Таблица 6

Диаметр отвер­стий в отливке, мм	Вертикальные знаки		Горизонтальные знаки
	Высота	мм	Длина, мм
	нижний	верхний
21-25	20-25	12-15	15-20
26-30	25-30	15-20	20-25
31-50	30-40	20-25	20-35
51-100	40-50	25-35	30-50
101-200	50-70	35-40	50-80
201-400	70-90	40-50

Примечание: Уклоны у нижнего знака 7-10°, у верхнего 10-15°

Нанесенные на контур отливки формы и размеры стержневых знаков определяет контуры стержней и в целом модели. Контуры стержней заштриховать карандашом (см. рис. 2). Чертеж модели является основным технологическим документом, опреде­ляющим все особенности технологического процесса изготовления отливки и служит для проектирования и выполнения модельного комплекта (модели и комплекта стерж­невых ящиков), опок и других приспособлений, необходимых для изготовления литей­ной формы.

2. Литниковая система в литейной форме состоит из: литниковой чаши - 3, стояка - 4, шлакоуловителя - 5, питателей - 6 (см. рис. 2). Правильный выбор конструкции и расчет размеров литниковой системы в значительной степени определяет качество отливки. Литниковая система должна обеспечить: отделение шлака и неметаллических включений, спокойное движение металла, равномерное заполнение всех полостей формы, медленное охлаждение отливки и т.п.

В зависимости от характера сплава, конструкции отливки применяют один из видов литниковой системы: горизонтальный, вертикальный, сифонный и комбинирован­ный.

Расчет всех элементов литниковой системы сводится к определению сечения суммарной площади питателей - Z F_num, см².

В табл. 7, 8 приведены данные к выбору элементов литниковой системы.

Табл. 7

Масса отливки, кг	Для чугуна			Для стали
	Питатели			Питатели
	^ f"nurn	Длина,мм	кол-во	^ Fnurn,	Длина	кол-во
	Сечение.см2	не более	шт.	см2	не более	шт.
До 10	. 0,3-0,85_	10-30	1-2	4,2-3,6	10-20	1-3
10-50	0,6-1,5	30-35	2-3	5,0-8,0	25-30	2-4
50-100	1,0-1,5	30-35	3-5	8,0-11,0	30-35	3-5
100-200	1,0-1,5	30-35	5-7	11,0-16,0	35-40	4-6

Таблица 8

Масса отливки, кг	Для цветных сплавов
	Z Fnum Сечение питателей, см2	Кол-во питателей	Длина, мм не более
0,2-1,8	0,3-0,85	1-2	10-30
1,8-5,2	0,65-0,85	2-3	25-30
5,2-14,8	0,85-1,0	3-4	30-35
14,8-29,3	1,0-1,5	4-5	35-50

После определения суммарного сечения питателей Z F_num , сечение шлакоуло­вителя и стояка устанавливают по соотношению:

а) для серого чугуна Z F_num : F^ : F_CT = 1 : 1,3 : 1,1

б) для стали Z F_num : Fшл : F_CT = 1 : 1,1 : 1,2

в) для цветных сплавов Z F_num : Fшл : F_CT = 1,5 : 1,0 : 0,9

3. Так как сталь и некоторые цветные сплавь; имеют повышенную усадку, то во избежание образования усадочных раковин в отливке, в массивных частях ее, ста­вят прибыли - 2 (рис. 2). Примерный размер прибылей определяется следующим образом:

а) диаметр прибыли берется в 1,3 раза большим толщины примыкаемой стенки отливки или питаемого узла;

б) высота прибыли в 1,5 раза больше ее диаметра.

3. При выборе места подвода металла к полости отливки в форме руководствуются такими правилами:

а) для длинных отливок следует подводить в направлении длинной оси отлив­ки;

б) при наличии в отливке ребер, питатели следует подводить против ребер, чтобы обеспечить заполнение их более горячим металлом;

в) стремиться подводить металл в необрабатываемую часть отливки, так как в случае разрыва формы, неметаллические включения не обнаружатся при механиче­ской обработке;

г) не подводить металл таким образом, чтобы струя металла не падала с боль­шой высоты и не разбрызгивалась;

д) для одновременного затвердевания разностенной отливки металл подводить более тонкую часть, а для направленного затвердевания в более массивную часть.

5. Для повышения производительности изготовления литейных форм для мелких L средних отливок в литейной форме размещают по 2-3 и более отливок, в зависимое от их массы и габаритов. Количество отливок в форме определяют габариты опок. Пр ручном способе изготовления литейных форм применяют опоки габаритами: длина р. 500 мм, ширина до 400, высота до 200 мм.

Рис. 2 Технологическая карта отливки

2Г Fnum. - Ц-сґ!²- Fain. ~5_tZсм^г Fcm. - 6,Цсп^г

6. После определения количества отливок в одной форме уточняют размеры опок. Размеры опок определяются габаритами модели, расположением литниковой системы и статическим напором металла, зависящим от высоты отливки. Установ­ленные практикой минимально необходимые расстояния между моделью и стенками опоки (рис. 3 приведены в талб. 9).

Таблица 9

Характер отливки	Размеры, мм
	а	6	в
мелкие	30-50	40-70	40-70
средние	50-90	70-120	75-120
крупные	100-200	150-350	150-310

Рис. 3. Литейная форма

7. Температура заливки металла выбирается в зависимости от рода сплава, от толщины стенки отливки и ее конфигурации

(табл. 10).

Температура жидкого чугуна и стали измеряется обычно оптическим пирометром, а цветных сплавов - термопарами.

7. Для улучшения свойств металла отливок в литейных цехах применяются сле­дующие виды термической обработки

(см. табл. 11).

7. В зависимости от типа производства , габаритов и массы отливок применя­ются следующие способы очистки отливок (табл. 12).

8. На чертеже (или эскизе) литейной формы должно быть приведено располо­жение стержней, литниковой системы, прибылей, опок, отливки. Пример выполне­ния эскиза см. на рис. 3.

Чугун		Сталь		Цветные сплавы
При тол­щине стен­ки отливки, мм	Темпера­тура за­ливки, °С	Состав стали	Темпера­тура за­ливки, °С	Алюми­ниевые Т°зал С	Медные Т° зал С
До 4	1450-1370	углеро­дистая	1430-1480
' 4-10	1430-1360	низко- легир.	-//-	700-750	1050-1150
10-20	1400-1330
50-100	1340-1250	высоко- легир.	1460-1500

Таблица і:¹

Наи­мено­вание	Цель	Режим термической обработки отливок
		стальных		чуг	унных	алюминиевых		медных
		мак. °С	врєм5. обр. час	мак. °С	время обр. час	мак. °С	время обр. час	мак. °С	время обр. час
Отжиг	вырав­нивание структуры и свойств	900- 1000	3-6	830- 900	1-3	-	-	850- 750	2-6
За­калка	увели­чение прочн­ости и твердо­сти	900- 1000	3-6	-	-	515- 525	2-4	875- 920	2-6 1
Отпуск	Увели­чение плас­тичности и снятие напря­жения	120- 400	2-4	-	-	150- 220	1-4	410- 460	1 1 1,5-3,0 і і |
Норма­лизация	Измель­чение струк­туры	650- 700	2-4	850- 900	1,0-3,0	-	-	850	) 2-6
Старее- ние	Улуч­шение мех. свойств	-	-	-	-	175	16	-	і

№ п/п	Способы очистки	Применение
1	Ручной способ с использованием зубила, щетки, пневматического зубила и меха­нической металлической щетки	Для индивидуальных тонкостенных отливок или трудноступных мест
2	В очистных галтовочных (вращающихся) барабанах	Для наружных и внут­ренних поверхностей мелких и средних отли­вок с неточными наруж­ными размерами
3	В дробеструйных аппаратах	Для наружных поверхно­стей и крупных внутрен­них полостей
4	В гидравлических и пескогидравлических установках	Для крупных отливок

11. По результатам выполнения работы студенты составляют маршрутную технологическую карту изготовления отливки по табл. 13.

Таблица 13

№ п/п	Наименование операции с	Оборудование	Оснастка,
	указанием режимов обра­		инструмент
	ботки

Отчет о работе

Должен содержать:

3. Наименование и краткое содержание работы.

4. Обоснование и расчеты режимов, этапов технологического процесса изго­товления отливки в той последовательности, которые изложены в содер­жании работы.

5. Эскиз литейной формы для изготовления отливки.

6. Маршрутную технологическую карту изготовления отливки.

Контрольные вопросы

1. Какова сущность и технология изготовления отливок методами литья в ко­киль и под давлением?

2. Какова сущность и технология изготовления отливок жидкой штамповкой и центробежным литьем?

3. Какова сущность и технология изготовления отливок в оболочковые и ке­рамические формы?

4. Какова сущность и технология литья по выплавляемым и газифицируемым моделям?

5. Какие принципы заложены в методике технико-экономического обоснова­ния выбора рационального способа изготовления отливок?

6. Перечислите технологические операции литья в песчаные формы. Укажите их назначение и последовательность.

Список рекомендуемой литературы

1. Кечин В.А., Селихов Г.Ф., Афонин А.Н. - Проектирование и производство ли­тых заготовок. Учебное пособие. 2002, 227 с.

2. Литейное производство. Под ред. А.В. Курдумова - М: Машиностроение. 1990, 320 с.

3. Справочник технолога машиностроителя в 2-х томах под ред. А.Г. Косиловой М: Машиностроение. 1985.

Лабораторная работа №3

РАЗРАБОТКА ЧЕРТЕЖА СВАРНОЙ КОНСТРУКЦИИ Общие сведения

При проектировании сварных заготовок следует учитывать требования, обеспе­чивающие технологичность конструкции.

Под технологичностью конструкции понимают выбор такого конструктивного оформления, которое при высоком качестве конструкции обеспечивает низкую себе­стоимость процесса сварки, за счёт экономии сварочных материалов; повышения про изводительности и высокого уровня механизации; удобства и простоты изготовления любыми видами сварки; сведения к минимуму искажений формы, вызываемых тепло­вым и механическим воздействиями при сварке.

Содержание работы

По предложенному заданию (приложение №1) бригада студентов из 3-4 человек разрабатывает чертёж сварной конструкции.

При разработке чертежа необходимо:

1. Выбрать материал конструкции.

2. Выбрать тип соединения.

3. Определить вид сварки.

4. Предусмотреть конструктивные меры снижения остаточных напряжений.

5. Определить конструктивные элементы сварного шва.

6. Выполнить чертёж сварной конструкции.

Порядок выполнения работы

І.При выборе материала для сварных заготовок необходимо учитывать не толькг его эксплуатационные свойства, но и его свариваемость или возможность применение технологических мероприятий, обеспечивающих хорошую свариваемость.

Для получения сварных соединений, равноценных по работоспособности основном- металлу, при конструировании сварных соединений следует по возможности выбирать хорошо свариваемые металлы. По способности обеспечить равнопрочные с основные- материалом заготовки, все металлы делятся на: хорошо, удовлетворительно, ограни ченно и плохо сваривающиеся металлы (табл. 14).

Группы технологической свариваемости металлов Таблица 14

Группа	Оценка свариваем ости	Характеристика свариваемости
1	Хорошая	Сварные соединения высокого качества получают без применения особых приёмов сварки.
2	Удовле­твори­тельная	Для получения высококачественных соединений необходимы: строгое соблюдение режимов сварки, специальные присадочные материалы, нормальные температурные условия, в некоторых случаях - подогрев, проковка швов, термообработка.
3	Ограни­ченная	Для получения высококачественного сварного соединения необходимы дополнительные операции: подогрев, предвари­тельная или последующая термообработка, проковка швов и др.
4	Плохая	Швы склонны к образованию трещин и при сварке необходим подогрев. Последующая термообработка обязательна. Качество сварных швов пониженное. Материалы этой группы обычно не применяют для изготовления сварных конструкций.

Пользуясь приложением 2, выберите марку стали для сварной конструкции