Технологичность конструкции литых деталей

На машиностроительных предприятиях, производящих отливки, производится разработка технологического процесса изготовления отливок.

Разработка технологического процесса изготовления отливки производится на основании чертежа детали.

Конструкция литой детали должна обеспечивать высокий уровень механических и эксплуатационных характеристик при заданной массе, конфигурации, точности размеров и шероховатости поверхности. При проектировании отливки должны учитываться литейные свойства сплавов, а также технологии изготовления модельного комплекта, литейной формы, стержней, очистка и обрубка отливок, а также их дальнейшая обработка. Необходимо стремиться к уменьшению массы и упрощению конфигурации отливки.

Конструкция литых деталей должна быть согласована с технологом на технологичность.

При определении технологичности детали принимаются во внимание следующие факторы:

- вид сплава;

- минимальная толщина стенки; (Трухов, стр. 29)

- минимальный диаметр литого отверстия; (Трухов, стр.42)

- радиус сопряжения стенок; (Трухов, стр.30-31);

- литейные радиусы. Литейные радиусы предусматриваются в углах стенок отливок, Трухов, стр.33;

- точность отливки по ГОСТ 26645-85;

- шероховатость поверхности;

- формовочные уклоны по ГОСТ 3212-92; (Трухов, стр..35, 39);

- требования к герметичности отливок.

Сопряжение стенок в отливках должны быть плавными, без острых углов. Скругление внутренних углов называется галтелью, наружных – закруглением.

Величина радиуса переходов и литейные радиусы определяются по справочным таблицам (Трухов, стр. 32).

При оценке минимальной толщины стенки отливки принимается во внимание вид сплава, протяжённость стенки отливки. Протяжённость стенки отливки определяется жидкотекучестью сплава.(Трухов, стр.29).

Припуски на механическую обработку назначают в соответствии с ГОСТ 26645-85.

Для облегчения удаления модели из формы без её разрушения её боковые поверхности выполняют с формовочными уклонами, величина которых зависит от высоты модели.

Для установки в форму стержней, выполняющих внутренние полости отливки, модель имеет знаки, которые выполняют отпечатки в форме, предназначенные для установки стержней.

Отливки, затвердевающие одновременно должны иметь равномерную толщину стенок с плавными переходами (рис. 2.3.а). Принцип применяется для мелких и средних тонкостенных отливок из чугуна и других сплавов. При направленном затвердевании (рис. 2.3.б) верхние сечения отливок питаются от прибылей 1. Верхние сечения служат прибылью для нижних сечений. Принцип направленного затвердевания применяется для деталей с повышенными требованиями к герметичности отливок.

Для снижения литейных напряжений необходимо обеспечить свободную усадку элементов отливки. Корпусная деталь, показанная на рис. 2.3 (а) имеет перегородки, которые затрудняют процесс усадки, в результате чего возникают значительные литейные напряжения. Конструкция, представленная на рис. 2.3(б), обеспечивает свободную усадку.

Внешние контуры отливок должны представлять собой сочетание простых геометрических тел с преобладанием плоских прямолинейных поверхностей с плавными переходами (рис.2.3 (б)).

Рис. 2.2.

Рекомендуемые переходы от стенки к стенке в литых деталях

Рис. 2.3. Конструкция литой детали: а – нетехнологичная,; б - технологичная

Стремятся к уменьшению габаритных размеров и особенно высоты литой детали. Это облегчает изготовление модельного комплекта, а также процессы формовки, сборки форм и очистки отливок. При этом отливка должна иметь один плоский разъем и располагаться по возможности в одной полуформе.

Контуры литых деталей должны обеспечивать формовку без дополнительных стержней (отсутствие поднутрений).

Необрабатываемые поверхности, перпендикулярные к плоскости разъема, должны иметь конструктивные уклоны. Бобышки, приливы и другие выступающие части необходимо конструировать так, чтобы не затруднять извлечение модели из формы.

При изготовлении нетехнологичных отливок требуется применение в моделях отъемных частей или стержней, что усложняет процесс формовки (Рис.2.3).

Внутренние полости сложных отливок необходимо изготавливать с минимальным числом стержней.

В конструкции должно быть достаточное число окон для прочного крепления стержней в форме, удаления газов из стержня и удобства выбивки стержней из отливки. В конструкции детали следует избегать пазов и узких полостей, при выполнении которых возможно образование песчаных раковин, из-за разрушения стержней потоком расплавленного металла.

Минимальные диаметры отверстий в отливках выбираются в зависимости от материала и толщины стенки.