Технологичность конструкций литых деталей - Технология конструкционных материалов
Конструкция литой детали должна обеспечивать высокий уровень механических и эксплуатационных характеристик при заданной массе, конфигурации, точности размеров и шероховатости поверхности.
При проектировании отливки должны учитываться литейные свойства сплавов, а также технологии изготовления модельного комплекта, литейной формы, стержней, очистка и обрубка отливок, а также их дальнейшая обработка. Необходимо стремиться к уменьшению массы и упрощению конфигурации.
Основы конструирования литых заготовок
Минимальную толщину необрабатываемых стенок отливки определяют по диаграмме (рис.1) в зависимости от габаритного размера.
.
Рис. 1. Диаграммы для определения минимальной толщины стенок отливок из различных сплавов:
1 - стали; 2 - серого чугуна; 3 - бронзы; 4 - алюминиевых сплавов
Толщина внутренних стенок и ребер принимается на 20 % меньше толщины наружных стенок.
Получение отливок без усадочных дефектов достигается при равномерной толщине стенок, т. е. если отсутствуют термические узлы - большое скопление металла в отдельных местах. Равномерность толщины стенки и скопление металла определяют диаметром вписанных окружностей (рис. 2. а, б).
Рис.2. Устранение местного скопления металла в стенках отливки
Желательно, чтобы соотношение диаметров вписанных окружностей в близко расположенных сечениях не превышало 1,5 . Это достигается уменьшением радиуса галтели с помощью углублений в стенках отливки (рис.2.в), смещением одной стенки (рис. 2.г), при возможности предусматривается отверстие (рис. 2.д).
Отливки, затвердевающие одновременно должны иметь равномерную толщину стенок с плавными переходами (рис. 3.а). Принцип применяется для мелких и средних тонкостенных отливок из чугуна и других сплавов.
При направленном затвердевании (рис. 3.б) верхние сечения отливок питаются от прибылей 1. Верхние сечения служат прибылью для нижних сечений. Принцип направленного затвердевания применяется для деталей с повышенными требованиями к герметичности отливок.
Рис.3. Конструкции литых деталей, обеспечивающих одновременное (а) и направленное (б) затвердевание отливок
Для снижения литейных напряжений необходимо обеспечить свободную усадку элементов отливки.
Корпусная деталь, показанная на рис. 4. а имеет перегородки, которые затрудняют процесс усадки, в результате чего возникают значительные литейные напряжения. Конструкция, представленная на рис. 4.б, обеспечивает свободную усадку. Придание перегородкам конической формы (рис. 4. в) также снижает усадочные напряжения.
Рис. 4. Конструкции литых деталей, снижающие усадочные напряжения в отливках
Коробление отливок, возникающее из-за недостаточной жесткости конструкции, можно устранить путем установки ребер жесткости. Кромки стенок большой протяженности усиливают буртиками толщиной и шириной ( - толщина стенки).
Отливки, изготовляемые литьем в песчаные формы
Внешние контуры отливок должны представлять собой сочетание простых геометрических тел с преобладанием плоских прямолинейных поверхностей с плавными переходами (рис.5).
Рис. 5. Рекомендуемые переходы от стенки к стенке в литых деталях
А - ; б -
Стремятся к уменьшению габаритных размеров и особенно высоты литой детали. Это облегчает изготовление модельного комплекта, а также процессы формовки, сборки форм и очистки отливок. При этом отливка должна иметь один плоский разъем и располагаться по возможности в одной полуформе.
Контуры литых деталей должны обеспечивать формовку без дополнительных стержней (отсутствие поднутрений). На рис. 6.а показана конструкция отливки, при формовке которой требуется три стержня. При изменении конструкции детали (рис. 6.б) требуется только один стержень, процесс формовки упростился.
Рис. 6. Конструкция литой детали: а - нетехнологичная,; б - технологичная литье конструкция сплав усадочный
Необрабатываемые поверхности, перпендикулярные к плоскости разъема, должны иметь конструктивные уклоны.
Бобышки, приливы и другие выступающие части необходимо конструировать так, чтобы не затруднять извлечение модели из формы (рис. 7). При изготовлении нетехнологичных отливок требуется применение в моделях отъемных частей или стержней, что усложняет процесс формовки.
Рис. 7. Конструкции литой детали: а, б - нетехнологичные,; в, г - технологичные
Внутренние полости сложных отливок необходимо изготавливать с минимальным числом стержней. На рис. 8 представлены варианты конструкции литой детали: технологичной (б) и нетехнологичной (а).
Рис. Конструкция литой детали: а - нетехнологичная,; б - технологичная
В конструкции должно быть достаточное число окон для прочного крепления стержней в форме, удаления газов из стержня и удобства выбивки стержней из отливки.
В конструкции детали следует избегать пазов и узких полостей, при выполнении которых возможно образование песчаных раковин, из-за разрушения стержней потоком расплавленного металла (рис. 9).
Рис.9. Устранение пазов в конструкции литой детали
Минимальные диаметры отверстий в отливках выбираются в зависимости от материала и толщины стенки.
Похожие статьи
-
Основные положения к выбору способа литья - Технология конструкционных материалов
При выборе способа литья для получения заготовки в первую очередь должен быть рассмотрен вопрос экономии металла. Металлоемкость можно снизить...
-
Анализ технологичности литой детали - Проблема повышения качества отливок
Под технологичностью литой детали подразумевают вариант ее конструкции с надежными эксплуатационными качествами, обеспечивающий удобство ее изготовления...
-
В зависимости от типа производства (массовое, серийное, единичное) и требований к качеству изделия выбирают способ изготовления изделия - горячее...
-
Анализ конструкции (объекта дипломного проектирования) на предмет снижения ее массы, применения новых материалов, совершенствования конструктивных...
-
Разработка технологии изготовления опоры ножа Одна из основных деталей измельчителя является опора ножа представленная на рисунке 3.1 Рисунок 3.1 - Опора...
-
Актуальными в настоящее время являются вопросы повышения надежности и долговечности машин, приборов, установок, повышение их качества и эффективности...
-
Детали, изготовленные из карбонокомпозитов и кевларокомпозитов, полностью заменили традиционные силовые элементы конструкции в высокотехнологичных...
-
Выбор транспортных средств для заготовок и деталей производим исходя из габаритных размеров деталей, а так же планировкой рабочих мест, расположения...
-
Выбор материала и технология производства заготовок деталей и инструментов
ВЫБОР МАТЕРИАЛА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЗАГОТОВОК ДЕТАЛЕЙ И ИНСТРУМЕНТОВ Цель работы - провести анализ условий работы заданного изделия, выбор...
-
Изготовление форм, Общие сведения - Технология литейного производства
Общие сведения Процесс изготовления литейных форм называется формовкой. Он осуществляется в формовочных отделениях литейного цеха. Стержни изготовляют в...
-
Для литья на подложку обычно используют материалы с невысокой температурой переработки, такие как полипропилен, АБС-пластики и смеси на их основе....
-
Конструкция кокиля., Особенности технологии изготовления отливок в кокилях. - Специальные виды литья
По конструкции различают кокили неразъемные вытряхные(рис. 5,а) и разъемные с горизонтальным (рис. 5,б) и вертикальным (рис. 5, в) разъемами. Разъемные...
-
Конструкционные материалы - Металлические сплавы как основа конструкционных материалов
Конструкционные материалы, материалы, из которых изготовляются детали конструкций (машин и сооружений), воспринимающих силовую нагрузку. Определяющими...
-
Возможные способы получения заготовки Виды обработка металлов давлением Процессы обработки металлов давлением по назначению подразделяют на два вида: 1)...
-
Общие сведения Формовочными материалами называются материалы, применяемые для изготовления литейных форм и стержней. Формовочные материалы разделяют на...
-
Формообразующие операции листовой штамповки - Способы формообразования конструкционных материалов
При формообразующих операциях стремятся получить заданную величину деформации, чтобы заготовка приобрела требуемую форму. Основные формообразующие...
-
Подготовка материалов к плавке., Технология плавки. - Конструкция и принцип работы елктропечи
Все присадки в дуговые печи необходимо прокаливать для удаления следов масла и влаги. Это предотвращает насыщение стали водородом. Ферросплавы...
-
Стальной аппарат с мешалкой. Он состоит из корпуса и перемешивающего устройства с приводом. Корпус! включает в себя: цилиндрическую обечайку с приварным...
-
Общая характеристика литой детали Габаритные размеры 308 х 308мм, масса отливки 22.7 кг, средняя толщина стенок 17 мм, сплав - чугун марки СЧ15-32 ГОСТ...
-
Для изготовления передней рамы фронтального погрузчика МоАЗ 40484 применяется механизированная сварка, для сварки в защитном газе плавящимся проволочным...
-
Разработка конструкции литниковой системы - Проект цеха стального литья на 10000 т
При выборе способа подвода расплава в форму и разработке конструкции литниковой системы учитываем, что расплав должен поступать в форму плавно, без...
-
Сборка форм - Технология литейного производства
Сборка формы является ответственным процессом, требующим внимания и аккуратности. Сборка включает операции: подготовки полуформ и стержней, установки...
-
Сплав Д1 - относится к числу дюралюминов. Такой вид сплавов обладает достаточно высокой прочностью, пластичностью и относится к числу нормальных...
-
Выбор материала изделия. Обоснование катетов сварных швов Материал изделия для изготовления сварной конструкции, необходимо выбирать в зависимости от...
-
Высокого качества производимой продукции можно добиться внедрением в производство нового эффективного оборудования, различных методов...
-
Классификация моделей Модели классифицируются по размерам. Модель отливки "Кронштейн", относится к малым моделям. При проектировании данной отливки была...
-
Материалы, применяемые при ремонте козлового крана Все материалы, применяемые для ремонта металлоконструкций, по своим механическим и качественным...
-
При выборе материала для изготовления деталей необходимо учитывать их свойства, условия работы, характер нагрузок и напряжений. Пальцы: выполняют из...
-
Наименование детали - фланец. Назначение детали - деталь служит для образования разъемных соединений труб. Обозначение материала детали - сталь 45 ГОСТ...
-
Сварка корневого слоя шва выполняется сварщиками в количестве не менее 3-х. Сварка заполняющих и облицовочного слоев шва выполняется двумя сварщиками....
-
Общие сведения о режиме сварки Режимом сварки называют основные показатели, определяющие процесс сварки, которые устанавливаются на основе исходных...
-
Складирование сборных конструкций Материально-техническая база - это комплекс производственных и обслуживающих объектов строительно-монтажной...
-
РАЗМЕТКА И СОЕДИНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ - Технология изготовления шезлонга
На разметку надо обращать самое большое внимание. Большинство ошибок при изготовлении происходит из-за неправильной разметки. Производится разметка на...
-
Маршрутная технология процесса изготовления деталей - Ремонт токарного станка
Выбор заготовки: при выборе заготовки для механической обработки заменяемой детали нужно учитывать технические требования, предъявляемые к детали....
-
Требования к подготовке деталей под сварку. - Технология и техника сварки
Заменяемая часть обшивки корабля подготавливается в цеховом помещении из листового металла. На ровную поверхность укладывается лист металла, где...
-
A. Изделие выполнено из низколегированной стали. Сталью называется сплав железа с углеродом, в котором содержание углерода не превышает 2%. Кроме...
-
После заливки формы отливка охлаждается и затвердевает. Полностью затвердевшая отливка должна определенное время охлаждаться с формой, так как прочность...
-
Состав материалов должен обеспечивать получение в отливке заданных физико-механических и физико-химических свойств; свойства и структура должны быть...
-
Выбор материала при проектировании конструкции кузова инновационного подвижного состава обусловлен тенденций современного вагоностроения направленного на...
-
Литье под давлением - Технологии машиностроения
Сущность этого способа заключается в том, что расплав металла подается в стальную разъемную пресс-форму под давлением. Рабочее давление на расплав...
Технологичность конструкций литых деталей - Технология конструкционных материалов