Анализ технологичности конструкции литой детали. Проектирование литейной оснастки и технологии

Проектирование литейной оснастки и технологии

Изготовления отливок в песчаных формах

 

Учебное пособие

 

 

Тула 2003

УДК

 

Белоусов В. А. Проектирование литейной оснастки и технологии изготовления отливок в песчаных формах.– Тул. гос. ун-т.– Тула, 2003.– с.

 

ISBN

 

Рассмотрены этапы проектирования технологического процесса изготовления литых заготовок в разовые песчаные формы. Приведены технические и технологические рекомендации, основные расчетные зависимости. Представлен пример разработки технологии изготовления литой заготовки.

Изложены методы и рекомендации по проектированию металлической литейной оснастки.

Рассмотрены дефекты литых заготовок методы контроля качества.

Предназначено для студентов технических вузов, слушателей специальных факультетов по переподготовке инженерно-технических работников в области литейного производства, изучающих вопросы проектирования литейной оснастки и разработки технологии получения литых заготовок в разовые песчаные формы.

Табл.:. Ил.:. Библиогр.: назв.

 

Печатается по решению библиотечно-издательского совета Тульского государственного университета.

 

 

Рецензенты: кафедра "" Тульского государственного педагогического университета.

Дорофеев, канд. техн. наук, генеральный директор ОАО "ИнтерметСервис"

 

 

@ В. А. Белоусов, 2003

ISBN @ Тульский государственный университет, 2003

 

Введение

 

Литейное производство является отраслью машиностроения, изготовляющей литые заготовки (отливки) или детали, получаемые заливкой расплавленного металла заданного химического состава в литейную форму, полость которой имеет конфигурацию отливки.

Преимущество литых деталей в том, что их можно изготовить максимально приближающимися к заданной форме и размерам и практически любой конфигурации.

Литейное производство – один из важнейших технологических переделов в машиностроении. Ежегодно в нашей стране из чугуна, стали и сплавов цветных металлов, производится свыше 5 млн. т. литых заготовок, разнообразных по массе и размерам. Например, литьем изготавливают станины станков, коленчатые валы, рычаги, рабочие колеса насосов. лопатки газовых турбин, блоки цилиндров. корпуса подшипников и т. д.

В настоящее время литые изделия получают путем заливки металла в формы, изготовленные из песчаных смесей - обычных и жидко - подвижных самотвердеющих, а также при помощи специальных способов литья. Специальные способы литья: литье в металлические формы (кокили), литье под давлением, центробежное литье, литье в оболочковые формы, литье по выплавляемым моделям и др. являются прогрессивными, так как позволяют свести механическую обработку литых заготовок до минимума, а в некоторых случаях полностью ее устранить. Однако объем отливок производимых специальными способами в общем объеме производимых отливок пока не превышает 20 - 25 %.

Основное количество отливок получают в разовых песчаных формах. Для изготовления песчаной литейной формы используют модельный комплект, опочную оснастку и формовочные материалы. В модельный комплект входят: модель отливки, модельные плиты, стержневые ящики, модели литниково-питающей системы. Основой для изготовления модельного комплекта является модельный чертеж, разрабатываемый в процессе проектирования технологического процесса изготовления отливки.

Литейная технология разрабатывается на основе чертежа детали и технических требований на ее изготовление. Разработку техпроцесса начинают с анализа технологичности конструкции детали.

Анализ технологичности конструкции литой детали

 

При оценке технологичности конструкции детали обращают внимание на толщину стенок, габаритные размеры будущей отливки, форму и размеры отверстий, полостей, выступов, поверхностей, подлежащих механической обработке, плавность перехода от толстых мест к тонким и т. д.

Толщина стенок должна обеспечивать расчетную прочность отливки и возможность заполнения формы при назначенной толщине. Для определения наименьшей толщины стенки отливки при литье в песчаные формы могут быть использованы данные табл. 1.1.

 

Таблица 1.1

Наименьшая толщина стенок отливок

Материал	Наибольший размер детали, мм
Мелкие до 500	Средние 500-1500	Крупные свыше 1500
Чугун серый
Чугун ковкий			-
Сталь
Цветные сплавы			-

 

Толщина стенок отливок должна быть по возможности одинаковой во всех частях, что обеспечивает равномерность охлаждения.

При сопряжении стенок недопустимы острые углы, так как это может привести к образованию трещин. Угловые сопряжения наружных и внутренних поверхностей должны быть округлены, а резкие переходы от одной стенки к другой должны отсутствовать.

Отверстия в отливках выполняются, начиная с некоторого минимального размера, обусловленного особенностями технологии литья. Так, при литье в песчаные формы минимально допустимые диаметры литых отверстий принимаются при массовом производстве 20, серийном 30, и индивидуальном 50 мм.

При наличии в чертеже отклонений от указанных требований технологом-литейщиком должен быть поставлен вопрос перед конструктором о внесении необходимых изменений.

Проанализировав технологичность конструкции детали, приступают к разработке модельно - литейных указаний (модельного чертежа), которые при единичном и мелкосерийном производстве наносятся непосредственно на чертеж детали с использованием специальных условных обозначений, установленных ГОСТ 3.1125-88. При этом определяют:

а) положение отливки в форме во время заливки;

б) величины припусков на механическую обработку и усадку сплава;

в) размеры формовочных уклонов и галтелей;

г) количество стержней и размеры их знаковых частей;

д) конструкцию и размеры элементов литниковой системы, в том числе прибылей и выпоров;

е) размеры и конструкцию опок.