2. Проектирование технологии литейной формы

При разработке технологического процесса изготовления отливки в единичном и мелкосерийном производствах литейные указания наносятся непосредственно на чертеже детали согласно ГОСТ 3.1125 - 88 «Правила графического выполнения элементов литейной формы и отливок». На чертеж детали наносят красным цветом плоскость разъема и припуски на механическую обработку; контуры стержней – синим. На знаковых частях стержней указывают зазоры, а также охранные пояски, которые определяют по ГОСТ 3212-92. Пример разработки чертежей модельно-литейной технологии показан на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Пример разработки чертежей модельно-литейной технологии

(см. также с .32)

Рис. 2.1. Окончание

На рис. 2.1 показано: 1 – обозначение разъемов (МФ – разъем модели и формы; при неразъемной модели – только Ф; буквы В и Н обозначают «верх» и «низ»); 2 – контуры припусков на механическую обработку и технологических припусков (величина припуска указывается на полках у знаков обработки или обычным нанесением размера); 3 – контуры стержней и знаков (штриховку стержней выполняют лишь у их контуров; «Ст.1», «Ст.2», … – номера стержней); 4 – литниковая система (указывают все размеры сечений элементов без штриховки их площади F, количество (Кол.) и суммарные площади (ΣF). Обозначение площадей сечений: Fn – для питателей; F_шл – для шлакоуловителей; F_ст – для стояков); 5 – изображение прибыли с указанием номера (№) и количества (n); 6 – изображение выпора с указанием номера (№) и количества (n); 7 – изображение холодильников с указанием номера (№) и количества (n).

Существует упрощенная схема технологии литейной формы (без элементов литниковой системы и размещения отливок) – в единичном и мелкосерийном производствах и подробная схема технологии формы (чертеж литейной формы) – в массовом и крупносерийном производствах.

2.1. Рекомендации по выбору положения отливки в форме и плоскости разъема

Выбор положения отливки в форме и определение плоскости разъема являются важными и взаимоувязанными операциями. Как правило, после выбора положения отливки в форме рассматрива­ют несколько альтернативных вариантов плоскости разъема и останавливаются на наиболее рациональном из всех.

Приведем основные рекомендации, которыми следует руко­водствоваться при выборе положения отливки в форме:

– отливку (на рис. 2.2, а для примера приведена отливка – гильза) в литейной форме следует располагать таким образом, чтобы ее наибольший габаритный размер (L >D) находился в плоскости разъема МФ. При этом важно соблюдать правило, согласно кото­рому суммарная высота опок должна быть минимальной. Для вы­полнения этого правила и уменьшения суммарной высоты опок в некоторых случаях разъем делается ступенчатым (путем подрез­ки), как это сделано, например, при вертикальном без использования стержней изготовлении отливок гильзы цилиндров на АФЛ опочной формовки КамАЗ (рис. 2.2, б). При расположении гильзы цилиндров вертикально в форме необходимо провести оцен­ку формуемости внутренней поверхности болваном:

– отливки, требующие установки прибыли 1 (рис. 2.2, в), в форме располагают так, чтобы массивные части или тепловые узлы находились в плоскости разъема или в верхней ее части;

– у отливок, не требующих установки прибыли, массивные ча­сти отливки следует располагать в нижней части формы для возможной установки холодильника 2 (рис. 2.2, г);

– отливку следует размещать в форме так, чтобы для выполне­ния полостей использовался один стержень 3 на две отливки (рис. 2.2, д);

– для устранения образования газовых раковин положение отливки в форме должно обеспечивать верхний отвод газов из стержней (через верхние знаковые части). Вариант положения отлив­ки в форме на рис. 2.2. е является неправильным, так как выход газа из стержня затруднен и может происходить только вниз через знак (для исключения всплытия стержня необходимо использо­вать жеребейки 4). Поэтому правильнее выбрать положение отливки в форме, как показано на рис. 2.2, ж. При этом стержень 3 с обратным уклоном у знака можно заформовать формовочную смесь в верхней полуформе, предварительно установив его в уг­лубление в модели. В этом случае отпадает необходимость в использовании жеребеек.

а

б

в

г

д

е

ж

Рис. 2.2. Положения отливки в форме: а, б – горизонтальное и вертикальное расположение отливки-гильзы в форме; в, г – варианты расположения массивных узлов отливки в форме; д, е, ж – варианты расположения отливки в форме

(1 – прибыль; 2 – холодильник; 3 – стержень; 4 – жеребейка; МФ – разъем модели

и формы в направлении верха (В) и низа (Н); L, D – длина и диаметр отливки)

а

б

в

г

д

е

Рис. 2.3. Варианты (а – е) выбора плоскости разъема:

I, II – варианты выбора (1 – стержень; 2 – болван; В, Н – верх и низ формы)

При выборе плоскости разъема необходимо руководствоваться определенными правилами:

– всю отливку по возможности располагать в одной полуформе (иногда за счет усложнения технологии) для повышения геомет­рической точности и точности размеров (рис. 2.3, а);

– при формировании полостей отливки вместо стержней 1 сле­дует использовать болваны 2 (рис. 2.3, б);

– болваны следует располагать в нижней полуформе, так как при этом усилия отрыва болвана при съеме модели уменьшаются на величину его массы;

Рис. 2.4. Условие протяжки модели без подрыва (а) и с подрывом (б)

– разъем предпочтительней выполнять плоским (рис. 2.3, в, слева) или отдельные поверхности фигурного разъема должны быть плоскими (рис. 2.3, в, спра­ва) для облегчения изготовления модельного комплекта; – разъем должен обеспечивать удобство установки стержней 1 в нижней полуформе (на рис. 2.3, г вариант II предпочтительнее варианта I); – база черновой механической обработки и большинство обрабатываемых поверхностей(Ra – шероховатость) должны находиться в одной полуформе (на рис. 2.3, д), вариант I пред­почтительнее варианта II); – протяженность заливов по плос- кости разъема должна быть наименьшей (рис. 2.3, е, вари­ант I), а их зачистка удобной.

При выбранной плоскости разъема отливки модель должна свободно извлекаться из формы. Проверка может быть выполнена по отсутствию или наличию теневых участков при искусственном освещении отливки, направленном перпендикулярно плоскости разъема (рис. 2,4 а, б). В местах теневых участков (рис. 2.4, б) модель невозможно извлечь без подрыва формы, т. е. в этих местах необходимы стержни, отъемные части и т.п.

Для обозначения плоскости разъема на чертеже детали исполь­зуют знак стрелок от основной линии разъема и буквы «МФ» (рис. 2.3), что означает «разъем модели и формы». В случае не­разъемной модели ставят только букву «Ф».

Направление разъема показывают сплошной основной линией, перпендикулярной плоскости разъема и ограниченной стрелками, около которых ставят буквы «В» (верх) и «Н» (низ) (рис. 2.3, а). Если отливка формуется в горизонтальном положении, а залива­ется в вертикальном, то буквы «В» и «Н» у стрелок не ставят.

При этом на чертеже проводят еще одну основную линию со стрелка­ми, параллельную положению формы при заливке, и у этой ли­нии ставят буквы «В» и «Н» (рис. 2,5, б). Для обозначения плоско­сти разъема стержней используют знак стрелок (отличающийся от стрелок для отливки), кроме того указывают направление набивки смесей и выхода газов (ВГ) (см. рис. 2,5, а, б).

Рис. 2.5. Эскиз к описанию технологии литейной формы:

а – положение отливки при формовке и заливке совпадают;

б – положение от­ливки при формовке и заливке не совпадают

(МФ, В, Н – соответственно разъем модели и формы

в направлении верха и низа; ВГ – направление выхода газов)