3.7 Назначение литейных радиусов
Литейный радиус предусматривается в углах стенок отливки. Слишком малый литейный радиус приводит к разрушению формы (стержня), отбелу кромок и появлению холодных трещин в чугунных отливках.
Размер литейного радиуса R определяется в зависимости от высоты стенки отливки. Высота h стенки определяется из чертежа детали как наименьшая из сторон, формирующих
угол отливки (рисунок 12).
1 - элемент литниковой системы; 2 – модельная плита; МФ - разъём модели и формы;
В, Н – соответственно верх и низ формы; h1, h2 – высоты стенок; Z, Z1, Z2 – припуски
Рисунок 12 – Литейный радиус на необрабатываемых поверхностях (а),
На обрабатываемых поверхностях (б, в), на модельной оснастке (г, д), на углах, образуемых стержнем и плоскостью разъёма (е)
Если h2 меньше h1 , то для определения литейного радиуса по таблице 13 следует принять h равным h2 .
Таблица 13 - Определение литейного радиуса
Высота стенки h, мм |
Литейный радиус R, мм |
До 5 |
3 |
Св. 5 до 10 |
4 |
» 10 » 30 |
4 |
» 30 » 40 |
5 |
» 40 » 50 |
5 |
» 50 » 60 |
6 |
Св. 60 |
7 |
Если угол детали образуется обрабатываемыми поверхностями (рисунок 12б), то после нанесения припусков Z1 и Z2 литейный радиус в отливке равен полусумме припусков т.е.
R = (Z1 + Z2)/2.
Если угол образуется обрабатываемой и необрабатываемой поверхностями чугунной детали (рисунок 12в), то литейный радиус принимается равным Z - припуску на обрабатываемую поверхность, т.е. R = Z
Понятие "литейный радиус" применимо не только к отливке, но и к элементам литниковой системы, поскольку его отсутствие (R = 0) приводит к подрыву формы в элементах литниковой системы (рисунок 12г). Иногда для предотвращения подрыва используют врезку шлакоуловителей с тем, чтобы обеспечить литейный радиус, который должен составлять от 2 до 3 мм (рисунок 12д).
Требования к литейному радиусу указываются на чертеже отливки в технических требованиях, например:
"Неуказанные литейные радиусы R 3 мм".
Литейный радиус (R = 0) отсутствует в плоскости разъёма и на пересечении формы и стержня (рисунок 9е), т.к. в этих местах, как правило, образуются заливы, которые впоследствии зачищаются.
3.8 Определение необходимого количества стержней, выбор формы знаков и их размеров
Литейные стержни при заливке формы всей своей поверхностью соприкасаются с расплавом и прогреваются по всему объёму до значительных температур. На стержни действует подъёмная сила со стороны расплава, которая при недостаточной прочности и фиксации стержней может привести к их поломке.
Исходя из условий работы, стержни должны обладать высокими огнеупорностью и прочностью, низкой газотворной способностью, податливостью, выбиваемостью, а так же надёжно должны быть зафиксированы в форме. Эти свойства обеспечиваются выбором стержневой смеси и конструкцией стержня.
Стержни изготавливают в стержневых ящиках различной конструкции (рисунок 13). К основным элементам конструкции стержней относится тело стержня, знаковые части, каркасы и вентиляционные каналы. Тело стержня оформляет внутреннюю полость или отверстие в отливке, знаковые части служат для точной фиксации стержня в форме. Размеры знаков и их конфигурацию назначают по ГОСТ 3212–92 с учетом удобства сборки формы, фиксации стержня и усилий, действующих на стержень при заливке.
Каркасы применяют для увеличения прочности стержней, которые изготавливают в основном из стальной отожжёной проволоки. Вентиляционные каналы в стержнях необходимы для удаления газов при заливке формы. Их выполняют накалыванием иглой, укладкой кокса внутри крупного стержня и другими способами.
а б
а – для вертикального стержня; б – для горизонтального стержня
Рисунок 13 – Конструкции стержневых ящиков
Места установки стержней определяют по чертежу детали. Затем намечают предварительные границы между основными стержнями, определяют назначение каждого стержня, число стержней, способы изготовления, конструкцию каркасов (при необходимости их использования и вентиляции), состав смеси, контуры и размеры знаков, а также зазоры по контуру знаков для каждого стержня.
Точность изготовления отливок во многом определяется точностью установки стержней в форму, их фиксацией при сборке. Точность установки стержня обеспечивается конфигурацией его знаковых частей, их размерами.
В зависимости от положения стержня при сборке литейной формы стержневые знаки подразделяются на горизонтальные и вертикальные (рисунок 14).
Длина горизонтальных знаков l в зависимости от размера в сечении знака стержня, равного полусумме двух его сторон (а + в)/2 (сечение прямоугольное) или его диаметру D, и длины стержня L между опорами должна соответствовать размерам, указанным в таблице 14.
Таблица 14 – Длина горизонтальных знаков, l
В миллиметрах
Размер знака стержня в сечении (а + b)/2 или D |
Длина стержня L |
|||||||
До 50 |
Св. 50 До 80 |
Св. 80 до 120 |
Св. 120 до 180 |
Св. 180 до 250 |
Св. 250 до 315 |
Св. 315 до 400 |
Св. 400 до 500 |
|
До 30 |
20 |
25 |
30 |
35 |
- |
- |
- |
- |
Св.30 до 50 |
20 |
35 |
30 |
35 |
45 |
50 |
- |
- |
» 50 » 80 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
55 |
60 |
70 |
» 80 » 120 |
20 |
25 |
35 |
45 |
55 |
60 |
70 |
80 |
»120 » 180 |
25 |
30 |
35 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
б
а – горизонтального; б – вертикального;
исполнение 1 - прямоугольное сечение (а + b)/2;
исполнение 2 – круглое сечение диаметром D;
S1, S2, S3 - зазоры между формой и знаком стержня;
β, α – уклон для верхнего и нижнего знака стержня;
L, l – длина рабочей части и знаков стержня соответственно;
D, a, b − размеры сечения стержня; Dм – диаметр модели
Рисунок 14 – Параметры знаков стержней
Высота h нижних вертикальных знаков должна соответствовать размерам приведенным в таблице 15. Высоту h1 верхних вертикальных знаков принимают не более 0,5h. Для массового производства допускается применение нижнего и верхнего знаков одинаковой высоты.
Формовочные уклоны на знаковых формообразующих поверхностях, в зависимости от высоты знака и расположения в форме, должны соответствовать формовочным уклонам знаковых частей указанным в таблице 16.
Значения зазоров S1, S2 и S3 в зависимости от наибольшей высоты знаков h и h1 и длины стержня L между опорами (рисунок 14) должны соответствовать размерам зазоров между знаками формы и стержня указанным таблице 17.
Таблица 15 – Высота нижних вертикальных знаков, h
В миллиметрах
Размер знака стержня в сечении (а+b)/2 или D |
Длина стержня, L |
|||||||
До 50 |
Св. 50 до 80 |
Св. 80 до 120 |
Св. 120 до 180 |
Св. 180 до 250 |
Св. 250 до 315 |
Св. 315 до 400 |
Св. 400 до 500 |
|
До 30 |
20 |
30 |
30 |
30 |
- |
- |
- |
- |
Св. 30 до 50 |
20 |
35 |
35 |
35 |
50 |
60 |
60 |
70 |
» 50 » 80 |
25 |
35 |
35 |
35 |
40 |
50 |
60 |
70 |
» 80 » 120 |
25 |
35 |
35 |
35 |
40 |
50 |
60 |
70 |
»120 » 180 |
30 |
35 |
35 |
35 |
35 |
40 |
50 |
60 |
»180 » 250 |
30 |
35 |
35 |
35 |
35 |
40 |
50 |
60 |
»250 » 315 |
35 |
35 |
35 |
35 |
35 |
40 |
50 |
60 |
Таблица 16 – Формовочные уклоны знаковых частей
Высота знака h или h1, мм |
α
|
β
|
Высота знака h или h1, мм |
α |
β |
До 30 |
7° |
15° |
» 80 » 120 |
6° |
8° |
Св. 30 до 50 |
7° |
10° |
»120 » 180 |
5° |
6° |
» 50 » 80 |
6° |
8° |
»180 » 250 |
5° |
6° |
Таблица 17 – Размеры зазоров между знаками формы и стержня (на сторону)
В миллиметрах
Высота знака h или h1 |
Зазор S1 , S2 при длине стержня L |
|||||||
До 50 |
Св. 50 до 80 |
» 80 » 120 |
» 120 » 180 |
» 180 » 250 |
» 250 » 315 |
» 315 » 400 |
» 400 » 500 |
|
До 30 |
0,2 |
0,2 |
0,3 |
0,3 |
0,4 |
0,4 |
0,5 |
0,5 |
Св. 30 до 50 |
0,3 |
0,3 |
0,4 |
0,4 |
0,5 |
0,5 |
0,6 |
0,6 |
» 50 » 80 |
0,3 |
0,3 |
0,4 |
0,4 |
0,5 |
0,5 |
0,6 |
0,6 |
» 80 » 120 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,4 |
0,5 |
0,5 |
0,6 |
0,6 |
Зазор S2 |
0,3 |
0,4 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,6 |
0,7 |
0,7 |
П р и м е ч а н и е - Значение зазора S3 следует принимать равным 1,5 S1 |
||||||||