Технология изготовления отливки

При ответе на вопросы 1–25 необходимо привести чертеж детали (рис. 1а) с нанесением на него технологических указаний, необходимых для изготовления модельного комплекта, формы и стержней: размеры, припуски на механическую обработку, верх (В) и низ (Н) формы, линии разъема формы и модели МФ при совпадении линии разъема модели и формы; РМ (разъем модели) и РФ (разъем формы) при несовпадении этих плоскостей, технологические напуски (отверстия, впадины и т. п., не выполняемые в отливке, зачеркивают тонкими линиями) и чертеж модели с указанием размеров.

Модель – прообраз будущей детали, отличающийся от нее на величину припуска, на механическую обработку, технологических напусков, усадку и наличием стержневых знаков в месте получаемых отверстий, полостей.

Припуски на механическую обработку – слой металла, удаляемый с отливки последующей механической обработкой (табл. 1 и 2).

Припуски обозначают сплошной тонкой линией у поверхности, на которой стоит знак √ величины шероховатости, указывающий на необходимость последующей механической обработки; знак в правом верхнем углу чертежа указывает, что остальные поверхности детали не подвергаются механической обработке. Величина припуска проставляется цифрой в мм перед знаком шероховатости (из табл. 1 и 2). Величина припуска на усадку выбирается в за­висимости от усадки материала отливки (табл. 3).

Таблица 1. Припуски на механическую обработку (мм) для отливок

из серого чугуна (ГОСТ 1855-72) и стали (ГОСТ 2009-55)

Наибольший размер, мм	Положение поверхности при заливке	Номинальный размер, мм
серый чугун	сталь
До 120	Св. 120 до 260	260-500	До 120	Св. 120 до 260	260-500
До 120   Св. 120 До 260 Св. 260 До 500	Верх Низ, бок Верх Низ, бок Верх Низ, бок	4,5 3,5 4,5	- - 5,5 4,5	- - - -		- -	- - - -

Примечание. Под номинальным размером для установления припусков на механическую обработку следует понимать наибольшее расстояние между противоположными обрабатываемыми поверхностями или расстояние от базисной поверхности или оси (отливки) до обрабатываемой поверхности.

Таблица 2. Наибольшие припуски на обработку резанием отливок

из цветных сплавов, мм

Наибольший размер отливки (длина или высота), мм	Единичное производство
До 100 Св. 100 до 200 Св. 200 до 300 Св. 300 до 500	2,0 3,0 4,0 5,0

Таблица 3. Припуски на усадку.

Сплав	Линейная усадка, %
Серый чугун Сталь Медные сплавы Алюминиевые сплавы	0,8 – 1,2 1,8 – 2,2 1,2 – 1,5 1,0 – 1,5

Формовочные (литейные) уклоны. Их придают вертикальным поверхностям моделей, не имеющим конструктивных уклонов, в направлении извлечения их из формы (для удобства). Величины уклонов регламентируются ГОСТ 3212–80. В учебных целях принять формовочные уклоны 1–3°.

Знаковые части моделей и стержневых ящиков. Размеры знаковых частей, уклоны и зазоры регламентируются ГОСТ 3607–80. В учебных целях принять заливку металла в сырые формы, длину знаков 15–40 мм.

Последовательность ручной формовки в двух опоках по разъемной модели (рис. 1 б, в).

1. На подмодельную плиту устанавливают нижнюю часть модели (с гнездами под шины) разъемом, на плиту, модель питателей 6 и нижнюю опоку 1.

2. Поверхность моделей припыливают припылом (мелким песком) для предупреждения прилипания формовочной смеси к ним.

3. Через сито просеивают облицовочную формовочную смесь небольшим слоем.

4. Засыпают наполнительную формовочную смесь, постепенно уплотняя ее трамбовкой.

5. Излишки формовочной смеси срезают линейкой и делают вентиляционные каналы, прокалывая уплотненную формовочную смесь иглой (душником). Конец иглы не должен касаться поверхности модели.

6. Переворачивают опоку на 180° и по контрольный штырям устанавливают на нее верхнюю опоку 2.

7. На нижнюю часть модели ставят по шипам ее верхнюю часть и размещают модели шлакоуловителя 7, стояка 8 и выпоров 4.

8. Припыливают модели, плоскость разъема посыпают разделительным песком и повторяют операции формовки 3, 4, 5.

9. Извлекают модель стояка и выпоров и вырезают литниковую чашу 9.

10. Верхнюю полуформу снимают, поднимая ее вверх по штырям, и ставят на плиту плоскостью разъема вверх.

11. Поверхность формы по контуру модели смачивают водой при помощи кисточки для предупреждения осыпания ее краев.

12. В половины модели детали и модель шлакоуловителя забивают или ввинчивают подъемы (крючки) модели и шлакоуловителя, слегка расшатывают легкими ударами молотка по подъему и осторожно извлекает.

13. Исправляют поврежденные места формы гладилками, ланцетами, ложечками и т.п.

14.Отделанную форму, изготавливаемую по-сырому, припыливают серебристым графитом

15. Собирают форму: полуформы обдувают сжатым воздухом, в нижнюю полуформу 1 ставят стержень 3, нижнюю полуформу осторожно по контрольным штырям накрывают верхней и опоки скрепляют. Форма готова к заливке. Кроме чертежа детали и модели, в этом же масштабе привести собранную форму с указанием ее элементов.

Рис.1

Рис.2 Рис.3

Рис.4

Рис. 5

Рис.6 Рис.7

Рис.8 Рис.9

Рис.10

Рис.11 Рис.12

Рис.13 Рис.14

Рис.15 Рис.16

Рис.17

Рис.18

Рис.19 Рис.20

Рис.21 Рис.22

Рис.23 Рис.24

Рис.25 Рис.26

Приложение 2

 

При решении задач по горячей объемной штамповке искомые величины рекомендуется определять по таблице и по формуле.

Температурные интервалы горячей объемной штамповки

Марка стали	Предел прочности, sв, кг/мм^2	Температура, t °С	Рекомендуемый интервал, t °С
начало	конец
не выше	не ниже
10					1250…750
15					1220…800
30					1250…750
35					1250…750
45					1220…800
70					1180…800
9Х					1110…825
20Х					1200…800
40Х					1180…830
50ХН					1180…830
18ХГТ					1220…830
12ХН3А					1180…800

 

Время выдержки заготовки в печи определяют по формуле Н.Н. Доброхотова:

,

 

где Т – общее время нагрева, включая выдержку, ч;

К – коэффициент, учитывающий степень легирования стали (принимается равным 10 для углеродистой стали и 20 – для легированной);

a - коэффициент, зависящий от способа укладки заготовок в печи для штучных заготовок круглого сечения, нагреваемых со всех сторон (единичное производство) a = 1, адля плотно уложенных (массовое или серийное производство) a = 2;

Д – диаметр заготовки (размер стороны), м.

 

Приложение 3

 

При решении задачи (контрольная работа №3) искомые величины рекомендуется определять по следующим зависимостям.

Паспортные данные станков

Токарно-винторезные станки

Модели: 1А62, 1А62Б, 1А62Г

частоты вращения шпинделя (мин^-1): 11,5; 14,5; 19; 24; 30; 37,5; 46; 58; 76; 96; 120; 150; 184; 2304 305; 380; 480; 600; 610; 770; 960; 1200;

мощность электродвигателя главного движения N _э =7 кВт, КПД станка h =0,75.

Модель 1В62Г

частоты вращения шпинделя (мин^-1): 10; 12,5; 16, 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250;

мощность электродвигателя главного движения N _э = 7,5 кВт, КПД станка h = 0,786.

Модель 1К62

частоты вращения шпинделя (мин^-1): 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 1254 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000;

мощность электродвигателя главного движения N _э =10 кВт, КПД станка h = 0,8.

Модель 16К20

частоты вращения шпинделя (мин^-1): 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600;

мощность электродвигателя главного движения N _э =10 кВт, КПД станка h =0,75.

Вертикально-сверлильные станки

Модель 2Н135

частоты вращения шпинделя (мин^-1): 31,5; 45; 63; 90; 125; 180; 250; 355; 500; 710; 1000; 1400;

подача, мм/об: 0,1; 0,14; 0,2; 0,28; 0,4; 0,56; 0,8; 1,12; 1,6;

мощность электродвигателя главного движения N _э =4,5 кВт, КПД станка h = 0,8.

Модель 2Н150

частоты вращения шпинделя (мин^-1): 22; 32; 45; 63; 89; 123; 176; 248; 350; 493; 645; 980;

подача, мм/об: 0,05; 0,1; 0,14; 0,2; 0,28; 0,4; 0,56; 0,8; 1,12; 1,6; 2,0; 2,24.

мощность электродвигателя главного движения N _э =7,5 кВт, КПД станка h =0,8.

 

Сила резания (вертикальная составляющая) при точении:

Р_Z=C_p∙t^Xp∙S^Yp, Н,

где t – глубина резания, мм;

S – подача, мм/об.

Значения величин C_p, x^P, y^P выбирают из табл. 2.

Осевое усилие Р_Х=Р_Z/4.

Радиальная сила Р_Y=2/5∙Р_Z.

Скорость резания:

1) При точении V = ,м/мин,

где t – глубина резания, мм;

S – подача, мм/об;

Т – стойкость резца, мин., выбирают согласно табл. 3.

Значение C_v выбирают согласно табл. 1.

Значения Х_v, Y_v выбирают согласно табл. 4.

Значение m выбирают согласно табл. 5.

2) При сверлении V = , м/мин,

где D – диаметр сверла, мм;

S – подача, мм/об.;

Т – стойкость сверла, мин.

Значения величин С₁, т, у, г выбирают в соответствии с табл. 6.

Частота вращения заготовки (при точения) или сверла (при сверлении) определяют после расчета скорости резания.

n= , мин^-1,

где V – скорость резания, м/мин;

D – диаметр заготовки (сверла), мм.

Основное машинное время:

= , мин,

где i – число проходов;

L – длина хода режущего инструмента;

L=l₁+ l₂+ l₃,

где l₁ – длина обрабатываемой поверхности, по которой осуществляется перемещение инструмента в направлении подачи, мм (задается ус­ловием задачи);

l₂ – длина врезания инструмента, мм.

При точении l_{2 = ,}

где t – глубина резания, мм;

φ – главный угол в плане резца.

При сверленииl₂ = ,

где R – радиус сверла, мм.

При фрезеровании l_{2 = ,}

где R₁ – радиус фрезы, мм;

t – глубина фрезерования, мм;

l₃ – длина выхода инструмента (перебег), мм, l₃ = 2—5 мм.