Особенности проектирования отливок
Разработка конструкции отливки начинается с тщательного изучения чертежа детали, оценки ее технологичности и возможности изготовления данной детали литьем в кокиль.
Общие требования к отливкам, получаемым в кокиль, такие же, как и при литье в песчаные формы. Отливки должны иметь простую форму без выступов, острых углов, глубоких отверстий; легко извлекаться из формы; полость отливки должна быть выполнена минимальным количеством стержней; толщина стенок отливки должна обеспечивать достаточную прочность и легкое заполнение формы жидким металлом; такое сочетание конструктивных элементов, при котором обеспечивается направленное затвердевание.
При выборе поверхности разъема (или нескольких разъемов) необходимо учитывать расположение ее в пространстве, так как это определит конструкцию кокиля: неразъемный (рис. 2.1,а), с горизонтальной плоскостью разъема (рис. 2.1,в), с вертикальной плоскостью разъема (рис. 2.1,б), с комбинированной поверхностью разъема. У отливок, основу геометрической формы которых составляют цилиндры, ось следует располагать вертикально. При этом, если d ≥ 1,5h, кокиль может быть без разъема. Если кокиль должен иметь разъем, то он проходит по вертикали.
Отливки больших и средних размеров, основу геометрической формы которых составляют плиты (крышки, фланцы, рамки), целесообразно располагать вертикально (ось расположена горизонтально). Отливки типа коробок и корпусов лучше располагать выходными отверстиями вниз.
Р
ебра,
бобышки и другие выступы должны
располагаться перпендикулярно поверхности
разъема кокиля, что устраняет необходимость
применения дополнительных стержней.
Рис.2.1
Кокиль должен иметь минимальное число разъемов. Следует избегать сложных разъемов по кривой или ломаной линии. Это обеспечивает получение точной отливки с минимальной механической обработкой.
Ответственные и, подвергающиеся механической обработке поверхности следует располагать внизу, в крайнем случае, вертикально или наклонно к поверхности разъема кокиля. Базовые поверхности не следует располагать в плоскости разъема кокиля.
При выборе поверхности разъема кокиля для обеспечения направленного затвердевания тонкие части отливки следует располагать в нижней части кокиля.
Минимальная толщина стенки отливок из различных сплавов может быть определена по графикам, приведенным в справочниках и научно-технической литературе, или по табл. 1.
Таблица 1.– Минимальная толщина стенок отливок.
Сплавы |
Площадь контакта стенки отливки с вертикальной поверхностью кокиля, см2 |
Минимальная толщина стенки, мм |
Магниевые ─ 3 Алюминиевые 30 3─4 Бронзы ─ 4─6 Чугун серый 25─125 6 Сталь ─ 10 |
||
Толщина ребер жесткости и внутренних стенок отливки должна составлять 0,6 – 0,7 толщины ее наружных стенок.
На
наружных поверхностях отливок из чугуна
и стали назначают уклоны 0,5°–
4°,
на внутренних поверхностях – 8°...10°,
у отливок из цветных сплавов на наружных
поверхностях– 0,5°...1,5°,
на внутренних поверхностях – 2,5°...4°
. Поверхности
отливок, выполняемые в контакте с
металлическими вкладышами и стержнями
должны иметь уклоны к поверхности
разъема кокиля не менее 6°.
В местах переходов от одной поверхности
к другой назначают радиусы закруглений
(рис. 2.2).
Рис.2.2
Рекомендуются следующие радиусы закруглений: 1, 2, 3, 5, 8‚ 10, 16, 20, 25, 32 и 40 мм.
Минимальный диаметр отверстия в отливках из цинковых, магниевых и алюминиевых сплавов dmin = 8 мм, при этом глубина сквозного отверстия равна 2d, глухого – 3d; в отливках из медных сплавов dmin = 10 мм, глубина сквозного отверстия – 1,5d, глухого 2d. В отливках из алюминиевых и медных сплавов минимальный диаметр наружной резьбы 6 мм, внутренней – 20...25 мм.