Методические указания к практическому занятию по дисциплине «процессы формообразования и инструменты»


Конструирование исходной заготовки-отливки из серого чугуна Пример решения задачи



бет4/14
Дата22.09.2022
өлшемі1.03 Mb.
#175643
түріМетодические указания
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14
Байланысты:
ПЗ-3
324899 ЭКЗ окдм КАЗ, 20 дневник Прак-ка учебный. новый, forma-rezkaz
Конструирование исходной заготовки-отливки из серого чугуна Пример решения задачи. Из серого чугуна марки СЧ 20 (ГОСТ 1412-79) изготовляют корпус цилиндра массой 2 кг (рисунок 1.3). Годовой объем выпуска 24 000 шт. (крупносерийное производство).
Требуется сконструировать исходную заготовку.
Решение. 1. Деталь относится к классу корпусов. Она имеет полую цилиндрическую часть и прямоугольное основание с четырьмя отверстиями для крепления к плите. Концы цилиндрической части имеют квадратные фланцы толщиной 10 мм с четырьмя резьбовыми отверстиями.
Механической обработке подвергается зеркало цилиндра, плоскость основания, две плоские поверхности фланцев на торцах цилиндра, две площадки на верхней стороне основания и резьбовые отверстия. Деталь достаточно прочная и жесткая и может считаться вполне технологичной.
Крупносерийный тип производства позволяет применить для изготовления заготовки и для ее механической обработки высокопроизводительные методы.
2. В качестве заготовки выбираем отливку. Материал детали - серый чугун обладает хорошими литейными свойствами. Учитывая тип производства, целесообразно и экономически эффективно применить вид литья, при котором форма и размеры заготовки будут максимально приближаться к форме и размерам детали.
В нашем случае применяем литье в разовых песчано - земляных формах с машинной формовкой по металлическим моделям. Этот способ достаточно механизирован, широко распространен, эффективен и соответствует производственным возможностям литейных цехов современных машиностроительных предприятий.



Рисунок 1.3





Рисунок 1.4


3. Допускаемые погрешности для чугунного литья в земляные формы регламентируются ГОСТ 1855-55. Из трех классов точности, предусмотренных этим ГОСТом, принимаем I класс. В качестве литейной оснастки используются подмодельные плиты с металлическими полумоделями и стержневые ящики.


Точность размеров литья соответствует 15...16-му квалитетам, а шероховатость Ra=l00 мкм.
4. Заданная деталь обладает симметрией. Плоскость симметрии целесообразно принять за плоскость разъема модели и формы. В этом случае легко осуществляется установка стержня, с помощью которого образуется отверстие в заготовке. Как следует из рисунка, при принятом расположении плоскости разъема модели и формы поверхности А, В, Г и Д находятся при заливке металла в вертикальном положении и, следовательно, будут боковыми поверхностями отливки, а отверстие Б - горизонтально.
При конструировании отливки следует заботиться о ее технологичности, а также проверить отливку методом световых теней. Попутно следует предусмотреть литейные уклоны на вертикально расположенных поверхностях (рисунок 4).
5. Общие припуски Побщ на механическую обработку регламентируется ГОСТ 1855-55 и их размеры зависят от класса точности литья, наибольшего габаритного размера отливки, номинального размера и положения рассматриваемой поверхности в форме при заливке металла.
Под номинальным размером понимают наибольшее расстояние между противоположными обрабатываемыми поверхностями или расстояние от базовой поверхности до оси обрабатываемого отверстия.
Табличные припуски на механическую обработку литых отверстий устанавливаются независимо от расположения отверстия. Допускается уменьшение табличных припусков до минимально необходимых, установленных, например, расчетно-аналитическим способом.
6. Определение размеров заготовки и их допусков производят, суммируя размеры детали и припуски на механическую обработку:

для наружных поверхностей L0 = Lдобщ1 + Побщ2; для внутренних поверхностей


D0=Dд – Побщ3 - Побщ4; (1.5)

Таблица 1.1- Расчет припусков



Обозначение поверхности

Наименование поверхности

Положение поверхности при заливке

Припуск, мм

А

Плоскость основания

Боковое

ПобщА = 2

Б

Отверстие

Горизонтальное

2 ПобщБ = 2∙2=4

В

Торец цилиндра

Боковое

ПобщВ = 2

Г

То же




ПобщГ = 2

Д

Верхняя площадка основания




ПобщД = 2

Расчет размеров отливки приведен в таблице 1.2.


Для размеров необрабатываемых поверхностей допускаемые отклонения устанавливают по таблицам ГОСТ 1855-55. В нашем случае такие размеры отливки имеют допуски: размер наружного цилиндра ±0,3 мм; размеры квадратного фланца ±0,3 мм.

Таблица 1.2- Расчет размеров отливки



Наименование размера

Формула для расчета

Размер отливки с допуском, мм

Координирующий размер К0 Диаметр отверстия D0 Длина цилиндрической части L0
Толщина основания Н0

K0 =KдобщА=48+2=50
D0 =Dд - 2ПобщБ = 65-2∙2,5=60 L0=LдобщBобщГ =115+2+2=119
H0=HдобщА=10+2=12

K0= 50±0,2

D0=60±0,3 L0=119±0,3


H0=12,0±0,2



7. Технические требования к отливке формулируются в соответствии с ГОСТ 1412-79. В эти требования входят данные о классе точности, твердости отливки, требуемой термической обработке и ее месте в технологическом процессе, размерах литейных уклонов и радиусов, способе очистки от пригаров и формовочной земли, необходимости удаления питателей, выпоров, прибылей и т. п., окраске и др. Так, в нашем случае необходимо указать:


- допуски на размеры литья соответствуют I классу по ГОСТ 1855-55; отливку подвергнуть стабилизирующему отпуску;
- твердость участков, подлежащих механической обработке, НВ 240...270; литейные уклоны 3...5°;
- литье очистить от пригара и формовочной земли дробеструйной обработкой;
- отливку окрасить.
8. Для определения массы отливки можно к массе детали прибавить массу т0Тх металла, составляющего его припуски и напуски, удаляемые в ходе механической обработки. В нашем случае где mi — масса удаляемых элементарных фигур припусков и напусков: m1 - масса полого цилиндра припуска при обработке отверстия отливки; m2 - масса параллелепипеда припуска с учетом литейных уклонов, удаляемого с основания; m3 - масса двух полых 4-гранных параллелепипедов припуска, удаляемого с торцов фланцев; m4 - масса металла, удаляемого при образовании отверстий в детали.
Получаем массу отходов в граммах:



где а и b - размеры основания корпуса, мм; с - длина стороны квадрата фланца, мм; D1 и l1; D2 и l2 - диаметры и длины отверстий, мм, в основании и фланцах соответственно; ρ - плотность чугуна; кг/м3.


Подставляя размеры с чертежа, получаем mотх = 617 г.
Отсюда масса отливки равна m0=mд+mотх = 2 + 0,617 = 2,617 кг.
9. Определяем коэффициент использования материала:



Коэффициент использования, равный 76%, относительно высок для отливок, получаемых в земляных формах. Применяя точные отливки, получаемые более прогрессивным способом литья, можно и нужно добиваться более высоких значений этого коэффициента.


10. Определяем стоимость одной отливки. По прейскуранту 25-01, введенному в действие с 1 января 2012 г., цена одной тонны литья из чугуна марки СЧ 20 III класса точности 2-й группы сложности составляет 1465 тенге. Для более точных отливок I класса вводится доплата 10%. Заданному объему выпуска соответствует пятая группа серийности, для которой доплата за серийность равна нулю. Доплата за термообработку составляет 100 тенге за тонну. Цена за тонну с учетом указанных факторов равна

Цт = (1465+100) = 1565 тенге.


Стоимость одной заготовки составляет


С1 = Цтm0 = 0,001∙346,7∙2,617 = 0,907 тенге.
11. Чертеж отливки с техническими требованиями должен содержать все данные необходимые для ее изготовления, контроля и приемки.
При выполнении чертежа отливки соблюдают правила, изложенные в ГОСТ 2.423-73, а также в стандартах ЕСКД. Допускается и является целесообразным для выполнения чертежа отливки использовать копию чертежа детали. Разъем модели и формы указывают буквенным обозначением МФ (рис. 5.6); положение отливки в форме обозначают буквами. В (верх) и Н (низ), проставленными у стрелок. Все припуски изображают тонкими сплошными линиями, а их размеры указывают перед знаком шероховатости поверхности или перед линейными размерами.
В основной надписи под наименованием детали пишут слово «Литье». Отверстия, впадины и выточки, не выполняемые в отливке, на чертеже допускается не вычерчивать.



Рисунок 1.5 - Чертеж отливки


Задача. Сконструировать отливку заготовки из серого чугуна марки СЧ15, отливаемую в земляные формы (варианты показаны на рис. 1.5). Остальные данные по вариантам приведены в таблице 3


Таблица 1.3- Индивидуальные задания



варианта

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

Тип производства

М

СС

Е

Е

СС

М

КС

МС

М

Е

Наименование детали

Опора низкая

Корпус

Шкив

Опора наклонная

Масса детали, кг

0,4

5,1

10,7

6,7

Термическая обработка - стабилизирующий отпуск. Твердость НВ200 280.






Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14




©kzref.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет