Выбор поверхности разъема формы

Выбор поверхности разъема формы является важным этапом конструирования отливки, существенно влияющим на качество отливки и затраты на ее изготовление. Основные правила по выбору поверхности разъема формы:

· Число разъемов формы должно быть во всех случаях минимальным. Поверхности разъемов при единичном производстве должны быть плоскими. При серийных типах производства допускаются разъемы фасонного сечения, которые должны иметь наиболее простую геометрическую форму, ограниченную прямыми линиями или линиями, имеющими определенное геометрическое построение.

· Базовые поверхности отливки должны быть расположены в одной полуформе с обрабатываемыми и ответственными соосными поверхностями, а также фланцами и приливами, связанными с базовыми поверхностями жесткими поверхностями.

· Разъем должен быть таким, чтобы основные или все стержни устанавливались в нижней полуформе. При этом должно быть обеспечено максимальное удобство сборки формы.

· Для обеспечения максимальной точности отливки необходимо стремиться располагать отливку в одной полуформе.

· Разъем должен обеспечить наименьшее количество заливов и брака по перекосам, поэтому необходимо стремиться к минимальной протяженности литейных швов по поверхности отливки. При неизбежности заливов обработка их не должна вызвать затруднений. Наличие литейных швов на базовых поверхностях недопустимо.

В качестве примера рассмотрим выбор положения плоскости разъема для отливки крышки (рис. 1).

Выбираем плоскость разъема, как показано на рис. 2.

Рис. 2. Выбор положения в форме и плоскости разъема отливки

Выбранная поверхность разъема плоская, что обеспечивает удобство сборки литейной формы и в случае литья в песчано-глинистые формы упрощение конструкции модельной оснастки. Поверхность разъема обеспечивает наименьшее количество заливов, их обработка не представляет затруднений. Отсутствуют литейные швы на базовых поверхностях отливки.

АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ ИЗДЕЛИЯ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ВЫБРАННОМУ СПОСОБУ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВКИ

Анализ технологичности конструкции отливки должен установить соответствие конструкции детали основным требованиям литейной технологии, литейным свойствам сплава, технологии изготовления моделей, литейной формы и дальнейшей обработки отливки.

Основные положения по отработке конструкции отливки на технологичность

Литейные уклоны

На все поверхности, перпендикулярные плоскости разъема, назначаются литейные уклоны. Наличие литейных уклонов обусловлено особенностями технологии литья. В случае литья в песчано-глинистые формы уклоны предназначены для предотвращения разрушения формы при извлечении модели, в случае литья в кокиль – для облегчения извлечения отливки из кокиля и т.д. Величина уклонов зависит от высоты поверхности, способа изготовления отливки и определяется по ГОСТ 3212-92. Для отливок, изготавливаемых литьем в кокиль, величину уклонов увеличивают в 3 раза по сравнению с величинами, определенными по ГОСТ 3212-92.

Пример отработки конструкции на технологичность

В качестве примера рассмотрим отработку на технологичность конструкции отливки крышки для литья в песчано-глинистые формы.

Конструкция отливки (рис. 3) обеспечивает возможность формовки по модели без отъемных частей. Отсутствуют сложные фасонные поверхности, конфигурация отливки простая. Конструкция отливки позволяет изготавливать центральное отверстие при помощи стержня на двух знаках, что обеспечивает отвод газов и удобство установки стержня. Серый чугун относится к сплавам с малой склонностью к усадке, толщина стенок отливки практически одинакова, что обеспечивает одновременное затвердевание и уменьшает вероятность образования усадочных раковин и усадочной пористости. Последнее является особенно важным с точки зрения обеспечения требуемых эксплуатационных свойств (в первую очередь герметичности крышки).

Габаритный размер отливки составляет (3×180+60)/3=200 мм. Соответственно это мелкая отливка. Для литья чугунов в песчано-глинистые формы минимальная толщина стенок отливки составляет 4-5 мм. В отливке толщина стенок больше минимально допустимой, следовательно, увеличивать толщину стенок не требуется.

Для литья чугунов в песчано-глинистые формы минимальный диаметр отливаемых отверстий составляет 10 мм, а значит, можно получить в литье центральное отверстие диаметром 60 мм и четыре отверстия диаметром 10 мм. Получение центрального отверстия способствует выравниванию толщин стенки отливки, снижению затрат на дальнейшую механическую обработку отливки. Выполнение в литье отверстий диаметром 10 мм приведет к удорожанию модельной оснастки, увеличению трудоемкости сборки и контроля литейной формы, возникновению вероятности появления брака вследствие разрушения тонких песчано-глинистых стержней струей расплавленного металла. Поэтому отверстия диаметром 10 мм в отливке выполняться не будут.

Переходы между стенками отливки должны быть закруглены для предотвращения концентрации напряжений и появления трещин (радиусы и на рис. 3). Так как отношение толщин сопрягаемых стенок мало (16/10=1,6), то (16+10)/4=6,5 мм. Округляем найденное значение до ближайшего числа из нормального ряда чисел – 8 мм. Радиусы , и принимаем равными радиусам и .

На поверхности, перпендикулярные плоскости разъема (поверхности 3, 5, 9 на рис. 1), назначаем уклоны , , (рис. 3) по ГОСТ 3212-92.

Таблица 3

Назначение литейных уклонов

№ поверхности	Высота поверхности	Уклон
	16 мм	1°30¢
	39 мм	1°
	5 мм	1°30¢

 

Рис. 3. Отработка конструкции отливки крышки на технологичность