Разработка технологического процесса изготовления отливки "Колесо"

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Производство и технологии


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования

Омский государственный технический университет

Кафедра: «Машины и технология литейного производства»

Курсовой проект

По дисциплине: «Технология литейногопроизводства»

Разработка технологического процесса изготовления отливки «Колесо»

Выполнил: студентка

Группы Л-319

Рыжкова Е.В.

Проверил: к.т.н.

Гарибян Г. С.

Омск 2012

Аннотация

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту «Разработка технологического процесса изготовления заданной отливки „Колесо“».

содержит 42 страниц машинного (рукописного) текста, 18 рисунков, 6 таблиц.

В расчетно-пояснительной записке приведены: технологичность отливки и способ её изготовления, задачами которых являются выбор способа формовки, выбор положения отливки в форме, выбор поверхности разъема, сплав, минимальная толщина стенки, радиусы сопряжений стенок, литейные радиусы, формовочные уклоны, минимальный диаметр литых отверстий, оценка конструкционной технологичности, точность отливки, шероховатость литой поверхности, выбор баз механической обработки, определение допусков и припусков на механическую обработку; проектирование технологии литейной формы, задачами которого являются положение отливки в форме, количество мест в форме, формирование внешних и внутренних поверхностей, обоснование и расчет размеров знаков стержней, выбор размеров опоки и способа формовки, выбор формовочной машины, составы формовочной и стержневой смесей и их физико-механические свойства, расчет литниково — питающей системы и процента технологического выхода годного; проектирование модельно — опочной оснастки, задачами которого являются тип и материал опок, тип и материал модельных плит, элементы центрирования, элементы крепления моделей, платики крепления опок перед заливкой, платики крепления опок и модельных плит, вентиляция, врезки для оформления болванов; технологические карты.

Содержание

Введение

1. Технологичность отливки и способ её изготовления

1.1 Сплав

1.2 Минимальная толщина стенки

1.3 Литейные радиусы сопряжений

1.4 Литейные радиусы

1.5 Формовочные уклоны

1.6 Минимальный диаметр литого отверстия

1.7 Оценка конструкционной технологичности

1.8 Точность отливки

1.9 Шероховатость литой поверхности

1. 10 Выбор баз на механическую обработку

1. 11 Определение допусков и припусков на механическую обработку

2. Проектирование технологии литейной формы

2.1 Положение отливки в форме

2.2 Выбор размера опоки и способа формовки

2.3 Выбор формовочной машины

2.4 Состав формовочной смеси и её физико-механические свойства

2.5 Расчет литниково-питающей системы

3. Проектирование модельно — опочной оснастки

3.1 Тип и материал опок

3.2 Тип и материал модельных плит

3.3 Элементы центрирования

3.4 Элементы крепления моделей

3.5 Платики крепления опок

Используемая литература

отливка допуск механическая обработка

Введение

Рациональное использование природных ресурсов и энергии является важнейшей задачей производства, экономики и экологии. Поэтому создание оборудования, позволяющего экономить тепловую энергию, является наиболее актуальным.

В решении этой проблемы важная роль принадлежит литейному производству, т.к. литьем получают большинство гидравлического и энергетического оборудования. Среди подобного оборудования особое место занимают литые теплообменники, конструкция которых постоянно усовершенствуется, позволяя более рационально использовать тепловую энергию. Другим направлением в производстве теплообменников, является их удешевление за счет используемого при их отливке сплава.т.к. к подобным отливкам предъявляются повышенные требования по герметичности, то их обычно изготавливают из стали, цветных сплавов или высокопрочного чугуна, что значительно увеличивает стоимость этих отливок. Выход видится в использовании серого чугуна, для чего необходимо найти способы улучшить его свойства.

В производстве подобных отливок также важная роль отводится математическому моделированию, которое в значительной степени упрощает прогнозирование процесса формирования отливки, структуры металла и, в конечном итоге, качества получаемой отливки.

1. Технологичность отливки и способ её изготовления

1.1 Сплав

Серый чугун -- это сплав системы Fe-C-Si, содержащий в качестве примесей марганец, фосфор, серу. Углерод в серых чугунах преимущественно находится в виде графита пластинчатой формы. Серый чугун хорошо поддается механической обработке. Изделия, изготовленные из серого чугуна, имеют достаточно высокую прочность и износостойкость при обработке на трение и характеризуются меньшей чувствительностью к концентраторам напряжений. Он обладает весьма хорошими литейными свойствами, является технологичным материалом, малопластичен и вязок, но легко обрабатывается резаньем, применяется для малоответственных деталей и деталей, работающих на износ. Серый чугун очень хрупок его относительное удлинение при разрыве очень низко, разбивается на куски ударом. СЧ20-ферритно-перлитный чугун с минимальным пределом прочности при растяжении 200 МПа. Для серого чугуна характерна низкая температура кристаллизации, жидкотекучесть серых чугунов, как правило, выше, чем углеродистых сталей, малая усадка. Склонность чугуна к насыщению газами и образованию газоусадочной пористости следует признать умеренной. Основные проблемы связаны с образованием газовых раковин, которые образуются при выделении газов из форм и стержней, а также в случае неправильно сконструированной литниковой системы, в которой происходит подсос газов и их захват. Аналогично, склонность к ликвации и неметаллическим включениям также не создает особых проблем, исключая шлаковые и песчаные включения, которые часто попадают в отливку. В то же время, серый чугун является одним из самых чувствительных сплавов к изменению механических свойств в зависимости от толщины стенки. Серый чугун склонен к трещинам при сварке. Самый дешевый из литейных сплавов. Плотность серого чугуна 7,1·103(кг/), линейная усадка 1,2%, удельная теплоемкость 480 (кг·К), теплопроводность54 (Вт·К·м), предел прочности при растяжении не менее 18 (кгс/мм2), предел прочности при изгибене менее 36(кгс/мм2), твердость по Бринеллю170−229HB.

Данная отливка выполняется из сплава СЧ20 по ГОСТ 1412–85. Условное обозначение марки включает буквы СЧ — серый чугун и цифровое обозначение величины минимального временного сопротивления при растяжении в МПаЧ10−1.

1.2 Минимальная толщина стенки

Таблица 1

Минимальная толщина стенки отливок приизготовлении

в песчано-глинистых формах.

СЧ20 при массе отливки 16 кг минимальная толщина стенки с учетом класса точности размеров отливки (10)=8,0 мм. При изготовлении данной детали проблем не возникает, все стенки не менее 8 мм.

1. 3Радиусы сопряжений стенок

Плавность перехода от тонких к толстым сечениям, правильное сопряжение и достаточная величина радиусов обеспечивают получение отливок без литейных дефектов (усадочных раковин, пористости, трещин, ужимин и т. д.). Малый радиус приводит к напряжениям (трещинам), ужиминам в отливках, большой -- к увеличению массы отливки, усадочным дефектам в отливках (увеличению теплового узла).

В правильно сконструированной литой детали отношение толщин стенок (h) должно удовлетворять неравенству h1/h2?2. В машиностроительных отливках приведенное отношение может быть больше -- h1/h2?4.

Таблица 2

Радиусы сопряжений Rcстенок отливки

(1)

Где К=½−1/3

Rc=½(34,74+14,61)/2=12,34

Rc=1/3(34,74+14,61)/2=8,23

Примем радиус сопряжения =10,3

Rc=½(17,67+45,7)/2=15,84

Rc=1/3(17,67+45,7)/2=10,56

Примем радиус сопряжения = 13,2

Rc=½(20,9+34)/2=13,73

Rc=1/3(20,9+34)/2=9,15

Примем радиус сопряжения =11,4

Рис. 1. Эскиз отливки.

1.4 Литейные радиусы

Литейный радиус предусматривается в углах стенок отливки. Слишком малый литейный радиус приводит к подрыву формы (стержня), отбелу кромок и появлению холодных трещин в чугунных отливках.

Величина литейного радиуса выбирается в зависимости от толщины стенки отливки. Толщина стенки Н определяется из чертежа детали как наименьшая из сторон, формирующих угол отливки.

Если угол детали образуется обрабатываемыми поверхностями, то после нанесения припусков Z1 и Z2 литейный радиус отливки может быть определен из отношения R=(Z1+Z2)/2

Если угол образуется обрабатываемой и необрабатываемой поверхностями чугунной детали, то литейный радиус принят равным припуску на обрабатываемую поверхность.

Рис. 2 Литейные радиусы отливки.

Таблица 3

Данные к определению литейного радиуса R

1. 5Формовочные уклоны

Формовочные уклоны служат для удобства извлечения модели из формы без ее разрушения и для свободного удаления стержня из стержневого ящика. Уклоны выполняют в направлении извлечения модели из формы. Величину формовочных уклонов выбирают по ГОСТ 3212–92 и указывают в чертеже. Сопряжения стенок в отливках выполняют скруглениями для облегчения извлечения модели из формы, предотвращения появления трещин и усадочных раковин в отливках. Для получения отливки с заданными размерами ее модель должна быть больше отливки на величину усадки.

Формовочные уклоны в зависимости от требований, предъявляемых к поверхности отливки, следует выполнять:

1) на обрабатываемых поверхностях отливки сверх припуска на механическую обработку за счет увеличения размеров отливки; на необрабатываемых поверхностях отливки, не сопрягаемой с другими отливке-ми, за счет увеличения иуменьшения размеров отливки;

2) на необрабатываемых поверхностях отливки, сопрягаемой по контуру с другой отливкой, за счет уменьшения или увеличения размеров отливки в зависимости от плоскости сопряжения.

Формовочные уклоны назначаются по ГОСТ 3212–80 в зависимости от высоты основной формообразующей поверхности. Для данной отливки данные приведены в таблице:

Таблица 4

Литейные (формовочные) уклоны модельного комплекта для данной отливки.

Высота формообразующей поверхности, мм

Формовочные уклоны

Градусы-минуты

мм

До 10

2°20'

0. 40

Свыше 25 до 40

50'

0. 60

Свыше 100 до 160

20'

0. 95

1.6 Минимальный диаметр литого отверстия

Возможность получения литого отверстия в отливках связана прежде всего со спекаемостью стержня, а также с возможностями протяжки сырых «болванов». Под минимальным диаметром литого отверстия далее понимается отверстие, которое может быть выполнено с применением стержня.

Возможность изготовления литого обрабатываемого отверстия определяется после назначения припуска на обработку.

Минимальный диаметр литого отверстия определяется, как правило, толщиной стенки отливки и глубиной (высотой) отверстия.

Таблица 5

Минимальный диаметр литого отверстия для чугунных отливок.

В нашем случае имеем минимальное отверстие диаметром 40 мм высотой 38 мм при толщине стенки 16 мм, что позволяет нам получить его литьем.

1. 7Оценка конструкционной технологичности

Одним из показателей технологичности литой детали является ее конструкционная сложность. При этом технологичным считается изделие, которое является простым и экономичным по таким показателям, как изготовление модельно-стержневой оснастки и изготовление литейной формы, а также по очистным и зачистным операциям.

1. 8Точность отливки

В соответствии с ГОСТ 26 645–89 (изм. № 1, 1989 г.) точность отливки определяется следующими пятью показателями: классом точности размеров, степенью коробления (пространственными отклонениями), степенью точности поверхности, классом точности массы и смещением по плоскости разъема.

По ГОСТ 26 645–85 (изм. № 1, 1989 г.) для заданного технологического процесса, габаритного размера 390 мм и сплава СЧ20, не подвергаемого термической обработке, находим интервал классов точности размеров КР 8−13. Согласно примечанию принимаем КР 10.

По тому же ГОСТ 26 645–85находим степень коробления элементов отливки. При определений степени коробления свисающих концов отливки, за высоту принимаем h=16 м, за длину L — разность диаметров L=D-D1=390−364=26 мм. Исходя из соотношения h/ L=0,62с учетом разовой формы и термической обработки отливки, интервал степени коробления составляет 5−8. В соответствии с примечанием к таблице стандарта ГОСТ 26 645–85 принимаем СК 5.

По ГОСТ 26 645–85 для заданного технологического процесса, габаритного размера 390 мм и материала СЧ20 находим интервал степеней точности поверхности 11−18. С учетом примечания принимаем СП 15.

По тому же ГОСТ 26 645–85 для заданного технологического процесса, номинальной массы 16 кг и материала СЧ20 находим интервал классов точности массы, равный 8−15. С учетом примечания принимаем КМ 11.

Допуск смещения отливки отсутствует, т.к. отливка находиться полностью в нижней полуформе.

Таким образом, найдены основные параметры точности отливки: класс точности размеров КР 10, степень коробления СК 5, степень точности поверхности СП 15, точность массы КМ 11 и допуск смещения отсутствует

Для моего случая записываем точность отливки: 10−5-15−11 ГОСТ 26 645–85.

При приеме заказа на изготовление отливки технолог должен оценить возможности цеха для обеспечения указанной на чертеже точности отливки.

1. 9Шероховатость литой поверхности

В технических условиях на отливки из промышленных сплавов обычно указываются значения шероховатости поверхности отливок. Для отливок из серого чугуна в ГОСТ 1412–79 указывается, что шероховатость поверхности отливки после очистки в галтовочных барабанах не должна превышать Rz=250 мкм, а шероховатость отливок, изготовленных на обычных формовочных машинах, до очистки равна не более Rz=500 мкм.

1. 10 Выбор баз механической обработки

На чертеже детали должны присутствовать базы черновой обработки. Базы механической обработки следует определять отдельно для плоских поверхностей и для поверхностей вращения.

Определение баз механической обработки плоских поверхностей (на рис.) выполняем в следующем порядке:

1) На чертеже детали находим конструкторскую базу. Конструкторская база — это поверхность, относительно которой изделие базируется в узле.

2) Определяем поверхность, которую можно использовать в качестве черновой базы для назначения припуска на поверхность, обозначенную конструкторской базой.

3) Принимаем в качестве базы механической обработки конструкторскую базу.

Рис. 3: припуски на механическую обработку

Рис. 4: Обозначение баз механической обработки и обрабатываемых поверхностей

1. 11. Определение допусков и припусков на механическую обработку

Припуски на механическую обработку — слой металла на одну сторону, снимаемый в процессе механической обработки. Припуски не механическую обработку предусматриваются на поверхностях, подлежащих обработке. Величина припуска на механическую обработку зависит от способа литья, типа металла и сплава, от допусков размеров отливок и номинального размера.

Величину припусков на механическую обработку отливок устанавливают по ГОСТ 26 645–85 (изм. № 1, 1989 г.) [3]

При назначений припусков на механическую обработку важно знать, какими частями формы формируются внутренние и внешние поверхности отливки (формой, болваном, стержнем)

В зависимости от способа литья, наибольшего габаритного размере отливки и типа сплава устанавливается класс точности размеров и ряд припусков.

В зависимости от номинальных размеров отливки и класса точности устанавливаются допуски размеров отливки. Допуски размеров элементов отливки, образованных двумя полуформами и перпендикулярами к плоскости разъема, следует устанавливать соответствующими классу точности размеров отливки. Допуски размеров элементов, образованных одной честью формы или одним стержнем, устанавливают на 1−2 класса точнее. Допуски размеров элементов, образованных тремя и более частями формы, несколькими стержнями или подвижными элементами формы, а также толщины стенок, ребер и фланцев, устанавливают на 1−2 класса грубее.

Припуски на механическую обработку (на сторону) в зависимости от допусков размеров отливок назначают дифференцированно для каждого элемента отливки.

По ГОСТ 26 645–85 выбираем припуски на механическую обработку.

Точность отливки: 11−7-15−10 См. 2.8 мм ГОСТ 26 645–85 [3]

Таблица 5.

Определение общих припусков на механическую обработку поверхностей отливок.

2. Проектирование технологии литейной формы

2.1 Положение отливки в форме

Габариты опок определяются из следующих факторов:

размещение отливок и элементов литниковой системы;

подъемной силой и габаритов стола формовочной машины;

грузоподъемность кранов;

минимальные расстояния:

между моделями и стенкой опоки 30 мм;

между моделями 30 мм;

между моделью и шлакоуловителями 30 мм.

Размеры опок определяем путем помещения необходимого количества отливок с литниково — питающей системой в форме.

В нашем случае в форму помещается одна отливка.

Рис. 3 Полуформа низа.

2.2 Выбор размера опоки и способа формовки

При габаритном размере отливки 390 мм выбираем опоку 500×600, этого достаточно чтобы соблюсти минимальное расстояние от стенки формы до отливки. Выбираем высоту опоки 125 мм так как на в данной конструкции предусмотрены ребра жесткости, которые помогают предотвратить обвал.

Способ формовки выбираем встряхивание с допрессовкой, так при чистом встряхивании хорошо уплотняются слои смеси со стороны лада в то время как смесь со стороны контрлада практически не уплотняется. При чистом прессовании все происходит наоборот, смесь со стороны контрлада намного лучше уплотняется чем со стороны лада.

2.3 Выбор формовочной машины

Машина формовочная встряхивающая-прессовая с амортизацией ударов без поворота полуформы 22 112предназначена для изготовления верхних полуформ в условиях серийного имелкосерийного производства отливок; при наличии вне машины устройств или приспособлений для кантовки они могут быть использованы для изготовления нижних полуформ.

Технические характеристики формовочных встряхивающе-прессовых машин с амортизацией ударов без поворота полуформ

Основные составные части машин: механизм встряхивающе-прессовый, траверса, стойка, пневмооборудование, пульт управления.

Изготовление полуформы на машинах производится после следующих подготовительных операций: последовательной установки модельного комплекта, опоки, наполнительной рамки; заполнения опоки формовочной смесью; предварительного встряхивания; пополнения опоки смесью; снятия наполнительной рамки.

Далее полуформа изготавливается в автоматическом режиме путем встряхиваний с одновременным прессованием и последующей вытяжкой модели из формы с включением вибратора. В пооперационном режиме могут осуществляться также встряхивание с последующим прессованием, простое встряхивание и простое прессование.

Машины полностью пневматические и электрооборудования не имеют.

Амортизация ударов во встряхивающих механизмах машин происходит за счет встроенных тарированных пружин и соответствующего подбора соударяющихся масс встряхивающего стола и ударника; устойчиво работают на всех режимах.

Съем полуформ -- штифтовой, скорость съема регулируется. Для механизации установки и съема опок возможно применение вместо штифтов роликовых планок.

Поворот прессовой траверсы к полуформе и в исходное положение осуществи тете я автоматически с торможением в конце хода, скорость поворота регулируется. Расстояние между нижнем плоскостью прессовой плиты и плоскостью встряхивающего стола регулируется опусканием прессовой плиты с помощью винтового механизма. Для исключения поворота в горизонтальной плоскости стола встряхивания и прессовой плиты предусмотрены направляющие.

Зазор между опорными пластинами траверсы и стойки регулируется.

Встряхивающе-прессовый механизм и направляющие смазываются централизованно два раза в смену из пневмогидравлнческого бачка маслом И-20А. Смазывание остальных трущихся поверхностей производится через пресс-масленки, а также заправкой смазочного материала в полость подшипников или нанесением на зубья передачи солидола С (ГОСТ 1033--79) один раз в туш месяца.

Глубина заложения фундамента зависит от грунта. При установке на фундамент отклонение плоскости встряхивающего стола от горизонтали по уровню не должно превышать 0,5: 1000 мм. Пульт управления устанавливается не ближе 1,5 м от машины. Пневмопроводы укладываются ниже уровня пола.

Рис. 7 Формовочная машина 22 112.

2.4 Состав формовочной смеси и её физико-механические свойства

Формовочная смесь:

1) Оборотная формовочная смесь 90 — 95%(от массы ЕФС);

2) Свежий кварцевый песок 1К1О202 по ГОСТ 2138–98 3 — 5% (от массы ЕФС);

3) Связующее — бентонитовая глина П2Т1 по ГОСТ 28 177–89 1,5 -- 2%(сверх 100%);

4) Специальные добавки, которые формируют технологические требования смесей:

уголь гранулированный по ТУ 12−1 — 76 0,5%(от массы ЕФС);

крахмалит 0,015 — 0,05% (от массы ЕФС);

5) Вода до влажности 4%;

Физико-механические свойства формовочной смеси:

1. Предел прочности на сжатие сырых образцов: 0. 12 — 0. 14 МПа.

2. Прочность сырых образцов на разрыв не менее 0,12 МПа.

3. Газопроницаемость не менее 90 ед.

4. Уплотняемость 25 — 40%.

5. Содержание влажности (до необходимой уплотняемости) 3,2 — 3,8%.

6. Общая глинистая составляющая 11- 14%.

7. Содержание углерода 1,5 — 2,6%.

8. Концентрация водородных ионов (pH): 9,3 — 10,5.

9. Предел прочности в зоне конденсации влаги не менее 0,015 МПа.

10. Текучесть при статическом уплотнении не ниже 65%.

11. Формуемость не ниже 75%.

12. Осыпаемость не более 1%.

Порядок приготовления смеси.

1. Приготовление формовочной смеси производится в бегунах мод. 115 ориентировочная производительность одних бегунов 30 т смеси в час.

2. Состав одного замеса формовочной смеси приведен выше.

3. Перед пуском бегунов визуально убедиться в чистоте чаши бегунов через смотровую дверку, стоя на площадке бегунов; проверить, закрыты ли отверстия для взятия пробы формовочной смеси и выпуска смеси.

4. Включить бегуны с соблюдением всех требований согласно ИОТ № 256. Количество оборотной смеси с кварцем песком на один замес определяется объемом дозатора, ориентированного на массу 1400 кг. Дозирование и загрузка осуществляется автоматически.

5. Дозирование сухого песка производится на транспортируемою из — под выбивной решетки оборотную смесь из расходуемого бункера через шайбу с ориентировочным диаметром отверстие 26 мм, в расчете на 70 кг. Шибер подачи песка сблокирован с ленточным конвейером и перекрывает подачу песка при его остановке.

6. Дозирование глинистой составляющей в количестве 21 кг. На один замес осуществляется автоматически с помощью реле времени из расходного бака над бегунами по трубопроводу, обеспечивающему подачу глинистой суспензии с ориентировочным расходом 0,006 мі / с (6 л / с)

7. Дозирование угля гранулированного осуществляется автоматически с помощью объёмного дозатора из расходного бака над бегунами.

8. По аналогии производится дозирования крахмалита в количестве 0,28 кг.

9. Время перемешивания составляющих при работе в автоматическом режиме определяется с момента прекращения подачи глинистой суспензии до момента открытия разгрузочной дверки и должно составлять 45 — 50. Общее время приготовления одного замеса 70 с.

10. Воду добавляют до достижения необходимой влажности 2,8−3,5%.

11. В случае несоответствия влажности формовочной смеси корректируется доза глинистой суспензии изменением времени дозирования в большую сторону при плохой влажности и в меньшую сторону при повышенной влажности.

12. Выгрузка готовой формовочной смеси из бегунов осуществляется автоматически на ленточный конвейер ЛК 35 для транспортирования на участок формовки.

13. В процессе работы следить за работой всего смесеприготовительного оборудования и приготовительного участка, их работа должна быть согласованной.

14. В процессе работы осуществлять постоянный визуальный контроль за наличием отработанной смеси в резервном бункере.

15. В процессе работы строго соблюдать правила техники безопасности.

2.5 Расчет литниково-питающей системы

1. Оптимальная продолжительность заливки:

где S1 — коэффициент, зависящий от толщины стенок отливки=2;

?? — толщина стенок отливки =21мм;

J — масса отливки= 19,2 кг.

2. Средняя скорость поднятия уровня металла:

Принимаем V=10мм/с => t=C/V=66/10=6. 6

где с — высотаотливки по положению при заливке 66 мм.

3. Определение общей площади расчетного сечения узкого места литниковой системы.

Формула Озана:

F= см2

где м — коэффициент расхода литниковой системы для чугуна;

I — заливочный вес; для чугуна:

I =1,25*m;

Iотл=1,25·16=19,2кг

*

Hp — Среднийметаллостатический напор

где Н0 — высота стояка выше места подвода металла в форму=125 мм;

С — высота отливки в положении заливки C=76мм;

Р — высота отливки над местом подвода металлаР=76мм;

УFпит: УFшл: УFст= 1: 1,2: 1,4

где Fшл — площадь сечения шлакоуловителя, см2;

Fст. — площадь сечения стояка, см2

3. Проектирование модельно — опочной оснастки

3.1 Тип и материал опок

Настоящий стандарт распространяется на литейные опоки, предназначенные для изготовления песчаных форм машинной и ручной формовкой.

Опоки должны изготовляться следующих типов:

-- цельнолитые из стали, чугуна и легких цветных сплавов;

-- сварные из стандартного и специального профильного проката, а также из литых стальных элементов;

-- сборные из стальных и чугунных элементов.

Опоки типов 1 и 2 -- предпочтительного применения.

По контуру в свету (конфигурации) опоки каждого типа разделяются на виды:

прямоугольные или квадратные (черт. 1);

круглые (черт. 2);

фасонные (черт. 3).

Рис. 8 Классификация опок по конфигурации

По массе опоки разделяются на категории, приведенные в табл. 1.

Таблица 1

Категория опок

Наименование опок

Масса, кг

Опоки

Полуформы

1

Ручные

до 30

до 60

2

Комбинированные (с ручным и крановым подъемом)

Свыше 30 до 60

Свыше 60

3

Крановые

Свыше 60

Примечание. Масса полуформы включает массу опоки и уплотненной формовочной смеси.

По способу формовки и положению при заливки опоки разделяются на группы, указанные в табл. 2.

Таблица 2

Группа опок

Способ формовки

Комплектность опок

Положение при заливке опок

1

Машинный

Парные (нижние, верхние)

Горизонтальное и вертикальное

2

Пескометный и ручной

Парные (нижние, верхние) тройные и более (нижние, средние, верхние)

3

В почве

Одиночные (верхние)

Горизонтальное

За основную расчетную величину для конструктивных элементов опок всех типов следует принимать средний размер в свету, где L -- длина опоки в свету, В -- ширина опоки в свету.

Для круглых опок средним размером в свету является диаметр.

Основные размеры опок должны соответствовать указанным на черт. 1,2, 3 и в табл. 3, 4, 5.

Средние размеры опок в свету для определенного их типа и материала указаны в табл. 6.

Таблица 6

Тип

опок

Материал опок

Средний размер опок в свету, мм

До 500

Св. 500 до 755

Св. 755 до1050

Св. 1050 до 1500

Св. 1500 до 2500

Св. 2500 до 3500

Св. 8500 до 5000

1

Сталь

X

X

X

X

X

X

X

Чугун

X

X

X

X

X

X

--

Легкие цветные сплавы

X

X

X

X

X

--

--

2

Стандартный прокат

X

X

X

X

X

---

Специальный профильный прокат

X

X

X

X

--

--

--

Литые стальные элементы

X

X

X

--

--

--

--

3

Сталь

--

--

--

X

X

X

X

Чугун

--

--

--

X

X

X

--

При габаритном размере отливки 390 мм выбираем опоку литую цельнолитую стальную прямоугольную с размерами в свету 500×600.

3.2 Тип и материал модельных плит

Модельные плиты можно классифицировать по масштабу производства, условиям и виду формовки, по циклу производства на машинах (постоянные и быстросменные), по конструкции (простые и комбинированные), по характеру монтажа моделей (односторонние и двусторонние), по материалу. Простыми, являются плиты, состоящие из одного узла, устанавливаемого непосредственно на стол формовочной машины, комбинированными -- плиты, состоящие из двух и более соединенных между собой узлов. Собственно модельная плита в этом случае вмонтирована в один из узлов комбинированной плиты.

При конструировании модельных плит необходимо учитывать масштаб производства отливок, габаритные размеры полуформы, вид и условия формовки, конструктивные особенности и необходимые размеры формовочных машин, технические возможности цеха или участка, где будут изготавливаться плиты. Модельные плиты для ручной формовки единичного производства представляют собой простые деревянные щитки необходимых размеров. Модельные плиты массового и крупносерийного производства стандартизованы или нормализованы). Для расширения применения машинной формовки в единичном и мелкосерийном производстве с целью повышения производительности труда, в особенности при групповом методе изготовления отливок, используют различные конструкции быстросменных модельных плит, особенно с вкладышами, и координатные. Последние представляют собой плоские металлические или деревянные плиты, имеющие на рабочей поверхности отверстия для фиксации и крепления моделей. Оси этих отверстий расположены в вершинах квадратов, образованных рядами линий, параллельных двум взаимно перпендикулярным осям плиты. Горизонтальные ряды отверстий имеютцифровые (1, 2, `3…), а вертикальные -- буквенные обозначения (А, Б, В…). При такой маркировке каждое отверстие плиты имеет свой шифр, например: А9; Б5 и т. д., определяющий положение отверстий на плите. В ряде конструкций координатных плит применяются устройства для точного и автоматического крепления моделей. Для этого модели. снабжаются по разъему шипами, проходящими через плиту, а на нижней стороне плиты монтируются защелки, захватывающие концы шипов моделей.

Плиты и рамы модельных плит должны изготавливаться из стали марок 25Л, ЗОЛ, 35Л по ГОСТ 977--75 и из чугуна марок СЧ 18−36 и выше по ГОСТ 1412--70. Допускается изготовление плит и рам из ВЧШГ по ГОСТ 7293--70. Металлические вкладыши модельных плит изготавливаются из алюминиевых сплавов марок АЛЗВ, АЛ4 В, АЛ7 В, АЛ9 В, АЛ 10 В, АЛ 14 В по ГОСТ 2685--75; деревянные -- из ольхи и ясеня по ГОСТ 2695--71, сосны. по ГОСТ 8486--66, фанеры марок ПФ-А и ПФ-Б по ГОСТ 8673--68.

Отливки деталей модельных плит не должны иметь трещин, усадочных лот, раковин и других дефектов, снижающих их прочность. Допускается исправление дефектов заваркой, пайкой и другими способами, обеспечивающими эксплуатационные качества и товарный вид модельных плит. Литые заготовки для модельных плит должны быть термически обработаны для снятия напряжений. Шероховатость поверхности отливок деталей модельных плит должна быть не грубее Нг = 800 по ГОСТ 2789--73. Для механической обработки отверстий модельных плит необходимо использовать Специальные кондукторы в соответствии с ГОСТ 21 028--75.

В нашем случае выбираем плиты модельные чугунные для опок размерами в светы 500×600 на формовочные литейные машины без поворота полуформы с допрессовкой по ГОСТ 20 084–74.

3.3 Элементы центрирования

Для центрирования опок между собой используем штыри центрирующие и направляющие с ручкой по ГОСТ 22 965–78.

3.4 Элементы крепления моделей

Для скрепления опок между собой используем скобы литейные крепежные для литейных опок по ГОСТ 22 966–78.

3.5 Платики крепления опок

Для того чтобы опоки можно было скрепить между собой скобами, в конструкции предусмотрены платики в количестве 4 штуки на полуформу.

Библиографический список

Технология литейного производства: Литье в песчаные формы. Учебник для студ. высш. учеб. заведений /А. П. Трухов, Ю. А. Сорокин, М. Ю. Ершов и др.; Под ред. А. П. Трухова. — М.: Академия, 2005. — 523

Гарибян Г. С., Гурдин В. И. Основы конструирования отливок: методические указания к курсовому и дипломному проектированию. Омск, 2010. 40 с.

Методические указания к курсовому проекту по дисциплине Технология литейного производства / Владим. гос. ун-т; Сост.: И. В. Гаврилин, А. В. Панфилов. Владимир, 2002, 90c.

Чернов Е.А., Паньшин В. И. Литейные технологии. Основы проектирования в примерах и задачах: учеб, пособие. — М.: Машиностроение, 2011.- 288 с.: ил.

Микшта М.С., Микшта В. И. Проектирование модельно-опочной оснастки. Омск, 1979. 32 с.

Микшта М. С. Методические указания к курсовому проектированию по технологии литейной формы. Омск, 1983. 31с.

Трухов А. П. Технология литейного производства. Литье в песчаные формы. учеб, пособие. — М.: Машиностроение, 2011.- 288 с.: ил.

Сафронов В. Я. Справочник по литейному оборудованию. — М.: Машиностроение, 2011.- 288 с.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой