Качество поверхности отливки

 

Качество литейной поверхности характеризуется наличием инородного слоя (пригара, окислов). Для оценки качества поверхности (наличие пригара) используется метод её очистки (молотком, дробью, щёткой и т.д.)

Характер литой поверхности в значительной степени зависит от процессов взаимодействия между формой и отливкой. Борьба за улучшение качества поверхности должна вести в направлении устранения пригара и получение ровной поверхности.

 

Условия эксплуатации

Деталь работает в условиях значительных статических и динамических нагрузок.

 

Выбор сплава для отливки «плита»

Деталь «плита» изготавливается из высокопрочного чугуна ВЧ-50 ГОСТ 7293—85.

 

Химический состав

Химический состав ВЧ-50 сведён в таблицу 1

 

 

Таблица 1

Химический состав ВЧ-50, % массовых

С	Si	Mn	P не более	S не более	Cr не более
3.2-3.7	1.9-2.9	0.3-0.7	0.1	0.02	0.15

 

Группа отливок принимается первая - отливки общего назначения.

 

 

Таблица 2

Механические свойства в термически обработанном состоянии

Временное сопротивление при растяжении σв, МПа, не менее	Условный предел текучести σ02, МПа, не менее	Относительное удлинение, δ, %, не менее	Твердость по Бринеллю, НВ
			153-245

 

Литейные свойства ВЧ-50

 

Литейная усадка …………………..1,0-1,25 %

Температура заливки..........................1380 ⁰С

 

Подбор шихты для ВЧ-50

Таблица 3

 

 

Оценка технологичности конструкции детали.

 

Деталь выполнена из высокопрочного чугуна марки ВЧ-50. Масса отливки 34,06 кг. Наибольший размер (по внешнему контуру) составляет 400 мм. Наибольшая толщина стенки 20 мм. Отливка имеет сравнительно простую конфигурацию. Отверстия диаметром 150 мм и 60 мм выполняются с помощью болванов. Отверстия диаметром менее 40 мм не отливаются.

Для усовершенствования технологичности отливки принимают формовочные радиусы и уклоны по ГОСТу 3212-80.

 

1. Выбор способа изготовления отливки.

 

Литье в формы на основе ХТС позволяет получать точные и качественные поверхности. Часть поверхностей можно оставлять без обработки (если точности ЛТ4 и шероховатости от Rz80 достаточно). Там, где обработка необходима, припуски могут достигать 1-3 мм. Чем меньше в отливке "лишнего" металла, тем более технологичной она оказывается. Более легкая и тонкая отливка получается плотнее, поэтому вероятность вскрытия раковин и пор в ходе обработки ниже на порядок. Меньшая масса отливки позволяет устанавливать стоимость отливки близкой к стоимости литья в землю, хотя стоимость за килограмм литья будет разной.

Итоговая стоимость литой детали оказывается сопоставима, несмотря на то, что цена за кг при литье в формы ХТС выше, чем при литье в землю. А если учесть существенное снижение количества брака, сокращение часов на обработку детали и увеличение ресурса инструмента, для многих литых деталей этот вид литья оказывается выгоднее.

Схема технологического процесса изготовления отливки в сухой форме приведена на рис 2.

 

 

Схема технологического процесса

 

Отделение выбивки

Выбивка отливок из форм

Отделение очистки

Выбивка стержней и очистка отливок

ОТК

Контроль отливок

Термическое отделение

Термообработка отливок

ОТЛИВКА

Модельный цех

Изготовление моделей Стержневых ящиков

Склад формовочных материалов

Хранение материалов

Склад шихты

Хранение шихтовых материалов

Смесеприготовительное отделение

Приготовление смесей

Плавильное отделение

Приготовление жидкого металла

Стержневое отделение

Приготовление стержней

Заливочное отделение

Сборка и заливка форм

 

Рис. 2

 

1. Проектирование технологической формы.

Главный принцип при выборе положения отливки во время заливки, заключается в получении наиболее ответственных ее поверхностей без литейных дефектов. При выборе положения отливки в форме руководствуемся следующими рекомендациями:

- учитываем принцип затвердевания отливки: отливку располагаем массивными частями вверх, и устанавливаем над ними прибыли;

- основные обрабатываемые поверхности и наиболее ответственные части отливки располагаем вертикально;

- данное положение обеспечивает надежное удержание стержней в форме во время заливки, имеется возможность проверки толщины стенок отливки при сборке формы;

- тонкие стенки расположены снизу и вертикально по заливке, что благоприятно при заливке стали, путь металла к тонким частям самый короткий.

 

Поверхность соприкосновения верхней и нижней полуформ называется поверхностью разъема формы. Она необходима для извлечения модели из уплотненной формовочной смеси и установки стержней в форму. Поверхность разъема может быть плоской и фасонной.

Выбор разъема формы определяет конструкцию и разъемы модели, необходимость применения стержней, величину формовочных уклонов, размер опок и т.д. При неправильном выборе поверхности разъема возможно искажение конфигурации отливки, неоправданное усложнение формовки, сборки.

Выбранная поверхность разъема формы удовлетворяет следующим требованиям:

- отливка в форме располагается горизонтально, что обеспечивает простоту технологии получения отливки;

- отливка располагается полностью в 1-й полуформе, что исключает искажения её геометрии вследствие неточного спаривания опок.

 

Положение отливки в форме.

Рис. 3

 

1. Проектирование моделей.

 

Для производства отливки «плита» будут использованы две модели: модель низа, которая представляет собой всю отливку вместе с питателями и модель верха – модели стояка и шлакоуловителя.

Припуски на механическую обработку назначено по ГОСТ Р 53464-2009 в зависимости от положения отливки поверхности отливки в форме: верх, низ, бок.

Рис. 4

 

 

При изготовлении модели учесть усадку ВЧ-50, которая составляет 1,1 %. Принимаем формовочные уклоны по ГОСТ 3212-80 равные 1^о.