Різні аспекти виготовлення ливарних форм
Досконалість конструкції виливка можна встановити при освітленні її паралельними променями в напрямку, перпендикулярному площині роз'єму (рис. 128, а, б). Виливки, у яких відсутні
ють тіньові ділянки під бобишками, ребрами, виїмками, менш трудомісткі у виготовленні. При велику кількість стрижнів спотворюється конфігурація порожнини виливка через неточності їх установки. Щоб зменшити кількість
стрижнів, необхідно ребра жорсткості та полиці розташовувати на виливку перпендикулярно площині роз'єму моделі та форми. Вертикальне розташування ребер та полиць дозволяє вільно видаляти модель з форми Приклади технологічних та нетехнологічних конструкцій зображені на рис. 129.
Під час розробки конструкції литої деталі необхідно передбачити безперешкодне вилучення моделі з форми. Цього досягають призначенням відповідних ухилів, які
влаштовують на стінках виливків, перпендикулярних до площини роз'єму. Модель без ухилів під час вилучення її порушує форму.
При конструюванні технологічних виливків може бути застосований принцип спрямованого або одночасного затвердіння виливка. Вибір такого принципу визначають технічними вимогами до деталей. Спрямоване затвердіння сприяє отриманню якісних щільних виливків без усадкових дефектів і застосовується на масивних виливках зі сплавів з підвищеною усадкою. Для виконання принципу спрямованого твердіння товщина стінки виливки повинна плавно збільшуватися знизу вгору. Приклад правильної конструкції литої деталі зображено на рис. 131. Виливок матиме дефекти у вигляді несплошностей в зоні з діаметром 280 мм і в зоні з діаметром 335 мм, оскільки вони будуть твердіти в останню чергу як найбільш масивні. Правильність конструкції виливки перевіряютьметодом вписаних кіл. Напрямок, в якому збільшуються діаметри кіл, відповідає напрямку кристалізації виливків. Співвідношення діаметрів двох сусідніх кіл приймають у межах від 1 : 1.1 до 1 : 5.
Для дрібних і середніх тонкостінних чавунних і бронзових виливків з невеликою усадкою застосовують принцип одночасного затвердіння. Приклад деталі, сконструйованої за таким принципом
ципу, зображений на рис. 132. Діаметри всіх вписаних у стінку виливки кіл рівні.
Стінка виливка - це один з основних конструктивних елементів, що об'єднують її робочі вузли - гнізда підшипників, фланці, поверхні ковзання і кочення. Лита стінка надає виливку необхідної конфігурації, жорсткості і міцності. У всіх випадках виливок має стінки мінімальної товщини. Цю товщину визначають технологічними властивостями сплаву, його рідко-плинністю. Велика товщина стін збільшує масу виливків, викликає появу усадочних рихліть, пористості. Необхідна жорсткість виливки може досягатися поєднанням тонких стінок з ребрами жорсткості. Товщину стінки виливків призначають відповідно до формули:
Для деталей із сірого чавуну та з кулястим графітом товщина стінок дрібних виливків масою до 2 кг становить 3-4 мм, середніх до 50 кг у межах 6-8 мм і для великих понад 50 кг 10-20 мм. Виливки з вуглецевої сталі мають товщину стінки: дрібні 8 мм, середні 10-12 мм, великі 20 мм. Виливки із низьколегованих сталей (до 5% легуючих елементів) мають збільшені товщини стінок на 20—40% порівняно з вуглецевою сталлю. Виливки з алюмінієвих сплавів повинні мати товщину стін від 3 до 8 мм залежно від найбільшої довжини стінки. У виливках з магнієвих сплавів призначають товщину стінок у межахвід 4 до 6 мм.
Стінки виливків конструюють наскільки можна без різких переходів від тонких до товстих перерізів. Це створює умови рівномірного охолодження виливка, зменшує залишкові напруги, усуває короблення та тріщини.
Товщина країв стінок у виливках великих габаритів повинна бути збільшена для вирівнювання температури перерізу при охолодженні і для зменшення напруги. Відмінність температур центру та краю дрібних та середніх виливків невелика.
У виливку повинні бути правильно сконструйовані переходи від тонких перерізів до товстих, призначені радіуси закруглень достатньої величини, інакше будуть усадкові раковини, тріщини. Усунути садибну раковину можна, замінивши масивну на тонку стінку, посилену ребром жорсткості. Одночасно зменшується маса виливки.
При розробці конструкції виливки застосовують різноманітні типи вузлів сполучення стінок (рис. 133). Останнє сполучення нераціонально, тому що в центрі його утворюється тепловий вузол з усадковою раковиною.
Дві стінки виливків, що сполучаються, повинні з'єднуватися через закруглення, званою жолобником. При поєднанні двох стінок однакової товщини під прямим кутом радіус закруглення повинен дорівнювати товщині стінки. Для виливків із сірого чавуну рекомендують радіуси закруглення – галтелі наступних розмірів: 1, 2, 3, 5, 8, 10, 16, 20, 25, 32, 40 мм. Величину радіуса визначають за формулою
де S1 і S2-товщини сполучних стінок у виливку.
При конструюванні виливків необхідно передбачати максимально можливі закруглені радіуси.
Застосування ребер жорсткості на виливках розмічальних плит, столів формувальних машин та верстатів дозволяє зменшити товщину стінок, запобігти шлюбу з короблення та тріщинам. Розрізняють ребра жорсткості конструктивні, тобто.службовці елементом конструкції деталі, та технологічні, які вносить у конструкцію деталі технолог-ливарник. Вони оберігають виливок від деформації в період затвердіння та охолодження, сприяють заповненню тонких порожнин форми. Потім їх видаляють механічною обробкою.
Товщина зовнішніх ребер зазвичай становить 0,8 товщини стінки виливки, а висота має бути не більше п'яти товщин стінок.
Доцільно конструювати виливок з найменшою кількістю бобишок, платиків, припливів, так як ці елементи конструкції створюють теплові вузли, вимагають застосування відокремлених
Автор:АдміністраціяЗагальна оцінка статті:Опубліковано:2011.12.06