2.2. Формирование внешних и внутренних поверхностей отливок

После выбора положения отливки в форме и плоскости разъема необходимо, как уже отмечалось, определить, каким образом будут формироваться внешние и внутренние поверхности отливок (стержнем или формой). В большинстве случаев внешние поверхно­сти выполняются формой и реже стержнями или отъемными час­тями. Внутренние поверхности могут быть выполнены болванами, стержнями или совместно болванами и стержнями.

Как уже было отмечено, предпочтительнее внутренние поверхности выполнять болванами. Для решения вопроса о возможности выполнения внутренней полости болваном следует использовать данные А. А. Волкомича [2] о формуемости болванов. Им установлена экспериментальная зависимость между относительной высотой выпуклого элемента Н⁰_в.э и относительной высотой буферной зоны Н⁰_б.з (рис. 2.6). При этом было принято, что качество отливки будет хорошим, если твердость болвана со­ставляет 70 ед. и более. Кривая в названных координатах делит поле рисунка на области А и Б (см. рис. 2.6). В области А твердость болвана выше или равна 70 ед. Уравнение регрессии для данной кривой имеет вид

Н⁰_в.э = Н⁰_{в.э.расч.} = К (1,519 – 0,2389 Н^о_б.з – 0,0642 Н⁰²_б.з + 0,03 Н⁰³_б.з). (2.1)

В зависимости от вида производства и способа уплотнения ве­личина коэффициента К колеблется в пределах 0,5... 1,75.

Схема на рис. 2.7 и приведеные далее уравнения поясняют, как пользоваться зависимостью на рис. 2.6 или уравнением (2.1).

Относительная высота Н^о_в.э выпуклого элемента вычисляется из соотношения

Н^о_в.э= Н_в.э /D_тр , (2.2)

где Н_в.э – высота выпуклого элемента; D_тр – диаметр трения смеси о модельную оснастку, определяемый из уравнения

D_тр = 4F/P , (1.8)

где F – площадь выпуклого элемента с периметром Р.

Рис. 2.6. Экспериментальная зави­симость относительной высоты выпуклого элемента Нов.э от относи­тель­ной высоты буферной зоны Ноб.з: А – зона формуемости болвана; Б – зона неформуемости болвана	Рис. 2.7. Модель с нанесенными параметрами для оценки формуемости полости болваном: Dв.э, Нв.э – диаметр и высота выпук­лого элемента; Нб.з – высота буферной зоны; Нм – высота модели; Ноп – высота опоки

Для цилиндрического выпуклого элемента D_тр = D_в._э, для пря­моугольника площадью F=a ^. b (где b – размер прямоугольника в плоскости, перпендику-лярной чертежу) Р = 2(а + b), а D_тр = 2ab/(a+b).

Аналогично определяется относительная высота буферной зоны

Н⁰_б.з = Н_б.з /D_тр , (2.3)

где Н_б.з – высота буферной зоны (см. рис. 1.16).

Диаметр трения D_тр буферной зоны принимается равным диа­метру трения выпуклого элемента (болвана). Для конкретного бол­вана определяют Н⁰_в.э и сравнивают с вычисленным по уравне­нию (2.1) значением Н⁰_в.э._расч. Если Н⁰_в.э = Н⁰_в.э._расч , то болван фор­муется, если Н⁰_в.э> Н⁰_{в.э.расч} = 1, то болван не формуется, так как его твердость меньше 70 ед.

В некоторых случаях возможна разбивка болвана по высоте, например пополам, и повторная оценка формуемости теперь уже для двух встречных болванов меньшей высоты.

Решение о том, как выполняются внутренние поверхности, мож­но считать принятым в первом приближении, так как после опре­деления припусков на механическую обработку в размерах отливки появятся изменения (например, обрабатываемое отверстие, кото­рое до назначения припуска «проливалось», после корректировки может стать «непроливаемым»). Окончательное решение о формуе­мости болванов, а также проливаемости отверстий и определении размеров знаковых частей стержней принимается после нанесения на чертеж припусков на механическую обработку.