Условия работы детали, назначение отливки и выбор сплава

Деталь «Хомут» является сборочной единицей садовой печи.

Она работает в условиях повышенной температуры.

Служит креплением дымовой трубы со сводом печи, не будет сильных физических нагрузок на деталь.

Исходя из этих данных следует выбрать сплав. Так как к детали не предъявляются высокие механические требования, рационально будет использовать черный металл, что будет экономически целесообразно.

Таблица 1. Химический состав, %

Марка	С	Si	Mn	P	S	Fe
СЧ10	3.5-3.7	2.2-2.6	0.5-0.8	0.3	0.15	93.35-92.45
СЧ15	3.5-3.7	2.0-2.4	0.5-0.8	0.2	0.15	93, 65-92.75
СЧ20	3.3-3.5	1.4-2.4	0.7-1.0	0, 2	0.15	94.25-92.75

Эти три вида сплава имеют разное содержание разных химических элементов, от которых на прямую зависят многие свойства чугуна.

Влияние элементов на сплав:

С- в наибольшей степени способствует графитизации чугуна, понижает прочность, повышает пластичность, улучшает литейные свойства.

SI- способствует графитизации чугуна, укрупняет графитовые включения, повышает механические свойства, улучшает литейные свойства.

Mn- нейтрализует вредное влияние серы, тормозит процесс графитизации, повышает склонность к отбелу, устойчивость аустенита, дисперсность перлита, прочность, ухудшает литейные свойства.

Р-способствует процессу графитизации, повышает прочность, твердость, износостойкость, жидкотекучесть, понижает ударную вязкость и хладостойкость.

S-сильно тормозит графитизацию, способствует образованию горячих трещин, понижает механические и литейные свойства.

Таблица 2. Механические свойства

Марка	σ _вМПа	НВ МПа
СЧ 10		1430-2290
СЧ 15		1630-2290
СЧ 20		1700-2410

Более низкий предел прочности у СЧ 10, но для изготовляемой детали не требуется высокий предел прочности.

Таблица 3. Физические свойства

Марка	Плотность	Температура	Коэффициент минимального расширениям при температуре от 20до400 ⁰С	Удельная теплоемкость При 100⁰С	Коэффициент теплопроводности
ликвидус	солидус
СЧ10				27.7-28.6	1.08	113.04
СЧ15				23.04-27.5	1.04	75.36
СЧ20				26.0-27.0	1.02

Исходя из данных таблицы более высокою плотность имеет СЧ 20, а более низкую СЧ 10, но данные свойства не имеют особого значения для данного изделия, поэтому больше подходит сплав СЧ 10.

Таблица 4. Литейно-технологические свойства

Марка	Линейная усадка, %
СЧ 10	1, 0
СЧ 15	1, 1
СЧ 20	1, 2

Исходя из литейно-технологического свойства наименьшей лине йной усадкой обладает СЧ 10, что делает его наиболее подходящим сплавом для получения отливки «Хомут».

Термическая обработка для получаемой отливки не требуется, так как это будет не рационально, экономически не выгодно.

Разработка технологического процесса

Технологический процесс складывается из чертежа отливки с литейно-модельнымии указаниями, методики заливки, маршрутной технологии, разработки технологических карт.

Чертеж отливки

При разработке чертежа отливки необходимо проанализировать конструкцию деталей с учетом требований, свойства сплава, серийности и решить возможность ее отливки. Чертеж отливки разрабатывается по чертежу детали и включает следующие вопросы:

· выбор положения отливки в форме, что определяет плоскость разъема формы;

· выбор базы;

· назначение припусков на механическую обработку;

· допуски на размеры и вес отливок;

· формовочные уклоны и галтели;

· отверстия и полости.

При выборе положения отливки в форме необходимо учитывать ее конструкцию и условия работы. Для получения качественной отливки необходимо создать направленную кристаллизацию и условия питания отливки в процессе ее кристаллизации. Также при выборе положения отливки в форме учитывают условия работы детали и свободный выем отливки из формы. При выборе числа отливок в форме необходимо учитывать габаритные размеры отливок, тепловой режим работы формы и рациональное использование пространства формы.

От базовой поверхности производят разметку отливки. При выборе базовой поверхности руководствуются следующими требованиями: за базу принимают поверхности, которые не подвергаются механической обработке; базовая поверхность должна оформляться одной плоскостью пресс-формы; элементы, принятые за базу, не должны содержать литники и отъемные части.

Припуски на обработку резанием назначают для того, чтобы обеспечить после обработки получение размеров и чистоты поверхности детали в соответствии с чертежом. Припуск зависит от класса отливки, размеров детали и положения данной поверхности в форме во время заливки. На нижние и боковые поверхности дают одинаковые припуски, на верхнюю поверхность припуск увеличивают. Припуски на обработку чугунных отливок назначают по ГОСТ 1855-55 (табл. 1, стр 11) А. П. Емельянова «Технология литейной формы». Исходя из этих данных припуск на обработку резанием будет составлять для низа и боковой поверхности 2, 0 мм а для верхней поверхности 2, 5 мм.

Рисунок 1. Эскиз отливки «Хомут»

Чертеж методики заливки

При разработке методики заливки решают следующие вопросы:

· выбор плоскости разъёма формы;

· выбор литниково-питающей системы и её расчет;

· выбор вентиляции формы;

· выбор положения форм при заливке;

· выбор способа формовки;

· определение габаритных размеров формы;

· выбор способа сборки форм.

Разработка чертежа формы осуществляется по чертежу детали и отливки. Форма должна удовлетворять следующим требованиям: быть достаточно прочной в работе, обеспечивать высокую производительность, быть удобной в эксплуатации, не сложной в изготовлении.

Так как метод литья в разовую песчаную форму прибегнем к машинной формовке, для данного вида изготовления форм применяют формовочную смесь состоящая в основном из кварцевого песка, огнеупорной глины и связующего. От формовочных смесей зависит качество отливок, следовательно требуется рациональный выбор состава смеси, так же необходимо помнить о ее технологии приготовления.

Для машинной формовки модели монтируют на односторонних или двухсторонних плитах, в данном случае будет монтирована на односторонней плите.

Необходимо рассмотреть следующие вопросы: число и расположение отливок в форме по отношению к оси формы; указание вентиляционной системы формы; конструкцию и параметры литниково-питающей системы; сплав, из которого изготовляется отливка; величину литейной усадки, температуру сплава, конструкцию формы и выбор материала для основных элементов формы.

Немаловажную роль так же играет литниково-питающая система, она должна обеспечить спокойное заполнение формы, вывод газов и воздуха из полости формы. Сокращают брак и вентиляционные каналы, проходящие сквозь форму к полости отливки.

Для рационального использования оборудования, средств, ресурсов, а так же в целях экономии пространства будет применена стопочная формовка с центрально-боковой литниковой системой.

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒