Допуски размеров

Разработка и технология получения литой заготовки

Основные правила для проектирования отливок

Конструкция отливки считается технологичной, если она отвечает требованиям литейного производства и техническим условиям изготовления.

К требованиям литейного производства относят: возможность изготовления отливки высокого качества доступными методами и приемами литейной технологии с учетом имеющегося оборудования.

Основные правила проектирования отливки следующие:

1) части ответственного назначения располагать в нижней части формы;

2) по возможности располагать отливку в одной (нижней) полуформе;

3) использовать минимально допустимое число стержней (по возможности не применять их);

4) по возможности не крепить стержни в верхней полуформе;

5) обеспечить хорошую вентиляцию стержней;

6) не допускать наличия жеребеек (приспособления для крепления стержней) в ответственной части отливки;

7) прибыли располагать только над массивными частями отливок или около них размещать боковые питающие бобышки;

8) не допускать наличия узких болванов (сужений) как в форме, так и в стержнях;

9) по возможности объединять заготовки с последующей их разрезкой.

Технология производства отливок слагается из следующих основных процессов:

- изготовление моделей и стержневых ящиков;

- приготовление формовочной и стержневой смеси;

- изготовление форм и стержней;

- сушка форм и стержней

- расплавление металла и заливка формы;

- выбивки отливок из форм и стержней из отливок.

Разработка технологии состоит из выбора и обоснования материала заготовки (отливки), способа литья, способа изготовления литейной формы, конструирования модели и стержневых ящиков, сушильных плит, литниковой системы, разработки последовательностей технологических операций формовки, сборки форм, заливки их металлом, очистки и обрубки отливок, методов и способов контроля качества литой заготовки.

 

Допустимые отклонения размеров отливок из сплавов черных металлов и приведены в таблице 3.

Технологичность конструкций отливок характеризуется условиями формовки, заливки формы жидким металлом, остывания, выбивки, обрубки.

На выполнение основных операций технологического процесса получения отливки влияют уклоны, толщина стенок, размерные соотношения стержней и другие условия. Большое влияние на технологию последующей обработки отливок оказывает наличие в них отверстий. При массовом производстве в отливках обычно получают отверстия диаметром свыше 20 мм, при серийном - диаметром свыше 30 мм и при единичном - диаметром свыше 50 мм.

Обрабатываемые отверстия некруглого профиля выполняют литьем, если диаметры вписанных окружностей соответствуют приведенным выше нормам.

Предъявляемые к отливке требования по точности размеров зависят от ее функционального назначения, т. е. от условий, в которых литая деталь и ее отдельные элементы будут эксплуатироваться.

Рекомендуется следующее расположение полей допусков для размеров элементов отливки:

- односторонне — «в тело» для элементов отливки, расположенных в одной части формы и не подвергаемых механической обработке; при этом для охватывающих элементов типа «отверстие» - «в плюс», а для охватываемых типа «вал» — «в минус»;

- симметричное — для всех остальных размеров отливок, не подвергаемых, а также подвергаемых механической обработке.

Точность размеров отливок зависит не только от технологии производства, но и от наибольшего габаритного размера отливки и ее сложности. При этом в одной и той же отливке точность отдельных се элементов неодинакова, так как зависит от условий формирования этих элементов в форме. Классификация отливок по сложности предусматривает деление их на пять групп сложности.

К группе 1 относятся отливки простой геометрической формы: плоские, круглые или полусферические; наружные поверхности - гладкие или плоские с наличием невысоких ребер, бобышек, фланцев, отверстий, выступов и углублений. Наружные поверхности изготовляют без стержней или съемных частей. Внутренние полости неглубокие; выполняются преимущественно «болваном» или простым стержнем; внутренняя поверхность гладкая, без выступов или углублений (рисунок 2 - 1).

 

Рисунок 2 - Виды отливок для классификации по группам сложности (цифры у эскизов соответствуют группе сложности).

К группе 2 относятся отливки в виде сочетания простых геометрических тел, плоские, круглые или полусферические, открытой коробчатой формы.

Наружные поверхности плоские и криволинейные с наличием ребер, буртов, кронштейнов, бобышек, фланцев с отверстиями и углублениями простой конфигурации с внутренними полостями большой протяженности или высокие.

Отдельные части выполняются с использованием стержней (рисунок 2-2).

К группе 3 относятся отливки открытой коробчатой, сферической, полусферической, цилиндрической и других форм. Наружные поверхности — криволинейные и плоские с наличием нависающих частей, ребер, кронштейнов, бобышек, фланцев с отверстиями и углублениями сравнительно сложной конфигурации. Часть отливки выполняют с использованием стержней.

Внутренние полости отдельных соединений геометрических фигур — большой протяженности или высокие с незначительными выступами или углублениями, расположенными в одном и двух ярусах со свободными широкими выходами полостей (рисунок 2-3).

К группе 4 относятся отливки закрытой и частично открытой коробчатой и цилиндрической формы. Наружные поверхности - криволинейные и плоские с примыкающими кронштейнами, фланцами, патрубками и другими конструктивными элементами различной конфигурации. Многие части поверхности или вся поверхность могут выполняться стержнями. Внутренние части имеют сложную конфигурацию со значительными выступами и углублениями и расположены в один-два яруса и имеют один-два свободных выхода (рисунок 2-4).

К группе 5 относятся отливки закрытой коробчатой формы. Наружные поверхности - криволинейные, сложной конфигурации, с примыкающими и пересекающимися кронштейнами, фланцами, патрубками и другими конструктивными элементами. Для получения наружной поверхности могут применяться стержни. Внутренние полости имеют сложную конфигурацию с криволинейными поверхностями, пересекающимися под различными углами, с выемками и выступами (рисунок 2 - 5).

В зависимости от условий формирования элементов отливки в форме установлено три вида размеров (рисунок 3):

ВР₁ — размеры элементов отливки, образованные одной частью формы или одним стержнем (рисунок 3 а - размеры L₁, L₂, d₁, d₂ и размер L);

ВР₂ - размеры элементов отливки, образованные двумя полуформами, а также перпендикулярные плоскости разъема (рисунок 3 а размеры D₁ , D₂, и размер H);

ВР_З — размеры элементов отливки, образованные тремя или более частями формы, несколькими стержнями или подвижными элементами формы, а также толщины стенок, ребер, фланцев (рисунок 3 б - размеры h₁, h₂ и размеры b₁, b₂, b₃).

а—отливка, полученная со стержнями; б – отливка, полученная с болваном. 1 – верхняя полуформа; 2 – нижняя полуформа; 3 – первый стержень; 4 – второй стержень; 5 – отливка; 6 – болван.

Рисунок 3 - Размеры отливки со стержнем (а) и с болваном (б)