Файл: Uch_posobie_red_2014_proekt_tekh_prots_i_mod_opochn_otl_v_pesch_-gl_formakh.docx

6. Для обрабатываемых поверхностей необходимо определить ряд припусков (РП). По таблице, прил. Д (в ГОСТ Р 53464-2009 прил. Е) находим для степени точности по­верхности СП 15 интервал ряда припусков 6–9. С учетом приме­чания принимаем РП 8.

7. Определение припусков ведем для шести обрабатываемых по­верх­нос­тей: А, В, С, D, Е, заполняя при этом последовательно табл. 1.10.

При определении припусков на обработку следует иметь в виду следующее. В соответствии с ГОСТ Р 53464-2009 точность размеров, пересекающих и выходящих на плоскость разъе­ма, отражается в общей надписи на чертеже отливки. Этому виду размеров присвоено обозначение ВР2 (В – вид, размер Р), что означает их принадлежность к размерам, образованным двумя частями формы.

Точность размеров, образованных одной частью формы или стержнем (обозначение ВР1), на один-два класса по ГОСТ Р 53464-2009 точнее размеров ВР2, а точность размеров, образованных тремя и более частями формы, несколькими стержнями или подвижными элементами формы, а также точность толщин стенок на один-два класса «грубее» (т. е. меньше), чем точность размеров ВР2.

Поэтому при назначении припусков на механическую обработку важно знать, какими частями формы формируются внутренние и внешние поверхности отливки (формой, болваном, стержнем).

Общий припуск назначают по табл. 1.10 (ГОСТ Р 53464-2009) для устранения погрешностей размеров, формы и расположения, неровностей и дефектов обрабатываемой поверхности, формирующихся при изготовлении отливки и последовательных переходах ее обработ­ки.

Следует отметить, что величина общего допуска при нахождении припуска зависит от схемы механической обработки (рис. 1.9). Выбор вида механической обработки ведется по табл. 6 ГОСТ Р 53464-2009 исходя из технических требований на деталь.

Рис. 1.9. Варианты (а – д) назначения общего допуска

для механической обработки: N – номинальный размер; Z_общ – припуск
на механическую обработку; Т_о.ф.общ – общий допуск формы поверхности

Допуски размеров детали берутся с ее чертежа. Если на свободных размерах детали отсутствуют допуски, то их можно определить по квалитетам (например, для автомобильной отрасли – по квалитету 12 механической обработки (IT12).

Таблица 1.10

Определение общих припусков на механическую обработку поверхностей
отливок

*¹ При определении припуска необходимо учесть тот факт, что коробится не только обрабатываемая, но и базовая поверхность, относительно которой про­исходит обработка. Номинальным размером нормируемого участка поверхности N⁰_н.у. является поверхность, на которой происходит коробление или которая об­рабатывается. Номинальным размером нормируемого участка базовой поверхно­сти N^б_н.у является поверхность, на которой происходит базирование.

*² См. в ГОСТ Р 53464-2009, прил. И, табл. И1.

*³ См. рис. 1.6.

После назначения припусков на обработку в соответствии с ГОСТ 3.1125 - 88 «Правила графического выполнения элементов литейной формы и отливок»
с учетом чертежа детали разрабаты­вается чертеж отливки. Отверстия, которые «не проливаются» (т.е. не изготовляются в процессе получения отливки), необходимо «заглушить» (показано на рис. 1.6).

Кроме припусков на механическую обработку на чертеж дета­ли наносят плоскость разъема, формовочные уклоны (сверх при­пусков), литейные радиусы и радиусы сопряжения толщин стенок.

Контуры отливки обводят жирными линиями, тогда как кон­туры детали показаны тонкими линиями (см. рис. 1. 2, б). На чер­теже отливки (или чертеже детали с нанесенными размерами от­ливки) следует указывать измерительные базы (базы разметки) и базы первоначальной обработки поверхностей.

Допуски проставляются только на линейные размеры отливки, отличающиеся от обязательных общей надписью. Текст технических условий на отливки формируется с использованием тех­нических условий чертежа детали. После нанесения припусков при необходимости проводится окончательная проверка проливаемости отверстий и формуемости болванов.

Над основной надписью чертежа отливки указываются:

– точностные характеристики отливки;

– неуказанные (на чертеже) литейные радиусы;

– неуказанные (на чертеже) литейные уклоны:

– твёрдость;

– возможная замена материала;

– допускаемые и недопускаемые литейные дефекты;

– возможность и способ устранения литейных дефектов.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЕЙНОЙ
ФОРМЫ

При разработке технологического процесса изготовления отливки в единичном и мелкосерийном производствах литейные указания наносятся непосредственно на чертеже детали согласно ГОСТ 3.1125 - 88 «Правила графического выполнения элементов литейной формы и отливок». На чертеж детали наносят красным цветом плоскость разъема и припуски на механическую обработку; контуры стержней – синим. На знаковых частях стержней указывают зазоры, а также охранные пояски, которые определяют по ГОСТ 3212-92. Пример разработки чертежей модельно-литейной технологии показан на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Пример разработки чертежей модельно-литейной технологии

(см. также с .32)

Рис. 2.1. Окончание

На рис. 2.1 показано: 1 – обозначение разъемов (МФ – разъем модели
и формы; при неразъемной модели – только Ф; буквы В и Н обозначают «верх» и «низ»); 2 – контуры припусков на механическую обработку и технологических припусков (величина припуска указывается на полках у знаков обработки или обычным нанесением размера); 3 – контуры стержней и знаков (штриховку стержней выполняют лишь у их контуров; «Ст.1», «Ст.2», … – номера стержней); 4 – литниковая система (указывают все размеры сечений элементов без штриховки их площади F, количество (Кол.) и суммарные площади (ΣF). Обозначение площадей сечений: Fn – для питателей; F_шл – для шлакоуловителей; F_ст – для стояков); 5 – изображение прибыли с указанием номера (№) и количества (n); 6 – изображение выпора с указанием номера (№) и количества (n);
7 – изображение холодильников с указанием номера (№) и количества (n).

Существует упрощенная схема технологии литейной формы (без элементов литниковой системы и размещения отливок) – в единичном и мелкосерийном производствах и подробная схема технологии формы (чертеж литейной формы) – в массовом и крупносерийном производствах.

2.1. Рекомендации по выбору положения отливки

в форме и плоскости разъема

Выбор положения отливки в форме и определение плоскости разъема являются важными и взаимоувязанными операциями. Как правило, после выбора положения отливки в форме рассматрива­ют несколько альтернативных вариантов плоскости разъема и останавливаются на наиболее рациональном из всех.

Приведем основные рекомендации, которыми следует руко­водствоваться при выборе положения отливки в форме:

– отливку (на рис. 2.2, а для примера приведена отливка – гильза) в литейной форме следует располагать таким образом, чтобы ее наибольший габаритный размер (L >D) находился в плоскости разъема МФ. При этом важно соблюдать правило, согласно кото­рому суммарная высота опок должна быть минимальной. Для вы­полнения этого правила и уменьшения суммарной высоты опок в некоторых случаях разъем делается ступенчатым (путем подрез­ки), как это сделано, например, при вертикальном без использования стержней изготовлении отливок гильзы цилиндров на АФЛ опочной формовки КамАЗ (рис. 2.2, б). При расположении гильзы цилиндров вертикально в форме необходимо провести оцен­ку формуемости внутренней поверхности болваном:

– отливки, требующие установки прибыли 1 (рис. 2.2, в), в форме располагают так, чтобы массивные части или тепловые узлы находились в плоскости разъема или в верхней ее части;

– у отливок, не требующих установки прибыли, массивные ча­сти отливки следует располагать в нижней части формы для возможной установки холодильника 2 (рис. 2.2, г);

– отливку следует размещать в форме так, чтобы для выполне­ния полостей использовался один стержень 3 на две отливки (рис. 2.2, д);

– для устранения образования газовых раковин положение отливки в форме должно обеспечивать верхний отвод газов из стержней (через верхние знаковые части). Вариант положения отлив­ки в форме на рис. 2.2. е является неправильным, так как выход газа из стержня затруднен и может происходить только вниз через знак (для исключения всплытия стержня необходимо использо­вать жеребейки 4). Поэтому правильнее выбрать положение отливки в форме, как показано на рис. 2.2, ж. При этом стержень 3 с обратным уклоном у знака можно заформовать формовочную смесь в верхней полуформе, предварительно установив его в уг­лубление в модели. В этом случае отпадает необходимость
в использовании жеребеек.

а

Рис. 2.2. Положения отливки в форме: а, б – горизонтальное и вертикальное расположение отливки-гильзы в форме; в, г – варианты расположения массивных узлов отливки в форме; д, е, ж – варианты расположения отливки в форме

(1 – прибыль; 2 – холодильник; 3 – стержень; 4 – жеребейка; МФ – разъем модели

и формы в направлении верха (В) и низа (Н); L, D – длина и диаметр отливки)

а

Рис. 2.3. Варианты (а – е) выбора плоскости разъема:

I, II – варианты выбора (1 – стержень; 2 – болван; В, Н – верх и низ формы)

При выборе плоскости разъема необходимо руководствоваться определенными правилами:

– всю отливку по возможности располагать в одной полуформе (иногда за счет усложнения технологии) для повышения геомет­рической точности и точности размеров (рис. 2.3, а);

– при формировании полостей отливки вместо стержней 1 сле­дует использовать болваны 2 (рис. 2.3, б);

– болваны следует располагать в нижней полуформе, так как при этом усилия отрыва болвана при съеме модели уменьшаются на величину его массы;

При выбранной плоскости разъема отливки модель должна свободно извлекаться из формы. Проверка может быть выполнена по отсутствию или наличию теневых участков при искусственном освещении отливки, направленном перпендикулярно плоскости разъема (рис. 2,4 а, б). В местах теневых участков (рис. 2.4, б) модель невозможно извлечь без подрыва формы, т. е. в этих местах необходимы стержни, отъемные части и т.п.

Для обозначения плоскости разъема на чертеже детали исполь­зуют знак стрелок от основной линии разъема и буквы «МФ» (рис. 2.3), что означает «разъем модели и формы». В случае не­разъемной модели ставят только букву «Ф».

Направление разъема показывают сплошной основной линией, перпендикулярной плоскости разъема и ограниченной стрелками, около которых ставят буквы «В» (верх) и «Н» (низ) (рис. 2.3, а). Если отливка формуется в горизонтальном положении, а залива­ется в вертикальном, то буквы «В» и «Н» у стрелок не ставят.

При этом на чертеже проводят еще одну основную линию со стрелка­ми, параллельную положению формы при заливке, и у этой ли­нии ставят буквы «В»
и «Н» (рис. 2,5, б). Для обозначения плоско­сти разъема стержней используют знак стрелок (отличающийся от стрелок для отливки), кроме того указывают направление набивки смесей и выхода газов (ВГ) (см. рис. 2,5, а, б).

Рис. 2.5. Эскиз к описанию технологии литейной формы:

а – положение отливки при формовке и заливке совпадают;

б – положение от­ливки при формовке и заливке не совпадают

(МФ, В, Н – соответственно разъем модели и формы

в направлении верха и низа; ВГ – направление выхода газов)

2.2. Формирование внешних и внутренних поверхностей отливок

После выбора положения отливки в форме и плоскости разъема необходимо, как уже отмечалось, определить, каким образом будут формироваться внешние и внутренние поверхности отливок (стержнем или формой). В большинстве случаев внешние поверхно­сти выполняются формой и реже стержнями или отъемными час­тями. Внутренние поверхности могут быть выполнены болванами, стержнями или совместно болванами и стержнями.

Как уже было отмечено, предпочтительнее внутренние поверхности выполнять болванами. Для решения вопроса о возможности выполнения внутренней полости болваном следует использовать данные А. А. Волкомича [2] о формуемости болванов. Им установлена экспериментальная зависимость между относительной высотой выпуклого элемента Н⁰_в.э и относительной высотой буферной зоны Н⁰_б.з (рис. 2.6). При этом было принято, что качество отливки будет хорошим, если твердость болвана со­ставляет 70 ед. и более. Кривая в названных координатах делит поле рисунка на области А и Б (см. рис. 2.6). В области А твердость болвана выше или равна 70 ед. Уравнение регрессии для данной кривой имеет вид

Н⁰_в.э = Н⁰_{в.э.расч.} = К (1,519 – 0,2389 Н^о_б.з – 0,0642 Н⁰²_б.з + 0,03 Н⁰³_б.з). (2.1)