Анализ технологической конструкции литой детали

Технологичной называют такую конструкцию изделия или составных ее

элементов (деталей, узлов, механизмов), которая обеспечивает заданные

эксплуатационные свойства и позволяет изготовлять ее с наименьшими затратами.

Технологичность конструкции литой детали обеспечивается при выполнении следующих рекомендаций:

· Внешние контуры детали должны быть главными

· Необходимо устранить чрезмерно выступающие части, тонкостенные ребра.

· Конструкция детали должна обеспечивать минимальное количество разъемов и минимальное количество стержней

· При конструировании литых деталей следует соблюдать правило “теней”

 

· Конструкция должна обеспечивать направление затвердевания путем подбора толщин стенок обеспечивающих равномерное затвердевание и охлаждение отливки. Стенки должны быть по возможности одинаковы.

· Толщины стенок не должны быть меньше 3-4 мм из-за опасности образования трещины.

· Необходимо правильно выбирать радиусы закруглений в местах перехода от одних сечений к другим.

· Тонкие стенки отливки необходимо устанавливать ребрами

Расположение отливки в форме

· Всю отливку или ее основную часть следует располагать в одной полуформе, желательно нижней.

· Большие горизонтальные поверхности отливки следует располагать в низу формы так как верхнее их расположение приводит к обгоранию и обсыпанию земли, затруднению выхода газов и загрязнение металла всплывающими шлаковыми включениями.

· Обрабатываемую поверхность отливки следует располагать в нижней или боковой частях формы.

· Отливки из сплавов дающих большую усадку следует располагать в форме так, чтобы обеспечить направление затвердевания отливки т.е тонкие части сверху, толстые снизу.

Выбор плоскости разъема литейной формы

1.Форма и модель по возможности должны иметь одну поверхность разъема желательно горизонтальную.

2.Модель должна легко извлекаться из формы.

3.Всю отливку нужно располагать в одной (преимущественно нижней) полуформе с целью исключения перекосов (если позволяет конструкция).

Специальные способы литья

§ Литье в оболочковые формы

В оболочковых формах получают отливки из любых литейных сплавов. Применяется в массовом и крупносерийном производстве.

Шероховатость поверхности отливок Rz 160…25. Точность размеров – 14-15 квалитет. Получают заготовки деталей: коленчатых валов, детали вентиляторов.

Основные технические операции при литье в оболочковые формы:

1.Изготовление оболочек.

2.Сборка оболочек в формы.

3.Установка форм под заливку металла.

4.Заливка форм.

5.Формирование отливки.

6.Выбивка и финишная обработка отливок.

Достоинства:

1.Уменьшение параметров шероховатости.

2.Возможность получения отливок с тонким и сложным рельефом.

3.Уменьшение трудоемкости ряда операций технологического процесса (изготовление формовочной смеси, изготовление формы и т.д)

4.Значительная экономия металла (до 35%)

5.Уменьшение расхода формовочных материалов в 10-20 раз

Недостатки:

1.Высокая стоимость смоляного связующего.

2.Сложность модельно-стержневой оснастки.

3.Повышенное выделение вредных веществ вследствие термического разложения смоляного связующего.

4.Недостаточная прочность оболочек при получении относительно тяжелых отливок.

5.Склонность к появлению специфических эффектов (газовых раковин, “апельсиновой корки” и т.д)

Проектирование отливок

· Следует стремиться, чтобы поверхность разъема оболочковой формы была плоской.

· Минимальный габаритный размер отливки должен располагаться перпендикулярно плоскости разъема.

· Для повышения точности размеров большую часть отливки, а по возможности всю отливку следует располагать в одной полуформе (желательно нижней)

· Поверхности отливок к размерам которых предъявляются повышенные требования по точности не должны пересекаться с поверхностью разъема формы.

· Стенки отливки большой протяженности не должны быть расположены в плоскости разъема.

· Поверхности отливки перпендикулярные линии разъема должны иметь уклоны.

· Минимальные уклоны на поверхностях не подвергающихся механической обработке 0,3°

· Радиусы скругления должны быть не меньше 1-2 мм.

· Рекомендуется избегать внутренних полостей для получения которых требуются стержни.

· Минимальный диаметр отверстия получаемого в отливке с помощью стержня находится в пределах 8-10 мм, при глубине глухого отверстия до 5d и сквозного до 10d.

Изготовление оболочек

Нагретую до 220-280°С модельную форму укрепляют на бункере в песчано-глинистой смеси. Бункер поворачивается на 180°, смесь попадает на горячую плиту и спекается. В зависимости от продолжительности выдержки (20-30 сек) формируется оболочка толщиной 8-12 мм. Бункер возвращается в исходное положение, не спекшаяся смесь попадает в бункер. Модель с оболочкой снимают с бункера и подают в печь T=300-350°C, для окончательного отвердевания в течение одной минуты. Оболочку снимают с модели, соединяют с другой половиной, устанавливают стержни и заливают металл. Смесь состоит из мелкозернистого кварцевого песка (93-96%) и термореактивной смолы.

Дефекты отливок

1.Местное повышение шероховатости поверхности из-за рыхлости и не плотности оболочки, переотверждевания формовочнй смеси и т.д.

2.Пригар песка.

3.Песчаные и шлаковые раковины и засоры.

4.Газовые раковины.

5.Науглероживание металла