Конструювання відливок

Основна задача при проектуванні ливарної технології – вибір способу литва для даної відливки в залежності від конструкції, форми, розмірів, маси, матеріалу відливки, серійності виробництва, економічної доцільності і технічних умов даного підприємства, забезпечення необхідних експлуатаційних якостей відливок, отримання відливок без дефектів при мінімальній трудомісткості.

Після вибору способу литва розробляють технологічний процес виготовлення відливки в такій послідовності:

1. Визначити лінію роз’єму моделі і форми і положення відливки у формі.

2. Визначити припуски на механічну обробку.

3. Визначити кількість стержнів і способи установки їх у форму.

4. Визначити кількості відливок у формі і розмірів опок.

5. Вибрати конструкцію ливникової системи і розрахувати її.

6. Вибрати спосіб виготовлення форм і стержнів.

7. Вибрати формувальні і стержневі суміші.

8. Визначити підйомну силу на верхню півформу і спосіб скріплення півформ перед заливкою.

9. Визначити хімічний склад сплаву, вибрати плавильний агрегат, розрахувати шихту, температуру заливки, ємкість заливального ковша.

10. Визначити спосіб вибивки форм, видалення стержнів, очистки і обрубки відливок.

11. Вибір і призначення режиму термічної обробки відливок.

Вимоги до конструкції відливок:

1) Відливка повинна бути компактною, не мати великих виступаючих частин, які ускладнюють і здорожують модельний комплект, збільшують габарити опок.

2) Бобишки, приливи виконувати так, щоб вони не ускладнювали виймання моделі з форми (рис.22).

Рисунок 22. Конструкція відливки: зліва – нетехнологічно, справа – технологічно.

3) Конструкція відливки повинна забезпечувати простоту виготовлення і складання форм і модельного комплекту (рис.23); лінію роз’єму бажано виконувати плоскою; крупні складні деталі доцільно розділяти на прості частини, потім з’єднувати зварюванням або болтами.

Рисунок 23. Призначення лінії роз’єму: уверху – неправильно (уступ проходить вище лінії роз’єму, ускладнюється виготовлення моделі), внизу – правильно (уступ проходить по лінії роз’єму, спрощується виготовлення моделі).

4) Внутрішні порожнини повинні мати просту конфігурацію і забезпечувати стійке положення стержнів у формі і надійний вихід газів; установка стержнів на жеребейки небажана, оскільки вони можуть не зваритися з металом відливки (рис.24).

Рисунок 24. Конструкція стержнів: зліва – неправильно, справа – правильно.

5) Відливка повинна по можливості мати рівномірну товщину стінок, не мати гострих кутів і різких переходів від товстих стінок до тонких; на переходах виконують радіуси і нахили (рис.25).

6) Відсутність великих місцевих потовщень стінок відливки.

7) Необхідно враховувати ливарні властивості сплаву (рідкотекучість, усадку, схильність до утворення тріщин тощо).

8) Забезпечувати зручність очистки і обрубки після вибивки.

9) Зручне розташування базових поверхонь для обробки різанням.

10) Маса відливки повинна бути мінімальною для економії металу.

Рисунок 25. Неправильна (а) і правильна (б) конструкція відливки.

Правила вибору положення відливки у формі:

1. Найвідповідальніші частини відливки розташовують в нижній частині форми, оскільки метал в них виходить щільнішим.

2. Розташування відливки повинно забезпечити направлене твердіння металу.

3. Оброблювані поверхні слід розташовувати внизу, вертикально або похило.

4. Поверхні відливки, що служать базою при обробці різанням, слід розташовувати в одній півформі.

Правила вибору поверхні роз’єму форми:

1) Всю відливку бажано розташовувати в одній (переважно нижній) півформі, що виключає перекіс.

2) Поверхню роз’єму моделі і форми бажано мати тільки одну, плоску, горизонтальну, зручну для формовки і складання.

3) Форма повинна мати мінімальну кількість стержнів, доступних для контролю; по можливості стержні слід заміняти піщаними болванами (болван – виступаюча частина форми, що утворює у відливці порожнини і заглиблення) (рис.26). При Н ≤ 0,3D болван розташовують у верхній півформі, при Н ≤ D – у нижній півформі, при більших відношеннях Н/ D застосовують стержні (Н – висота болвану, D – діаметр болвану).

Рисунок 26. Піщаний болван у верхній півформі.

4) Поверхня роз’єму повинна забезпечувати вільне виймання моделі з форми і зручність установки стержнів.