Устранение местного скопления металла в стенках отливки

Рис.11. 38. Конструкции литых деталей, обеспечивающих одновременное (а) и направленное затвердевание (б) отливок: 1 - прибыль

Для снижения литейных напряжений необходимо свободную усадку элементов отливки. На (рис. 11.39, а) показана конструкция корпусной детали с перегородками, которые затрудняют процесс усадки, что вызывает большие литейные. Изменение конструкции (рис. 11.39, б) обеспечивает свободную усадку. Придание перегородкам конической формы (рис. 11.39, в) также снижает усадочные напряжения.

В конструкции литой детали (рис.11.39, г) из-за недостаточной жёсткости появляются коробления, которые могут быть устранены путём установки рёбер жёсткости (рис.11.39, д). Кроме того, кромки стенок большой протяжённости усиливают буртиками (Рис.11.16,е) толщиной b = (0,5 – 0,8) a и шириной h = 2a.

Рис. 11.39. Конструкция литых деталей, снижающих усадочные напряжения в

отливках

Конструирование внешней поверхности литой детали. Внешние контуры отливки обычно представляют собой сочетание простых геометрических тел с преобладанием плоских прямолинейных поверхностей, сочленяемых плавными переходами (рис. 11. 40).

Рис. 11.40. Рекомендуемые переходы от стенки к стенке в литых деталях:

а – А /а ≤ 1,75; б – А/а ≥ 1,75

Кроме того, необходимо стремиться к уменьшению габаритных размеров и особенно высоты литой детали. Это облегчает изготовление модельного комплекта, а также процесса формовки, сборки форм и очистки отливок. При этом отливка имеет один плоский разъём и располагается по возможности в одной полуформе. Например, при изготовлении отливки, показанной на рис. 11.40, а, требуется сложный разъём. Разъём формы упростится, если конструкцию литой детали изменить, как показано на рис.11.40, б.

Рис. 11.40. Конструкции литых деталей: а, в – нетехнологичные; б, г – технологичные

Контуры литых деталей должны обеспечивать формовку без дополнительных стержней. На рис. 11.40, в показана конструкция отливки, при формовке которой требуются стержни (три шт.). После изменения конструкции детали (рис. 11.40, г) отпала необходимость применения стержне, упростилась формовка.

Необрабатываемые поверхности отливок, перпендикулярные к плоскости разъёма, должны иметь конструктивные уклоны. При изготовлении отливок (рис.11. 41, а, в) необходимо предусматривать формовочные уклоны, а отверстия получать с помощью стержня. Изменение конструкции отливки (рис. 11.41. б, г) позволило облегчить формовку и одновременно получить отверстия с помощью песчаного болвана.

Рис. 11.41. Влияние конструктивных уклонов на упрощение технологического процесса производства отливок

Бобышки, приливы и другие выступающие части необходимо конструировать так, чтобы не затруднять извлечение модели из формы. На рис. 11.42. показаны варианты технологичных 2 и не технологичных 1 конструкций отливок. При изготовлении не технологичных отливок требуется применение в моделях отъёмных частей или стержней, что усложняет процесс формовки.

Базовую и обрабатываемые поверхности располагают в одной полуформе или стержне, не допуская пересечения их плоскостью разъёма формы.

Минимальные диаметры отверстий в отливках при их изготовлении в песчаных формах выбирают в зависимости от материала литой детали и толщины стенки. Так, например, для чугунных отливок при толщине стенки 10 мм, минимальный диаметр отверстия, получаемого стержнем, составляет 8 мм, а при толщине стенки более 10 мм – 20 мм.

Рис. 11.42. Конструкции бобышек, ребер, фланцев и отверстий в отливках;

1 — нетехнологичные; 2 — технологичные (В – верх, Н – низ)

Выводы. Технологичные конструкции литых деталей должны иметь:

· простые контуры, облегчающие изготовление, как литейной оснастки, так и самих отливок;

· минимальные толщины стенок, при которых обеспечивается необходимая прочность конструкции, а также возможность заполнения формы металлом без образования дефектов по недоливам и спаям;

· главные переходы и сопряжения, ребра жёсткости и другие конструктивные элементы, способствующие снижению напряжений и устранению дефектов в отливках (коробление, трещины);

· достаточное число окон и отверстий для удобства оформления стержнями внутренних полостей, выполнения обрубных и зачистных операций и транспортирования;

· конструктивные уклоны на боковых необрабатываемых поверхностях, обеспечивающие изготовление отливок без искажения контуров формовочными уклонами и увеличения массы отливок за их счёт.