Литейный цех

 

12.Допуск смещения отливки по плоскости разъема:1,2

Берется в зависимости  от класса размерной точности отливки  и номинального размера наиболее тонкой из стенок отливки, выходящих  на разъем или пересекающих его.

 

Определение точности отливки. На чертеже отливки (детали) с нанесенными размерами должны быть указаны нормы точности отливки в следующем порядке: класс размерной точности, степень коробления, степень точности поверхностей, класс точности массы и допуск смещения отливки.[3]

Условные обозначения  степени точности отливки.

Класс точности размеров – 10

Степень коробления отливки -8

Степень точности поверхности отливки -10

Класс точности массы отливки - 12

Допуск смещения полу форм  -1,2 мм

Точность отливки 10-8-10-12 См 1,2 ГОСТ 26645-85.

3.Класс точности модельного комплекта назначается в соответствии с таблицей:

 

Класс точность отливок по ГОСТ 26645-85	Класс точности модельного комплекта ГОСТ 3212-92
9,10	5

 

Точность МК5- металл ГОСТ 3212-92

4.Назначение усадки отливки

Усадка – уменьшение объема при понижении температуры расплава – физическое свойство, присущее всем металлам и сплавам.

Отливки при затвердевании и  последующем охлаждении в форме  сокращаются по своим размера. Если форма не препятствует этому, то усадка называется свободной или линейной.

Для данной детали характерна свободная  усадка, так как отливка небольших  размеров и простая по форме. Значение усадки для данного литейного  сплава:

Чугун серый……………………………………………………..1%

Коэффициент объемной усадки в жидком и твердо-жидком состояниях для чугуна принимают  равным

5. Назначение формовочных уклонов и галтелей (ГОСТ 3212-92)

Для облегчения извлечения модели из формы на ее вертикальных поверхностях (перпендикулярных к плоскости разъема) выполняются уклоны.

В данной отливке при выбранной  плоскости разъёма уклоны составляют:

 

Высота h, мм	Формовочный уклон β комплекта
	Металлического
	Град, сек	мм
90	250’	0,75

 

6. Установка границ стержней и знаков (ГОСТ 3606-80) (ГОСТ 3212-92)

Для данной отливки применяется стержень два стержня с 2-мя знаками

Стержни, с помощью которых выполняются  в отливках полости и отверстия, обозначают по определенным правилам. Если полости имеют сложную конфигурацию, то число стержней определяется из условия оптимальных решений на участках формовки, сушки (твердения), отделки и простановки их в формы. Изображают стержни сплошной тонкой линией (допустимо синим цветом), в разрезах наносят штриховку только у контурных линий. Обозначают стержни номерами в порядке простановки их в форму. Разъем стержневого ящика и направление набивки стержня показывают соответственно знаками   ——   и    ↓.

Для данной детали необходимо установить один стержень (Ст1 - вертикальный), с 2-мя знаками. [3]

Высота нижнего вертикального  знака для Ст1 = 35 мм

Высота верхнего горизонтального знака для Ст1= 35 мм

Второй стержень имеет круглую форму.  

 

 

Формовочные уклоны на знаковых поверхностях стержней

Диаметр стержня, мм	Длина стержня, мм	Длина знака, мм	Уклон знаков
			Для низа		Для верха
			Град, сек		Град, сек
34	160	35	10000`	4,5	15000`	8,2
Диаметр стержня, мм	Длина стержня, мм	Длина знака, мм
180	60	40	7000`	5,5	-	-

7. Определение  количества отливок в форме

Масса отливки составляет 19,9 кг. В форме 4 отливок.

3.2. Выбор конструкции  литниково-питающей системы и расчет ее элементов.

Выбор и расчет прибыли, литниковой системы.

Отливка из чугуна СЧ20 в виду малых габаритных размеров и массы, а также в виду отсутствия тепловых узлов установку прибылей не требует.

Расчет элементов литниковой системы с учетом фильтра.

 

Применяем расширяющуюся литниковую систему,  в которой узкое сечение стояк:

F_ст < F_шл <

            Она обеспечивает уменьшение скорости движения расплава от стояка к питателям, это приводит к тому, что металл поступает в полость формы более спокойно, с меньшим разбрызгиванием, меньше окисляясь и размывая стенки формы.[1]

F_ст : F_шл : =1 : 1,2 : 1,4

Прежде всего  рассчитывается площадь самого узкого сечения системы, в данном случае это стояк, после чего определяются площади сечений и размеры всех других элементов:

, 

М – масса  отливки, включая прибыли, кг;

М =  19,9 кг;

- плотность жидкого металла,  кг/м³;

 кг/м³,

- коэффициент расхода литниковой  системы;

 = 0,4,

Н_р – расчетно-статистический напор металла, м;

- продолжительность заполнения  формы (время заливки);

g – ускорение свободного падения, м/с².

n– количество отливок в форме.

Продолжительность времени заполнения формы металлом определяют по эмпирической формуле:

,

где, S – коэффициент,зависящий от рода сплава, условий заливки, типа литейной формы и конструкции литниковой системы, величина безразмерная, экспериментальная. При заливе чугуна в песчаную форму через боковую литниковую систему: S= 1,6,

-  время заполнения полости  формы, с;

δ – преобладающая толщина стенок отливки, мм;

М – масса отливки, кг;

Таким образом подставив все  значения: = 1,6∙ = 10,45 с,

Определение величины напора.

,

Н_ст – Расстояние от оси питателей до верхней кромки формы (высота стояка);

Н_ст =0,20 м,

с – высота отливки в положении заливки;

с  = 0,09 м.,

Н₁ – расстояние от верхней кромки формы до уровня металла в поворотном ковше;

Н₁  = 0,15 м.

0,20 - +0,15=0,305 м,

=11,2 см²

   8) Рассчитываем размеры стояка:

D_ст.в. = = 2· = 3,8 см=38,0 мм,

D_ст.н. = D_cт.в. + 0,01∙Н_ст. = 40,0 мм,

   9) Рассчитываем размеры  литниковой воронки:

D_в.н= D_ст.в=38,0 мм,

h_в. = 2∙D_cт.в. =2∙ 38= 76,0 мм.

D_в.в. = h_в. = 76,0 мм.

   10) Рассчитываем размеры шлакоуловителя:

 F_шл =1,2·F_ст= = 1,2∙11,2= 13,44 см² 

Учитывая что поток металла  в шлакоуловителе разделяется на 2 потока примем:

F_шл /2= 6,72 см²

Ширина нижнего основания:  

                      

 b_н = = мм,

 

Ширина верхнего основания:

b_в = 0,8∙b_н = 18,4 мм,

Высота шлакоуловителя:

h_ш = 1,4∙ b_н = 32,2 мм.

b_н, b_ш, b_в-нижнее,верхнее основания и высота поперечного сечения шлакоуловителя.

   11) Рассчитаем  размеры питателей:

Размеры питателей:

∑F_пит = 1,4∙F_уз = 15,68 см²

Fпит =∑Fпит/к=15,68/8=2,0см²

Толщина питателя:

=0,8 •b_отл= 0,8•14 = 11,2 мм.

Суммарную ширину питателей рассчитывают:

= 15,68/1,12 = 14 см = 140 мм,

Ширину одного питателя определяют из выражения:  

b_пит = мм ,

k-число питателей, которое берется по обобщенным производственным данным:

 

Длину питателей l_п (расстояние между отливкой и шлакоуловителем ) берут из выражения

l_п=(0,5÷0,8)h_шл=0,8·32,2= 25,8 мм.

3.3. Разработка технологии изготовления  разовых песчаных форм.

Изготовление разовых  литейных форм называют формовкой. При  формовке выполняют следующие технологические  операции:

Уплотнение смеси, позволяющие  получить точный отпечаток модели в  форме и придать ей необходимую прочность в сочетании с податливостью, газопроницаемостью и другими свойствами;

Устройство в форме  вентиляционных каналов, облегчающих  выход из полости формы образующихся при заливке газов:

Извлечение модели из формы;

Отделку и сборку, включая установку стержней.

Основную часть форм получают машинной формовкой. Машины позволяют  механизировать две основные операции формовки (уплотнение смеси, удаление модели из формы) и некоторые вспомогательные (устройство литниковых каналов, поворот опок и т.д.). При механизации процесса формовки улучшается качество уплотнения, возрастает точность размеров отливки, резко повышается производительность труда, облегчается труд рабочего и улучшаются санитарно-гигиенические условия в цехе, уменьшается брак.

Процесс изготовления форм в парных опоках на машинах  идет следующим образом. Формовочная  смесь каким-либо транспортным средством (системой ленточных конвейеров или  др.) подается в бункера, установленные  над машинами. Пустые верхняя и  нижняя опоки с места выбивки форм подаются к машинам по рольгангам. Как правило, нижнюю полуформу изготавливают на одной машине, а верхнюю – на другой. На модель с модельной плитой, закрепленную на столе машины, устанавливают опоку, далее с помощью дозатора опоку заполняют смесью из бункера. Затем смесь уплотняют. Готовую форму снимают с машины и подают на приемное устройство, чаще всего рольганг, где полуформу отделывают (устраняют дефекты, делают вентиляционные каналы, а затем транспортируют на сборку. Если форма должна быть высушена, то полуформы направляют в сушило и только после остывания и отделки – на сборку.[3]

Формовочные смеси  готовят из различных песков и  глин.

Единые смеси должны обладать высокими свойствами, потому что они соприкасаются с жидким металлом.

Приготовление формовочных смесей включает следующие операции:

Дозирование;

Перемешивание компонентов;

Увлажнение;

Вылеживание;

Разрыхление.

Пески, поступают сухом состоянии на склад литейного цеха.

Высушенный песок  охлаждается до нормальной температуры  и просеивается с целью отделения комьев, гальки и различных посторонних включений через сита размером 3 – 5 мм. Для этого используются барабанные, конические сита и сита с плоским полотном.

Глину подвергают сушке  в барабанных печах при температуре 200 – 250 ˚С и измельчению в два приема: дробление на куски размером 15 – 25 мм в дробилках и размолу в мельницах до частиц не менее 0,1 мм с последующим просевом на ситах.

Сущность процесса перемешивания состоит в том, чтобы из компонентов получить однородную смесь, все зерна песка которой были бы покрыты тонким, равномерным слоем увлажненной глины или другого связующего. Перемешивание проводят в специальных смесителях, наиболее распространенными из которых являются смешивающие бегуны с вертикальными и горизонтальными катками.

После переработки  в бегунах смеси, содержащие глину, поступают в бункеры-отстойники на вылеживание в течение 2 – 6 ч. Это время необходимо для образования  водных оболочек вокруг глинистых частиц и устранения неравномерности распределения  влаги в смеси.

После бункеров-отстойников  смесь разрыхляют в аэраторах  или дезинтеграторах, что обеспечивает высокую газопроницаемость, и однородность уплотнения смеси в формах.

Состав формовочной  смеси определяется маркой сплава, его температурой перед разливкой, массой получаемых отливок, способом изготовления форм, характером производства.

 С точки зрения  экономии и производительности, лучше получать отливки в сырых  формах. В сырых формах получают  мелкие и средние отливки. В мелкосерийном производстве применяем единые смеси.[2]

Состав формовочной  смеси:

Сплав	Форма	Состав смеси, %
		наполнительной			облицовочной
СЧ 20	Сырая	Песок и глина	Отработанная смесь	Добавки	Песок и глина	Отработанная смесь	Добавки
		10-20	90-80	–	25-50	75-50	0–1 ССБ