Конструирование отливок с учетом их прочности

При сложных и крупных стальных отливках следует изучить также возможность изготовления изделия комбинированным способом – сваркой нескольких простых отливок или сваркой литых частей с частями, изготовленными из стального листа или профильного проката. Опока, например.

Следует взвесить возможность соединения нескольких отливок в одну. Достоинства этого:

·уменьшение веса изделия

·сокращение объема механической обработки

·упрощение сборки

·уменьшение числа предметов оборудования

·легкость изготовления нескольких небольших простых отливок вместо одной крупной и сложной

·снижение брака

·облегчение механической обработки малыми станками

·возможность типизации отливок.

В основу проектирования отливок следует положить соблюдение возможной равномерности толщины стенки, избегая местных утолщений. Переходы между толстыми и тонкими сечениями должны быть плавными. Закругления должны быть выполнены с соответственно большими радиусами.

В отливках со стенками разной толщины, с резкими и неправильно выполненными переходами сечений разной величины и с большими местными скоплениями металла возникают большие внутренние напряжения, приводящие трещинам и короблению. В массивных сечениях стенок могут быть усадочные раковины и пористость.

2.5 Крестообразное сопряжение четырех стенок.

Такое сопряжение нерационально, так как увеличивает массу металла, способствует концентрации тепла, замедляет охлаждение.

При конструировании литых деталей для увеличения их общей жесткости и прочности, усиления особо нагруженных мест или выступающих частей, а иногда по технологическим соображениям рекомендуется предусматривать ребра жесткости. Ребра жесткости позволяют уменьшить сечения отдельных элементов, снизить внутренние напряжения стенок различной толщины, а также способствуют предотвращению коробления или брака по трещинам.

В зависимости от назначения ребра жесткости подразделяются:

1)усиливающие (увеличивающие прочность, уменьшают напряжения);

2)разводящие (воспринимают сосредоточенные нагрузки и переносят их рассредоточено на тонкие стенки отливки);

3)ребра жесткости (усиливают жескость слабых элементов отливки);

4)ребра конструктивные (охлаждающие, направляющие и т.д.);

5)ребра технологические (усадочные, ребра предохраняющие отливку от деформации при охлаждении - удаляемые);

Направление ребер жесткости должно быть перпендикулярны к направлению линий максимальных напряжений в отливке.

Бобышки, платики, приливы и пальцы.

Желательно конструировать отливку с минимальным количеством бобышек, приливов и платиков, т.к. образуя узлы сосредоточение металла, они часто являются причиной возникновения усадочных раковин и рыхлот.