Разработка конструкции и технологии производства изделия литьём корпуса

для пз после переработки2.frw

для пз после переработки.frw

стерневой ящик 2 лист.cdw

для пз2.frw

форма.cdw

модель.frw

для пз задание.frw

пз литьё.doc

Санкт-Петербургский Государственный
Политехнический Университет.
Кафедра: Технология Конструкционных Материалов.
Пояснительная записка к
«Разработка конструкции и технологии
производства изделия литьём».
Студент: Колченко В. П.
Преподаватель: Алексеев А. Г.
Чертёж детали «Корпус» (предварительный вариант) изображен на рис
Производство – индивидуальное. Следует произвести заготовку литьём.
Размеры исходного варианта указаны в техническом задании.
Выбор способа получения заготовки.
Деталь не является телом вращения наибольший размер 1015 мм
имеются различные выступы внутренние полости и отверстия. В условиях
единичного производства такую деталь можно получить различными способами
такими как ковка литьё сварка из проката.
Наиболее целесообразно в данном случае предусмотреть
получение литой заготовки так как литьё позволяет получать сложные по
конфигурации изделия практически любых размеров в том числе и с
внутренними полостями. Себестоимость изделий полученных методом литья как
правило ниже чем себестоимость поковок и сварных конструкций. Требования
прочности и надёжности детали допускают использование литой заготовки.
Конструкция детали такова что позволяет получить цельнолитую
заготовку и нет необходимости проводить реконструкцию детали например на
сварно-литую. Тем не менее в процессе анализа технологичности
конфигурация детали будет несколько изменена что приведёт к необходимости
дополнительной механической обработки после процесса литья. Но конструкция
изменена таким образом чтобы размер этой механической обработки был
По габаритным размерам и массе отливка является средней а по
форме – сравнительно сложной. Характер производства данного изделия –
индивидуальный поэтому применение специальных видов литья в данном случае
нецелесообразно. Выберем литьё в песчано-глинистые формы как наиболее
универсальное и дешёвое. Формовку целесообразно применить ручную.
Выбор сплава и его характеристика.
Исходя из конкретных условий работы (статическое нагружение) в
качестве материала выбираем серый чугун. Серый чугун обладает высокой
жидкотекучестью малой усадкой хорошо хорошо плавится заполняет литейную
форму Хорошо обрабатывается резанием. Выбираем СЧ 25 ГОСТ 1412-85.
Механические свойства выбранного материала (чугуна) :
(В=200 МПа твёрдость НВ 10 Мпа=230.
Выбор положения отливки в форме.
Положение отливки в форме определяет качество металла в различных
зонах детали. На рис. 2 условными знаками показано положение отливки в
форме. Для данной детали сразу же отчётливо определяется положение
плоскости разъёма. Этот вариант гарантирует наиболее дешёвое и простое
производство детали так как форма будет состоять всего из двух частей и
потребуется только один разъём формы и модели.
Анализ технологичности детали изменение её конструкции.
На рис.1 представлен чертёж детали выданный в задании. Произведём анализ
чертежа для получения технологичной детали способом литья.
[pic] Для того чтобы деталь была технологична было предложено:
После анализа и выбора плоскости разьёма было решено упростить внешние
и внутренние очертания детали сконструировать деталь так чтобы
толщина стенок по всей детали была почти одинакова (по таблице было
выбрано что минимальная толщина стенок 12мм.).
Деталь была упрощена для того чтобы деталь была технологична.
Убрать боковые стороны детали. Для того чтобы деталь была жестко
предложено поставить рёбра жёсткости.
Сопряжения стенок на детали следует делать плавными. В детали
есть четыре вида сопряжения стенок.
При отношении толщин 2515=167 радиусы сопряжений составят
Согласно нормальному ряду принимаем радиусы сопряжений 6 и 25 мм.
При отношении толщин 4025=16 радиусы сопряжений составят
Согласно нормальному ряду принимаем радиусы сопряжений 6 и 40 мм.
При отношении толщин 4015>2 следует обеспечить плавный переход от
толстой стенки к толстой с помощью клинового сопряжения
Согласно нормальному ряду принимаем радиус сопряжения 6 мм.
Преобразовать места под обработку (в частности внутренние части
фланцев) для того чтобы меньшая поверхность детали подвергалась
На рис. 2 показан чертёж переработанной технологичной детали.
Разработка чертежа технологичной детали. Нанесение на него элементов
литейной формы и отливки.
В результате анализа технологичности и изменения отдельных частей
предлагается новый чертёж детали. На чертеже нанесены указания литейной
технологии то есть элементы литейной формы и отливки.
Элементы литейной формы и отливки следует выполнять в соответствии с
На чертеже указаны технические требования:
Точность отливки 12-0-0-8 ГОСТ 26645-85.
Расчёт размеров отливки модели и стержневых ящиков.
Для назначения припусков на механическую обработку согласно ГОСТ
645-85 установлен 12-й класс точности размеров отливки. Классы точности
определены исходя из способа получения отливок в разовых песчаных формах в
условиях индивидуального производства. Данная деталь не предъявляет
особых требований к коробления отливки и степени точности поверхности
поэтому степень коробления и степень точности поверхности можно не
Припуски назначены по 8-му или 9-му рядам соответственно для нижних
или верхних поверхностей.
Допуск размеров определен по 12-му классу точности согласно таблице.
Общий допуск с учетом коробления и неточности поверхностей увеличен на
Так как чугун не имеет усадки размеры модели и стержневых ящиков
превышают размеры отливки на величину припуска. Размеры знаковых частей
модели определены с учетом зазора между стержнем и формой равного.
Формовочные уклоны на отливке будут соответствовать уклонам на модели
Номина-лДопуск Суммар-Припуск Размер Припуск Размер Размер
ьный размер-нный на мех. отливки на модели стержне-
размер ой допуск Обработкумм усадку мм вых
детали точности(общ мм мм ящиков
15 11 1375 12 1027±7 102 1037
0 10 125 800±7 8 808
0в 9 1125 600±7 6 594
0 9 1125 11 611±6 6 617
5 9 1125 11 574±6 565 579
0 8 10 10 310±5 3 313
5 7 875 10 225±45 2 228
0 7 875 200±45 2 202
0в 64 8 9 141±4 15 1395
0в 56 7 8 92±35 1 91
Разработка конструкции стержневых ящиков.
Отливка имеет одно центральное отверстие и ещё одно перпендикулярное ему.
Для получения этих отверстий следует предусмотреть стержни. С целью
прочности стержня в него должен быть заложен армированный каркас.
Конструкция стержневого ящика представлена на следующем рисунке.
Ящики выполнены из пиломатериалов хвойных пород.
Изготовление стержня происходит следующим образом. Ящик очищают от
пыли протирают рабочую поверхность керосином и располагают на столе
верхней частью вниз. Устанавливают внутрь ящика армированный каркас и
заполняют всю полость ящика стержневой смесью с промежуточной трамбовкой.
Для обеспечения отвода газов из стержня душником накалывают газоотводные
Затем вынимают стержень устраняют дефекты связанные с осыпанием
смеси и направляют на плите в сушильную печь а после сушки покрывают
противопригарной краской.
Толщина стенок ящика назначается конструктивно.
Проектирование модели.
Модель повторяет внешние очертания отливки и выполнена из хвойных
пиломатериалов (доски бруски). Доски располагают послойно вдоль и поперёк
волокон сплачивают склеивают а затем модель обрабатывают на станках.
Модель состоит из 2-х частей соединённых между собой шипами.
Модель после обработки грунтуют шпаклюют зачищают шлифовальной бумагой и
окрашивают в серый цвет.
Размеры модели определены ранее. Предельные отклонения размеров
соответствуют ГОСТ 11961-87. Литейные уклоны берём 19.
Расчет литниковой системы
Литниковая система – система каналов для подвода металла в литниковую
форму. Литниковая система должна обеспечивать непрерывную заливку в форму
очищенного металла с определенной скоростью при этом не должно быть
разрушения формы потоком металла а отходы металла на литниковую систему
должны быть минимальными.
Шлакоуловители и питатели располагают в полости разъема формы. В целях
уменьшения вероятности размыва формы питатели располагают так чтобы струя
металла была направлена вдоль полости. Элементы литниковой системы указаны
Для расчета поперечных сечений литниковой системы найдем объемVотл и
Vотл = V1 - 2V2 -V3 +2V4+2V5 + V6 +V7 -2V8-V9 + V10 +V11 -V12
где V1 – объем цилиндра внешнего диаметра 300 мм;
V2 – обьём цилиндра внешнего диаметра 150;
V3 – обьём цилиндра внешнего диаметра 160;
V4 – объем пластины 12*340*600;
V5 – объем пластины 12*203*600;
V6 – объем пластины 12*250*600;
V7 – обьём цилиндра внешнего диаметра 130;
V8 – обьём цилиндра внешнего диаметра 92;
V9 + обьём цилиндра внешнего диаметра 108;
V10 + обьём цилиндра внешнего диаметра 200;
V11 + объем пластины 12*900*600;
V12 + объем пластины 12*600*600;
V13 + объем пластины 12*523*600;
Mотл=( Vотл =76( 58.25 =440 кг.
где (-плотность серого чугуна.
Время заливки металла в форму :
где s- коэффициент учитывающий жидкотекучесть сплава (s=17 2);
t- средняя толщина стенки отливки (t=12).
Общая площадь питателей составит:
где =04 05- коэффициент сопротивления литниковой системы;
Нср=400-30022(300 = 25 см – средний гидростатический напор.
Суммарная площадь шлакоуловителя (Fшл=11(Fп=11(16.5=18.1 см2.
Площадь стояка Fст=115(Fшл=115(18.1=21 см2.
Литниковая система состоит из круглого стояка шлакоуловителя и двух
питателей. Поток металла на выходе из стояка и шлакоуловитель делится
пополам и далее через питатели выходит в форму.
Сечение питателя представляет собой трапецию высотой hп со сторонами
ап и bп которые определим из соотношений:
Fп=(Fп2=hп(ап+bп)2=05ап (ап+08ап) 2;
102=05ап (ап+08 ап) 2;
ап=30.3 мм; bп=08ап=24.2 мм; hп=05ап=15.2 мм.
Размеры сечения шлакоуловителя ашл bшл hшл найдем аналогично:
Fшл=(Fшл2=hшл(ашл+bшл)2=ашл (ашл+08ашл) 2;
ашл = 31.7 мм bшл = 25.4 мм hшл=15.8 мм.
Диаметр стояка в нижней части dст=113(Fст =113((2100=52 мм в
верхней – на 20% больше – 62 мм.
По размерам элементов литниковой системы изготавливают соответствующие
деревянные модели для получения каналов в форме.
Устройство и последовательность изготовления литейной формы
Размеры опок определяют по размерам по размерам моделей и наименьшей
толщине слоя смеси между опокой и моделью (70 мм) между шлакоуловителем и
моделью (60мм) между моделью и верхом формы (100мм) между моделью и низом
формы (120мм). Ширина опоки В=600+2*70=740мм. Длина опоки
L=1075+2*70+60+30=1305. Выбираем ближайшие стандартные размеры 800 и
00мм. Высота опок равна 450мм.

для пз.frw

стерневой ящик 1 лист.cdw

Титульный лист.doc

Санкт-Петербургский Государственный
Политехнический Университет.
Кафедра: Технология Конструкционных Материалов.
Пояснительная записка к
«Разработка конструкции и технологии
производства сварного изделия».
Студент: Колченко В. П.
Преподаватель: Алексеев А. Г.