Требования к оформлению эскизов отливки, модели
После разработки технологического процесса изготовления литой детали выполняются эскизы отливки, модели, собранной формы в разрезе (или вид сверху на раскрытую форму) и рассчитываются размеры литниковой системы.
На эскизе отливки наносятся припуски на механическую обработку, выполняются галтели (закругления при сочленении стенок) и указывается, какие отверстия изготавливать литыми, а какие – механической обработкой. Величины припусков на механическую обработку приведены в таблице 1.2.
Отверстия, пазы и уступы, которые не должны отливаться, на эскизе отливки заштриховываются в клетку.
Таблица 1.2 – Припуски на сторону при механической обработке
| Наибольший размер отливки (длина или высота), мм | Припуск, мм | |||||
| Массовое производство | Серийное производство | Единичное производство | ||||
| Простые отливки | Сложные отливки | Простые отливки | Сложные отливки | Простые отливки | Сложные отливки | |
| Отливки из серого чугуна | ||||||
| До 100 | ||||||
| 101…1200 | 2…4 | 3…6 | 3…6 | 3…8 | 3…8 | 4…10 |
| Отливки из стали | ||||||
| До 200 | ||||||
| 201…1200 | 3…6 | 4…9 | 4…9 | 7…12 | 7…12 | 10…15 |
| Отливки из цветных сплавов | ||||||
| До 200 | ||||||
| 201…2600 | 2…5 | 2…6 | 2…6 | 2…6 | 4…8 | 5…10 |
Примечание: Для нижних и боковых обрабатываемых поверхностей рекомендуется припуск по нижнему пределу, а для верхних – по верхнему.
Диаметр литых отверстий зависит от сплава и толщины стенки отливки. В таблице 1.3 приведены минимальные диаметры отливаемых отверстий.
Таблица 1.3 – Минимальные диаметры отливаемых отверстий, в зависимости от сплава и толщины стенки отливки (а).
| Отливки из серого чугуна | Толщина стенки а, мм | 8…10 | 20…25 | 40…50 |
| Минимальный диаметр отливаемого отверстия, мм | а | а/2 | а/3 | |
| Отливки из стали | Толщина стенки, мм | До 40 | 40…60 | 60…80 |
| Минимальный диаметр отливаемого отверстия, мм |
Формовочные уклоны необходимо предусмотреть на вертикальных стенках модели для облегчения ее удаления из формы (рис. 1.6).
Если поверхность обрабатываемая, то уклоны создают за счет увеличения размера А отливки (рис. 1.6, а). Если поверхность необрабатываемая, то выполняют средние уклоны (рис. 1.6, б). Если отливка неответственная, то уклоны образуют за счет уменьшения размеров отливки (рис. 1.6, в).
Величины формовочных уклонов приведены в таблице 1.4.
а б в
Рисунок 1.6 – Формовочные уклоны
Таблица 1.4 – Величины формовочных уклонов вертикальных поверхностей моделей и стержневых ящиков (ГОСТ 3212)
| Высота модели или стержневого ящика Н, мм | Уклоны | |||
| Деревянные модели или стержневые ящики | Металлические модели или стержневые ящики | |||
| α, мм | β, град. | а, мм | β, град. | |
| До 20 | ≤1,0 | ≤3º | 0,5…1,0 | 1º30'…3º |
| 20…50 | 1,0…2,0 | 1º30'…2º45' | 0,8…1,2 | 1º…2º |
| 50…100 | 1,5…2,5 | 1º…2º30' | 1,0…1,5 | 0º45'…1º |
| 100…200 | 2,0…3,0 | 0º45'…2º | 1,5…2,0 | 0º30'…0º45' |
| 200…300 | 2,5…4,0 | 0º30'…1º15' | 2,0…3,0 | 0º30'…0º45' |
Примечание: Нижние пределы уклонов устанавливаются для наружных поверхностей, верхние – для внутренних.
Стержневые знаки. Для изготовления модели отливки указывают форму и величину стержневых знаков. При горизонтальном расположении стержня в форме стержневые знаки изготавливают цилиндрическими, а при вертикальном расположении – коническими. Размеры вертикальных знаков приведены в таблице 1.5.
Таблица 1.5 – Размеры вертикальных знаков в зависимости от поперечного сечения и высоты стержня (ГОСТ 3606 - 80)
| Наибольший размер стержня в поперечном сечении, мм | Высота знака в зависимости от высоты стержня, мм | |||
| До 50 | 50…150 | 150…300 | 300…500 | |
| До 25 | - | |||
| 25…50 | ||||
| 50…100 | ||||
| 100…200 | ||||
| 200…300 | - |
Расчет литниковой системы
При расчете сужающейся литниковой системы необходимо определить сечение питателей по формуле:
, (1.1)
где ∑Fп – суммарное поперечное сечение площади питателей, см2; Q – масса жидкого металла, кг; t –продолжительность заливки, сек; k –удельная скорость заливки, кг/(см2 ∙ сек); L – коэффициент жидкотекучести.
Q - масса жидкого металла, вычисляется на основании чертежа.
k - значение удельной скорости заливки в зависимости от относительной плотности отливки, определяется по таблице 1.6.
Относительную плотность отливки определяет отношение Q/V, где V –- габаритный объем отливки, дм3.
L - коэффициент жидкотекучести, для отливок из чугуна и цветных металлов принимается равным единице, а для остальных – равным 0,8.
t - продолжительность заливки, вычисляется:
а) для серого чугуна и цветных, сплавов по формуле:
 |
(1.2)
б) для стали по формуле:
(1.3)
где S – поправочный коэффициент. Значения S в таблице 1.7.
Таблица 1.6 – Значения удельной скорости заливки k в зависимости от относительной плотности отливки
| Сплав | Значения удельной скорости заливки k, кг/(см2 . с),при относительной плотности отливки Q/V кг/дм3 | ||||||
| До 1 | 1…2 | 2…3 | 3…4 | 4…5 | 5…6 | Св. 6 | |
| Чугун | 0,55 | 0,65 | 0,75 | 0,85 | 0,95 | 1,05 | 1,15 |
| Сталь | 0,60 | 0,65 | 0,70 | 0,75 | 0,80 | 0,90 | 0,95 |
| Медные сплавы | 0,35 | 0,45 | 0,55 | 0,60 | 0,65 | 0,70 | 0,75 |
| Алюминиевые сплавы | 0,30 | 0,40 | 0,50 | 0,55 | 0,60 | 0,65 | 0,70 |
Примечание. Значения k приведены для заливки в сырые формы; для сухих форм величину k надо увеличить в 1,5 раза.
Таблица 1.7 – Поправочный коэффициент S, зависящий от толщины стенки отливки
| Средняя толщина стенки, мм | До 10 | 11 … 20 | 21 … 40 | Св. 40 |
| Поправочный коэффициент S | 1,0 | 1,3 | 1,5 | 1,7 |
После определения суммарного сечения питателей сечение шлакоуловителя и стояка устанавливают по соотношению:
а) для серого чугуна:
∑Fп ׃ ∑Fшл ׃ ∑Fст = 1 ׃ 1,2 ׃ 1,4; (1.4)
б) для стали :
∑Fп ׃ ∑Fшл ׃ ∑Fст = 1 ׃ 1,1 ׃ 1,2; (1.5)
в) для цветных сплавов:
∑Fп ׃ ∑Fшл ׃ ∑Fст = 1 ׃ 2 ׃ 3. (1.6)
Сталь и некоторые цветные сплавы имеют повышенную усадку, поэтому в массивных частях отливки необходимо установить прибыли, чтобы не образовались усадочные раковины. Размер прибылей: диаметр прибыли в 1,3 раза больше толщины стенки или питаемого узла; высота прибыли – в 1,5 раза больше ее диаметра; протяженность прибылей составляет 30…40 % от протяженности отливки.