Проектирование отливок и поковок

Зубчатое колесо.frw

Заготовка.frw

Материал - сталь 30Л ГОСТ 977-75.
* Размеры для справок.
Неуказанные литейные радиусы
скругления наружных углов не более
внутренних - не более 3 мм.
Формовочные уклоны по ГОСТ 3212-92.
Остаток литника не более 3 мм.
Величина заусенца не более 3 мм.
Точность отливки 11-0-14-11 См 1

Опока.cdw

отливки.doc

Федеральное агентство по образованию РФ
Тульский государственный университет
Кафедра «Технология машиностроения»
Расчётно-графическая работа по дисциплине:
«Проектирование отливок и поковок»
Пояснительная записка
Руководитель работы:М.Н. Бобков
Определение припусков на обработку поверхностей отливки3
Определение общего припуска на обработку4
1 Определение класса размерной точности отливки4
2 Определение степени точности поверхностей отливки4
3 Определение ряда припуска на механическую обработку отливки4
4 Определение уровня точности обработки4
5 Определение допусков размеров отливки4
6 Определение допусков цилиндричности и плоскостности элементов отливки5
7 Определение допусков цилиндричности и плоскостности элементов детали5
8 Определение общего допуска элементов отливки5
9 Определение вида окончательной механической обработки6
9.1 Определение общего припуска на сторону6
Определение размеров отливки7
Определение формовочных уклонов8
Определение литейных радиусов скругления наружных и внутренних углов8
Определение объёма и массы отливки8
Определение объёма и массы детали9
Проектирование стержня9
1 Определение высоты стержня9
2 Определение уклонов знаковых поверхностей9
3 Определение класса размерной точности модельного комплекта10
4. Определение значения технологических зазоров10
5 Определение допусков на размеры стержня10
Проектирование литниковой системы11
Изготовление литейной формы13
Список использованных источников15
Определение припусков на обработку поверхностей отливки
В соответствии с рисунком 1 определим по ГОСТ 26645-85 припуски на обработку цилиндрических поверхностей 130-1 мм и 24+052 мм а также припуски на торцевые поверхности в размер 30-052 мм термообрабатываемой отливки «Зубчатое колесо» получаемой литьём в песчано-глинистые формы. Для обработки отливки в механизированном серийном производстве используются агрегатные станки. Требования к точности формы и взаимного расположения поверхностей не нормируются.
Материал отливки – Сталь 30Л ГОСТ 977-75.
Рисунок 1. Деталь «Зубчатое колесо»
Определение общего припуска на обработку
1 Определение класса размерной точности отливки
Класс размерной точности отливки определяем по таблице 9 [1 с 34]. Принимая во внимание примечание к таблице 9 учитывающее тип производства назначаем 11 класс точности.
2 Определение степени точности поверхностей отливки
Степень точности поверхностей отливки определяем по таблице 11 [1 с. 37]. С учётом примечания к таблице 11 принимаем 14 степень точности.
3 Определение ряда припуска на механическую обработку отливки
Ряд припуска на механическую обработку отливки определяем по таблице 14 [1 с. 43]. Учитывая пункт 1 примечания к таблице 14 выбираем 7 ряд припуска.
4 Определение уровня точности обработки
Уровень точности обработки отливки определяем по таблице 15 [1 с. 44]. На точность обработки оказывает влияние тип управления станком. Учитывая что для обработки отливки используются агрегатные станки нормальной точности назначаем средний уровень точности обработки.
5 Определение допусков размеров отливки
Допуски размеров отливки определяем по ГОСТ 26645-85 принимая во внимание пункты 2.1 и 2.2 [1 с. 2].
Поскольку рассматриваемая поверхность отливки образуется двумя полуформами и стержнем допуски размеров элементов отливки устанавливаем по соответствующему классу размерной точности отливки т.е. по 11 классу точности.
Установим допуски для размеров:
6 Определение допусков цилиндричности и плоскостности элементов отливки
Поскольку требования к точности формы и взаимного расположения поверхностей отливки не указаны примем допуски в соответствии с пунктом 1 примечания к таблице 8 [1 с.29].
В этом случае имеем:
7 Определение допусков цилиндричности и плоскостности элементов детали
В соответствии с примечанием 2 к таблице значения допусков элементов:
8 Определение общего допуска элементов отливки
Общие допуски элементов отливки определяем по таблице 16 [1 с. 45].
9 Определение вида окончательной механической обработки
Характер окончательной механической обработки определяем по таблице 7 [1 с. 28] и таблице 8 [1 с. 29].
Соотношения между допусками размеров детали и отливки
Исходя из этого окончательная обработка – черновая.
Соотношение между допусками формы поверхностей детали и отливки
9.1 Определение общего припуска на сторону
Общий припуск на сторону определяем по таблице 6 [1 с. 10] принимая во внимание примечание 2 к таблице 15 [1 с. 44]. Общий припуск на обработку поверхностей вращения назначаем половинному значению общего допуска элемента отливки составляющем в данном случае:
Общий припуск на обработку торцов отливки в размер 20 мм назначаем в следующей последовательности:
) для обработки нижнего торца по полному значению общего допуска элемента отливки следовательно:
) для обработки верхнего торца припуск под обработку назначаем по половинному значению общего допуска элемента отливки следовательно:
В соответствии с вышеизложенным общий припуск на сторону под механическую обработку элементов отливки равен:
мм25 мм (нижний торец);
мм15 мм (верхний торец).
Определение размеров отливки
С учётом общих припусков на сторону под механическую обработку размеры отливки следующие:
) наружный диаметр отливки определяем по формуле
где d1 = 130 – наружный диаметр детали мм;
z1 = 18 – припуск на сторону под механическую обработку мм;
) внутренний диаметр отливки по формуле:
где d2 = 24 – внутренний диаметр детали мм;
z2 = 11 – припуск под механическую обработку мм;
zзн = 25 – нижний припуск под механическую обработку мм;
zзв = 15 – верхний припуск под механическую обработку мм;
Определение формовочных уклонов
Формовочные уклоны назначаем сверх припуска на механическую обработку за счёт увеличения размеров отливки. По таблице 1 [2 с. 3] принимаем формовочный уклон 1°55'.
Определение литейных радиусов скругления наружных и внутренних углов
По таблице 13 [3 с. 103] принимаем литейные радиусы скругления для наружных углов – 2 мм внутренних – 3 мм.
Определение объёма и массы отливки
В соответствии с рисунком 2 определим объём отливки по формуле
Рисунок 2. Отливка «Зубчатое колесо»
Массу отливки определяем по формуле
где ρ = 781 – плотность стали Сталь 30Л по ГОСТ 977-75 гсм3.
Определение объёма и массы детали
В соответствии с рисунком 1 определим объём детали по формуле
Массу отливки определяем по формуле
Проектирование стержня
1 Определение высоты стержня
По табл. 7 [2 с. 11] высота нижнего вертикального знака h равна 15 мм.
Высоту верхнего вертикального знака определим по формуле
2 Определение уклонов знаковых поверхностей
Уклоны на знаковые поверхности определяем по таблице 8 [2 с. 12] в соответствии с рис. 3. Уклон нижнего знака α равен 10°00' а уклон верхнего знака равен 15°00'.
3 Определение класса размерной точности модельного комплекта
Класс размерной точности модельного комплекта определяем по таблице 15 [2 с. 20] и принимаем 5 класс точности.
4. Определение значения технологических зазоров
Принимая во внимание пункт 2.6.1 [2 с. 12] для модельного комплекта значения технологических зазоров следует назначать по таблице 11 [2. с. 15] из которой значения технологических зазоров S1 и S2 равны 05 мм и 08 мм соответственно.
Значение зазора S3 принимаем равным 15S1 тогда S3 = 075 мм.
5 Определение допусков на размеры стержня
Допуски на размеры стержня назначаем по табл. 14 [2 с. 19]. На размер стержня 34 мм допуск составляет 036 мм на размеры 15 мм и 10 мм – 028 мм.
Проектирование литниковой системы
По табл. 27 [4 с. 41] в зависимости от массы отливки принимаем следующие рекомендуемые толщины слоёв формовочной смеси на различных участках формы:
) от верха модели до верха опоки – 40 мм;
) от низа модели до низа опоки – 50 мм;
) от модели до стенки опоки – 20 мм;
) между моделями – 30 мм;
) между моделью и шлакоуловителем – 30 мм.
Используя вышеприведённые значения определим высоту стояка от уровня литниковой чаши до питателя:
H = 40 + 17 + 10 = 67 мм = 67 см.
Расстояние от верха отливки до питателей определим по формуле
где с = 34 – высота отливки мм.
Расчётный напор расплава определим по формуле
Общую массу отливок с учётом элементов литниковой системы определим по формуле
где М – масса одной отливки г;
К = 07 – коэффициент выхода готовых заготовок.
Продолжительность заливки расплава в форму определяем по формуле
где S = 175 – коэффициент учитывающий жидкотекучесть сплава и тип литниковой системы по табл. 30 [4 с. 46];
= 108 – средняя толщина стенки отливки мм.
Суммарную площадь поперечных сечений питателей определим из формулы
где = 030 – коэффициент расхода учитывающий суммарное сопротивление литниковой системы и полости формы движению расплава по табл. 31 [4 с. 47];
g = 981 – ускорение свободного падения смс2.
Площади поперечных сечений шлакоуловителя и сто яка определим из соотношения
где Fш – площадь поперечного сечения шлакоуловителя см2;
Fс – площадь поперечного сечения стояка см2.
Площадь поперечного сечения одного питателя определим по формуле
Из табл. 35 [4 с. 49] выбираем питатель с площадью поперечного сечения 14 см2. параметры питателя приведены на рис. 4.
Рисунок 4. Поперечное сечение питателя
Площадь поперечного сечения шлакоуловителя
По табл. 34 [4 c. 48] принимаем размеры шлакоуловителя с площадью поперечного сечения =32 см2 размеры которого приведены на рис. 5.
Рисунок 5. Поперечное сечение шлакоуловителя
Площадь поперечного сечения стояка определим по формуле
Диаметр стояка определим по формуле
Выбираем из стандартного ряда 30 мм.
Изготовление литейной формы
Изготовление литейной формы осуществляется в следующей последовательности: на модельную плиту в соответствии с рисунком 6 устанавливают нижнюю половину модели и нижнюю опоку рабочей плоскостью вниз. На модель наносят слой облицовочной смеси толщиной 40 – 100 мм который слегка уплотняют. Затем опоку заполняют наполнительной смесью и уплотняют ручной (или машинной) трамбовкой. Излишек формовочной смеси срезают линейкой вровень с кромкой опоки делают наколы улучшающие газопроницаемость формы. Опоку с заформованной в ней половиной модели поворачивают на 180° и вновь устанавливают на модельную плиту в соответствии с рисунком 7. на нижней половине модели стояка и других элементов литниковой системы выпоры. Плоскость разъёма формы посыпают разделительным песком и на нижнюю опоку устанавливают верхнюю. После этого со второй полу формой производят операции аналогичные операциям изготовления нижней полу формы. Затем в нижнюю полу форму устанавливают стержень который формирует внутреннюю полость отливки и на нижнюю половину опоки устанавливают верхнюю. После скрепления опок с помощью пальцев форма готова к заливке.
Рисунок 6. Изготовление нижней половины формы.
Рисунок 7. Изготовление верхней половины формы.
Рисунок 8. Литейная форма в сборе.
Список использованных источников:
ГОСТ 26645-85 Отливки из металлов и сплавов. М.: Изд-во стандартов 1989. – 55 с.
ГОСТ 3212-92. Уклоны формовочные стержневые знаки допуски размеров. М.: Изд-во стандартов 1995. – 22 с.
Н.Ф. Анисимов Б.Н. Благов. Проектирование литых деталей. М: Машиностроение 1964. – 438 с.
В.К. Могилев О.И. Лев. Справочник литейщика. М.: Машиностроение 1988. – 271 с.
С.Я. Головин. Краткий справочник литейщика. М.: Машгиз 1960.–350 с.

Отливки в рамке.frw

Отливки.frw