Выбор вида заготовки и его характеристика

 

Материал детали Сталь 45 является литейным сплавом

Сталь 45 гост выделяется среди подобных изделий рядом следующих характеристик: назначением и функциональностью, химическим составом элементов, возможными заменителями, поставщиками, максимальной температурой работоспособности, литейным и техническим набором характеристик. В основных свойствах выделяют ее основные заменители: стали 40Х, 50 и 50Г2. По своим характеристикам они являются наиболее близкими с похожим набором функций. Сталь 45 гост особо применима для валов, как коленчатых, так и распределительных, шпинделей, бандажей, цилиндров, различных видов и форм кулачков и т.д. Другими словами, для всех приборов и устройств, которые должны обладать максимальной прочностью, надежностью и износоустойчивостью. По своему химическому составу данная сталь содержит: медь, марганец, мышьяк, никель, фосфор, хром и др. Касаемо своих механических свойств сталь 45 гост выдерживает многие перепады температур, различные климатические изменения и воздействия. Она спокойно проходит температурные испытания от 200 до 600°. Скорость изменения формы стандартного образца будет достигать 0,009 1/с (6 мм диаметр и 30 мм длина)

Качественные отливки можно получить только при соблюдении ряда требований, связанных с условиями образования отливок в формах. Конструкция литой детали должна обеспечить ее технологичность:

1.получение качественного литья,

2.удобство формовки

3. обрубки и последующей механической обработки.

Основным требованием при разработке конструкций литых изделий является наибольшая их простота. Конструируя отливку, необходимо учитывать расположение её в форме и наличие поднутрений или внутренних контурах, проверяемых методом световых теней. Если при освещении отливки пучком параллельных лучей на плоскости разъема нет теневых участков, форма имеет один простой разъём, обеспечивающий высокую точность изготовления. Для сокращения теневых участков на отливке должно быть как можно меньше выступающих частей (кронштейнов, бабышек, непараллельных ребер и пр.).

Равностенность обеспечивает равномерность охлаждения, следовательно равномерность усадки, отсутствие горячих трещин, воздушно-газовых и усадочных раковин. Для сохранения необходимой прочности отливки её усиливают ребрами жесткости, толщина которых составляет 0,8-0,9 толщины стенок для внешних ребер и 0,6-0,7 для внутренних.

При литье по выплавляемым моделям и в песчаные формы допускается неравностенность, обеспечивающая направленность затвердевания от места заливки к дальнему концу формы. Качество таких отливок повышается за счет применения прибылей, толщина которых превышает максимальную толщину стенок.

Наряду с равностенностью следует стремиться к тонкостенности литой детали, благодаря которой увеличивается скорость кристаллизации сплава, создается равномерная мелкозернистая структура и повышаются механические свойства отливок. Оптимальные и минимальные допустимые толщины стенок для каждого вида литья приводятся в справочниках.

В местах сопряжения двух стенок и в острых углах отливок необходимо делать радиусы скруглений для того чтобы избежать образования трещин вследствие неравномерности кристаллизации. Острые кромки допускаются только на плоскости разъема формы.

Внутренние радиусы кривизны вычисляются по формуле:

Ŕ=δ₁+δ₂/k,

R – радиус сопряжения;

δ₁- толщина первой стенки;

δ₂ – толщина второй стенки;

k – коэффициент, зависящий от способа литья.

Наружние радиусы скруглений определяются из конструктивных соображений. На необрабатываемых поверхностях, расположенных перпендикулярно плоскостям разъема формы, необходимо делать уклоны или конусность. Величина уклона или конусности зависит от способа литья. В случае недопустимости уклонов (конусности) в готовой детали по конструктивным соображениям, их удаляют при механической обработке.

Отверстия и окна рекомендуется изготовлять в литых заготовках, так как при последующем сверлении в утолщениях вскрываются воздушно-газовые пузыри или усадочные раковины. Если необходимо получить отверстия с низкими параметрами шероховатости и точными размерами, то оставляют припуск на механическую обработку, который зависит от способа литья и отношения длины отверстия к его диаметру. Для каждого способа литья рекомендуются минимальные проливаемые отверстия /1/. Стенки отливок по контуру отверстий рекомендуется укреплять отбортовками табл 7 /1/. Ребра жесткости должны иметь уклоны 10-36⁰. Высота их не должна превышать пяти толщин, сопрягаемых с ними стенок.

В местах сопряжения ребер жесткости со стенкой не должно быть скопления металла. Высота приливов и бабышек должна быть больше толщины основной стенки на 2 - 4 мм.

Выбор способа литья зависит от материала, габаритов детали, серийности производства и т.д. Удобно выбирать способ литья сравнением основных показателей. В справочнике / 1./ находятся таблицы область применения способов литья в зависимости от области применения и серийности и сравнительные характеристики способов литья.

Выбрав по области применения и материалу подходящие способы литья и вставив их в колонку 1 таблицы 2, отмечаем баллами основные характеристики, причем самые высокие баллы обозначаются I, а самые низкие VII. В данном случае для корпуса из литейного алюминиевого сплава подходят: литье под давлением, литье по выплавляемым моделям и литье в песчаные формы.

 

 

Выбор способа литья Таблица

Наименование способа литья	Производи-тельность	Рост эконо-мичности с увеличен-м серии	Выход годного литья	Стоимость оснастки	Продолжит освоения	Точность размеров, квалитеты	Высота шерох. по Rа, мкм
Литье под давлением	I	I	I	V	V	I	I
Литье по выплавляемым моделям	V	V	II	II	II	II	II
Литье в песчаные формы	IV	III	III	I	I	VII	VII

Таким образом, литье под давлением по производительности, экономичности, выходу годного, точности и шероховатости имеет преимущества перед другими способами литья.