Материал: 4327

26

Округление расчетной величины радиуса производят в большую сторону до рекомендуемых значений: I, 2, 3, 5, 8, 10, 15, 20, 25, 30 и 40 мм.

Формовочные уклоны назначают в тех случаях, когда деталь не имеет конструктивных уклонов, обеспечивающих свободное извлечение модели из формы. Существует три возможных варианта выполнения уклонов: путем увеличения размеров отливки ("в плюс") на обрабатываемых поверхностях сверх припусков на механическую обработку или на необрабатываемых при толщине стенки меньше минимально допустимой величины; путем одновременного увеличения и уменьшения размеров отливки ("в плюсминус") на необрабатываемых поверхностях, которые не сопрягаются с другими деталями, или при толщинах стенок от 8 до 12 мм; путем уменьшения размеров отливки ("в минус") на необрабатываемых поверхностях, сопрягаемых с другими деталями, или при толщинах стенок более 12 мм.

Величины минимальных уклонов моделей и стержневых ящиков зависят от измеряемой высоты поверхности и находятся из табл. 4.5.

4.5 Разработка чертежа стержня

Стержни служат для образования в отливках отверстий и внутренних полостей. В процессе заливки формы стержни окружены со всех сторон расплавленным металлом, испытывают значительные термические и механические воздействия, поэтому должны обладать высокой прочностью, газопроницаемостью, хорошей податливостью и выбиваемостью. В единичном мелкосерийном производстве литейные стержни изготовляют в стержневых ящиках ручным способом.

К основным элементам конструкции литейного стержня относят знаковые части, которые служат для установки стержня в форме, обеспечивают его устойчивость и точную фиксацию положения в форме, а также вывод газов, выделяющихся из стержня при заливке жидкого металла. Для улучшения вывода газов накалывают иглами вентиляционные каналы.

Размеры стержня выполняют с учетом линейной усадки заливаемого сплава (табл. 4.6). Место расположения стержня должно быть такое, чтобы исключить разностенность отливки. Точность установки стержня обеспечивается формой знаковых частей, их размерами, которые назначают по таблице 4.7 а, б с учетом размеров стержня и его положения в форме (рис. 4.1). Высоту верхних вертикальных знаков h1 (рис. 4.1) принимают не менее 0,5 h. Формовочные уклоны на знаковых частях стержня принимают в пределах от 6 до 10°. Зазоры S между знаковыми поверхностями форм и стержней в зависимости от их размеров берут в пределах от 0,3 до 1,5 мм и указывают на чертежах только в случае отклонения от рекомендуемых величин. Контуры стержней изображают сплошной тонкой лини-ей (допускается синим цветом). Стержни в разрезе штрихуют только у контурных

27

Рис. 4.1 Положение стержней в литейной форме: а) – горизонтальное; б), в) - вертикальное

28

линий и обозначают буквами "Ст" с указанием порядкового номера, например. Ст1, Ст2.

4.6 Разработка чертежа модели

Литейная модель - это приспособление, при помощи которого в формовочной смеси получают полость с формой и размерами, близкими к размерам отливки. Поэтому при разработке чертежа модели за основу принимают форму и размеры отливки и увеличивают на величину линейной усадки заливаемого сплава (см. табл. 4.6).

Для изготовления моделей используют различные материалы. Наиболее часто применяют древесину различных пород. Деревянные модели значительно дешевле других и широко применяются не только для индивидуального и мелкосерийного производства, но и для серийного производства крупногабаритных отливок.

Комбинированные модели - деревянные с металлическими частями используют для серийного производства.

Гипсовые и цементные смеси используют для изготовления простых моделей при мелкосерийном и серийном производстве.

Металлические модели применяют в серийном, крупносерийном и массовом производстве. Их основные преимущества — долговечность, точность размеров и чистота поверхности. В качестве материала для изготовления металлических моделей используют в основном алюминиевые сплавы, иногда серый чугун или бронзу. Металлические модели с целью облегчения делают полыми и тонкостенными. Толщина стенки должна быть не меньше указанной в табл. 4.8. В последние годы нашли применение модели из пластических масс. Они легче и дешевле металлических, однако уступают им по стойкости. Деревянные модели окрашивают:

-для чугунных отливок - в красный цвет;

-для стальных отливок - в синий цвет;

-для отливок из цветных сплавов - в желтый цвет. Стержневые знаки на

моделях окрашивают в черный цвет.

4.7 Выбор размеров опок

Применяемые в литейных цехах опоки изготовляют из стали, чугуна, алюминиевых сплавов и в некоторых случаях в условиях индивидуального производства - из древесины. По конструкции опоки делят на цельнолитые, свертные и сварные. По форме они бывают прямоугольные, квадратные, фасонные и круглые.

Прежде чем выбрать, размеры опок, следует определить место расположения литниковой системы и согласно табл. 4.9 принять расстояния

29

(не менее допустимых) между элементами модели, литниковой системой и стенками опок. Полученные размеры опок округлить и из табл. 4.10 выбрать внутренние размеры опок.

4.8 Расчет литниковой системы

Литниковая система - это система каналов, предназначенная для подвода расплавленного металла в полость литейной формы и питания отливок при затвердевании.

Основными элементами литниковой системы является литниковая чаша или воронка, стояк, шлакоуловитель, питатель, выпор и при необходимости прибыль.

Литниковая чаша предназначена для приема жидкого металла из ковша и удержания шлака, попавшего вместе с металлом в чашу. Стенки чаши выполняются под углом, близким к 45°, а дно перед входом в стояк имеет возвышение (порожек).

Литниковая воронка представляет собой расширение верхней части стояка и предназначена для приема жидкого металла.

Литниковый стояк - вертикальный канал для подачи жидкого металла из чаши к другим элементам литниковой системы. Стояк выполняют в верхней полуформе с конусностью до 5°.

Шлакоуловитель служит для распределения металла из стояка по питателям и улавливания шлаков, движущихся вместе с жидким металлом. Это, как правило, горизонтальный канал трапецеидального профиля, расположенный в верхней полу форме.

Питатель - это литниковый канал, предназначенный для подвода жидкого металла к полости формы. Питатель выполняют по разъему в нижней полуформе сечением в виде трапеции с переходом в месте сопряжения с отливкой в широкий прямоугольник (для облегчении отламывания). Количество питателей выбирают исходя из необходимости равномерного заполнения всей формы.

Выпор предназначен для выхода газов из полости формы, питания отливки при затвердевании и облегчения контроля заполнения формы. Количество выпоров зависит от размеров и конфигурации отливки, а устанавливают их в самых высоких точках верхней полуформы. Выпор имеет конусность до 5° с сечением у основания 1/2 - 1/4 сечения стенки отливки.

Прибыль является добавочной частью отливки, служащей для ее питания в процессе затвердевания и для предотвращения появления в отливке усадочных раковин. Остальные функции прибыли те же, что и выпора.

Литниковая система оказывает существенное влияние на качество отливки и расход металла. Следует стремиться к тому, чтобы при обеспечении необходимого качества отливки расход металла на литниковую систему был минимальным.