КОНСТРУИРОВАНИЕ ЛИТЫХ ДЕТАЛЕЙ

КОНСТРУИРОВАНИЕ ЛИТЫХ ДЕТАЛЕЙ

Качество отливок характеризуют точностью размеров, шероховатостью поверхности, структурой, механическими и физическими свойствами металла, а также наличием или отсутствием в отливках внутренних и наружных дефектов (например, раковин, засоров, трещин).
Технология получения отливок существенно влияет на их качество и, как следствие, определяет принципы, которыми следует руководствоваться при конструировании. Преимущества способа могут быть реализованы, если отливки технологичны для изготовления литьем по выплавляемым моделям.
Технологична такая конструкция литой детали, при которой можно изготовить отливку, отвечающую требованиям, предъявляемым к точности, шероховатости поверхности, физико-механическим свойствам и структуре металла при наименьших затратах на производство. При этом учитывают издержки производства при изготовлении отливки и последующей ее механической обработке.
Часто на литье по выплавляемым моделям переводят детали, изготовлявшиеся ранее из поковок, штампованных заготовок или проката. Эти детали могут иметь большие непрерывные плоскости, местные утолщения, не вызываемые условиями их службы, жесткие допуски на размеры, без особого труда получаемые механической обработкой, но трудно выполняемые в отливках. Поэтому при переводе на изготовление детали литьем по выплавляемым моделям необходимо изменять конструкцию ее с учетом специфики этого способа, особенно когда в одной отливке объединяют ряд деталей, соединявшихся ранее в узел сваркой, пайкой или механическим креплением.
При переходе от штампованных или кованых заготовок на отливки по выплавляемым моделям следует учитывать также особенности литого металла, механические свойства которого, как правило, ниже, чем металла обработанного давлением. Для получения литых деталей, равнопрочных с деталями, обработанными давлением, рекомендуют заменять марку сплава, например применять для литой детали низколегированную сталь вместо обычной углеродистой, из которой изготовляли поковки.
Ниже рассмотрены основные качественные характеристики отливок и изложены рекомендации по их конструированию.
Точность размеров. Точность размеров оценивают по отклонению действительного размера отливки от номинального. Наиболее часто размерную точность отливок оценивают классами точности, принятыми в машиностроении, так как система допусков должна обеспечивать сопряжение и взаимозаменяемость деталей машин и приборов. Для характеристики системы допусков необходимы посадки, предусмотренные в ней. Поэтому вопрос о точности размеров отливок должен сводиться к определению полных полей рассеяния размеров и установлению классов точности применяемых систем и допусков, в поля которых вкладываются поля рассеяния действительных размеров деталейг. Полное поле рассеяния зависит от допусков на размеры полости пресс-формы, непостоянства (колебания) усадки сплава, модельного состава, свойств оболочки при различных температурах.
Допуски на размеры рабочей полости пресс-формы обычно не превышают 3-го класса точности или квалитета 10 (СТ СЭВ 144—75). Погрешность, вызванная неточностью изготовления пресс-формы, наблюдается в каждой полученной по ней модели и поэтому является систематической. Погрешности, связанные с колебанием усадки модельного состава и металла, а также с объемными изменениями оболочки при сушке, нагреве и охлаждении, являются случайными. Зная величину и характер погрешностей, вызываемых каждым фактором, можно установить методику суммирования частных погрешностей и вычислить полные поля рассеяния [8, 28, 29, 90].
Распределение полей допусков относительно номинальных размеров деталей, изготовляемых немеханической обработкой, принимают в соответствии с системой допусков, используемой в машиностроении, по ГОСТ 7713—62 и СТ СЭВ 145—75, где поля допусков должны быть направлены «в тело» детали, т. е. для внутренних (охватывающих размеров) А (рис. 1.1, б) со знаком плюс, а для наружных (охватываемых) размеров В (рис. 1.1, а и б) — со знаком минус. Для размеров С, не относящихся к наружным и внутренним, т. е. размеров между осями и от осей, радиусов, выступов и углублений, допуски должны быть двусторонними, расположенными симметрично относительно номинальных размеров. Такая система дает возможность конструкторам избежать сложных расчетов размерных цепей и в ряде случаев исключить механическую обработку и подгонку готовых деталей при

Продолжение здесь