностью обеспечивает точность и качество детали, а также условия работы, например, структура, плотность металла, антифрикционность, износостойкость и пр. При наличии нескольких способов выбор делают, исходя из условий обеспечения максимальной производительности труда и минимальной себестоимости отливки. В некоторых случаях необходимо учитывать трудоемкость изготовления отливки на всех операциях технологического процесса, например, изготовление моделей, формовка, получение стержней, заливка, очистка, термообработка и эффективность капитальных затрат.

Контрольные вопросы 1. Какие факторы влияют на выбор способа получения отливки 2. Как выбирается способ получения отливки 3.4. Технико-экономическое обоснование выбора рационального способа литья Решение о выборе технологического процесса получения литой заготовки выносят на основе сравнительной оценки технологической себестоимости технически равноценных вариантов. Процесс с минимальной технологической себестоимостью считается наиболее экономичным и принимается как наиболее выгодный. Под технической себестоимостью понимается сумма затрат, изменяющихся при различных технологических вариантах. В общем виде технологическая себестоимость С сопоставляемых вариантов может быть определена по следующей формуле:

С = Мо + Зп + И + Ро + Рп, (3.1) где Мо стоимость заготовки, руб.;

Мо = МзДз + МсДс; (3.2) Мз стоимость единицы массы, кг. заготовки, руб.;

Мс стоимость единицы массы, кг. стружки, руб.;

Дз масса заготовки, кг;

Дс масса стружки, кг;

Зп заработная плата станочников., занятых на обработке заготовки, руб;

И расходы. на эксплуатацию режущего инструмента, руб;

Ро затраты. на эксплуатацию и обслуживание оборудования, руб;

Рп расходы. на эксплуатацию приспособлений, руб.

Опыт показывает, что сравнение вариантов только по двум частным показателям (по стоимости заготовки Мо, руб., заработной плате Зп, руб. станочников) обеспечивает достаточную степень точности.

Ниже приводится пример рационального выбора и экономического обоснования способа литья для изготовления детали «Планшайба» (рис. 2.5).

Материал детали серый чугун, масса детали 4,4 кг, программа 1000 штук деталей в год.

На основании классификатора способов литья (табл. 3.3) для изготовления отливки детали «Планшайба» можно воспользоваться следующими вариантами:

1. Литьем в сырые песчаные формы с применением машинной формовки;

2. Литьем в оболочковые формы;

3. Центробежным литьем.

В связи с различием технических возможностей каждого из предлагаемых вариантов величина припуска на механическую обработку, а, следовательно, и массы отливки будут различными.

Согласно ГОСТ 26645-85 припуски на обработку (на сторону) назначают дифференциально на каждую обрабатываемую поверхность отливки.

По ГОСТ 26645-85 минимальный литейный припуск на обработку поверхности отливки назначают в соответствии с табл. 3.5 для устранения неровностей и дефектов литой поверхности и уменьшения шероховатости поверхности при отсутствии необходимости в повышении точности размеров, формы и расположения обрабатываемой поверхности.

Ряды припусков на обработку отливок устанавливают по табл. 3.6 в зависимости от степени точности поверхности.

Значения степени точности поверхности приведены в табл. 3.7.

Из данных табл. 3.5 – 3.7 для вариантов изготовления отливки детали «Планшайба» находим показатели степени точности поверхностей, ряд припусков, минимального литейного припуска на обработку поверхности и сводим их в табл. 3.8.





Таблица 3.5.

Минимальный литейный припуск на сторону, мм.

Ряд припус1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 ка отливки Мин. при- пуск на сто- 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,8 1,0 1,2 1,6 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0 6,0 8,0 рону, мм, не более Таблица 3.6.

Ряды припусков на обработку отливок.

Степень точности 11- 131-2 3-4 5-6 7-8 9-10 15 16 17 18 19 20 21 поверх- 12 ности Ряды 10- 11- 12- 13припус- 1-2 1-3 1-4 2-5 3-6 4-7 5-8 6-9 7-10 8-11 9-12 13 17 15 ков Примечания:

1) Меньшие значения рядов припусков из диапазонов их значений следует принимать для термообрабатываемых отливок из цветных легкоплавких сплавов, большие значения для отливок из ковкого чугуна, средние для отливок из серого и высокопрочного чугуна, термообрабатываемых отливок из стальных и цветных сплавов.

2) Для верхних при заливке поверхностей отливок единичного и мелкосерийного производства, изготовляемых в разовых формах допускается принимать увеличенные на 1-3 единицы значения ряда припуска.

Таблица 3.7.

Степени точности поверхностей отливок.

Тип сплава НетермообраТермообрабНаиболь- батываемые ТермообЦветные лег- тываемые чуший габа- черные и цвет- рабатыТехнологический кие нетермо- гунные и ритный ные, тугоплав- ваемые процесс литья обрабатывае- цветные туразмер от- кие и термооб- стальные мые сплавы гоплавкие ливки, мм рабатываемые сплавы сплавы цветные легкие Степень точности поверхностей 1 2 3 4 5 Продолжение табл. 3.1 2 3 4 5 Литье под низким до давлением и в ко- 4-9 5-10 7-11 7-киль без песчаных св. 100стержней, центро- 5-10 6-11 7-12 8-бежное литье в ме- таллические фор- 6-11 7-12 8-13 9-250-мы Литье в оболочковые формы из тер- до 6-12 7-13 8-14 9-мореактивных сме- сей, литье в обли- св. 1007-13 8-14 9-15 10-цованный кокиль, в вакуумнопленоч- 4-14 9-15 10-16 11-ные песчаные 250-формы Литье в песчаноглинистые сырые до 9-16 10-7 11-18 12-формы, изготов- св. 10010-17 10-17 11-18 12-ленные машинной 11-18 12-19 13-19 14-формовкой встря- 250-12-19 13-19 14-20 15-хиванием или 630-прессованием Примечание: Меньшие из значений степеней точности относятся к простым отливкам и условиям массового автоматизированного производства, большие к сложным отливкам единичного и мелкосерийного производства, средние к отливкам средней сложности и условиям механизированного серийного производства.

Таблица 3.8.

Показатели степени точности поверхностей, ряда припуска, минимального припуска для изготовления детали «Планшайба».

Степень точ- МинимальВариант литья ности по- Ряд припуска ный припуск, верхностей мм 1. Литье в песчаные формы 13 8 1,2. Литье в оболочковые фор12 7 0,мы 3. Центробежное литье в облицованные металлические 12 7 0,формы В связи с тем, что на отдельные размеры и расположения поверхностей детали «Планшайба» установлены определенные требования точности, то для устранения погрешностей размеров, форы и расположения, в целях повышения точности обрабатываемых элементов отливки необходимо установить общий припуск. Общие припуски назначают по полным значениям общих допусков за исключением п.п. 4.2.1 и 4.2.2 ГОСТ 26645-85. Согласно пункта 4.2.1, общие припуски на поверхности вращения и противоположные поверхности, используемые в качестве взаимных баз при их обработке, назначают по половинным значениям общих допусков отливки на соответствующие диаметры или расстояния между противоположными поверхностями отливки. Пункт 4.2.2 устанавливает такую же, как в п. 4.2.1 норму использования общего допуска для назначения общего припуска на обработку, но в условиях индивидуальной обработки отливок с установкой их и с выверкой обрабатываемой поверхности относительно номинальной поверхности. Общий допуск при назначении общего припуска определяемый на размеры от обрабатываемой поверхности до базы обработки, при этом допуски размеров отливки, изменяемых обработкой определяют по номинальным размерам детали. Допуски размеров отливок (табл.

3.9) определяют в зависимости от класса размерной точности отливки и номинальных размеров детали. Табл. 3.10 устанавливает допуск формы и расположения элементов отливки, в мм, в зависимости от степени коробления элементов отливки и номинальных размеров нормируемого участка отливки в мм.

Допуски формы и расположения поверхностей, приведенные в табл. 3.7, не учитывают формовочные уклоны назначаемые в соответствии с ГОСТ 3212-8 и допуски: круглости, соосности. Общие допуски элементов отливок, учитывающие совместное влияние допуска размера от поверхности до базы и допусков формы и расположения поверхности приведены в табл. 3.11.

Таблица 3.9.

Допуски линейных размеров отливки.

Интервал Допуски размеров отливки, мм не более для класса точности номинальных раз5 6 7Т 7 8 9Т 9 10 11Т 11 12 13Т 13 меров От 4 до 6 0,24 0,32 0,40 0,50 0,64 0,8 1,0 1,2 1,6 2, 6-10 0,28 0,36 0,44 0,56 0,70 0,9 1,1 1,4 1,8 2,2 2, 10-16 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, 16-25 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 25-40 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 40-63 0,44 0,56 0,70 0,90 1,1 1,4 1,8 2,2 2,8 3,6 4,4 5,6 7,0 63-100 0,50 0,64 0,80 1,00 1,2 1,6 2,0 2,4 3,2 4,0 5,0 6,4 8,0 100-160 0,56 0,70 0,90 1,10 1,4 1,8 2,2 2,8 3,6 4,4 5,6 7,0 9,0 160-250 0,64 0,80 1,0 1,2 1,6 2,0 2,4 3,2 4,0 5,0 6,4 8,0 10,0 250-400 0,7 0,9 1,1 1,4 1,8 2,2 2,8 3,6 4,4 5,6 7,0 9,0 11,0 400-630 0,8 1,00 1,2 1,6 2,0 2,4 3,2 4,0 5,0 6,4 8,0 10,0 12,0 Таблица 3.10.

Допуски формы и расположения элементов отливки.

Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 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.