Файл: Титов, Н. Д. Технология литейного производства учебник для машиностроительных техникумов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 14.10.2024
Просмотров: 98
Скачиваний: 0
тываемость и механические свойства, гнили, трещин, косослоя, что снижает качество поверхности модели, увеличивает отходы и ко робление моделей.
Пиломатериалы (доски или брусья) подвергают сушке сначала естественной, затем искусственной в специальных сушилах.
При е с т е с т в е н н о й с у ш к е используют движение ок ружающего воздуха, омывающего поверхность пиломатериала. Для сушки пиломатериалы укладывают в штабеля под навесами, на заранее подготовленные деревянные или бетонные фундаменты. Процесс сушки древесины длится для мягких пород дерева до 2 лет,
для твердых — до 4 лет и более. |
* |
Преимущество естественной сушки |
в том, что нет надобности |
в специальном оборудовании, а недостаток — в длительности про цесса сушки и возможности загнивания материала.
Наиболее распространенным способом сушки является и с к у с с т в е н н а я с у ш к а подогретым воздухом в специальных су шилах. Преимущества этого способа в том, что сокращается продол жительность сушки, влажность древесины доводится до требуемой величины согласно техническим условиям и качество древесины повышается. К недостаткам следует отнести значительные затраты на специальное оборудование, а также большой расход пара.
Для сушки применяют камерные сушила: паровые, газовые и электрические. Наиболее распространены воздушно-паровые су шила; в них воздух нагревается перегретым паром при помощи труб, калориферов или батарей. Конструкция сушильных камер безопасна в пожарном отношении, кроме того, обеспечивает необхо димую температуру и влажность воздуха в камере, удобна и надежна в эксплуатации.
Воздушно-паровые сушила бывают периодического п непрерыв ного действия (туннельные). Сушила обоих типов имеют естест венную или принудительную циркуляцию воздуха. Сушку древе сины целесообразно производить в сушилах периодического дей ствия. Продолжительность цикла сушки зависит от породы дерева, его толщины и влажности. Чтобы устранить коробление пиломате риалов в процессе сушки, их предварительно пропаривают. Для этого в камеру подают влажный пар. Пропаривание производят до 3 раз. Мягкие породы древесины сушат при 40—75° С, твердые — при 35—55° С.
Чтобы предотвратить появление изменений в структуре поверх ностных слоев древесины, увеличивающих твердость и ухудшающих ее обрабатываемость, температура сушки не должна превышать
80° С.
Продолжительность сушки в камерных сушилах мягких пород древесины составляет 5—8 дней, твердых — 8—16 дней. Продол жительность сушки в электрических сушилах с использованием токов высокой частоты составляет всего несколько часов; при этом древесина высушивается, равномерно,- не коробится и не имеет трещин.
14
Влажность древесины, употребляемой для моделей, не должна превышать 8—12%. В процессе сушки древесины происходит ее усушка. Древесина усыхает неравномерно: в продольном направле нии 0,1—0,3%, в радиальном 3—8% и в направлении по касатель ной к годичным слоям 5—12%.
Классификация деревянных моделей
Деревянные модельные комплекты классифицируют по различ ным признакам: по роду металла, для которого они предназначены, по конструкции, способу формовки, сложности, прочности и точ ности изготовления. Конструкция модели зависит от конструкции
детали |
и особенностей технологии литья сплава, из которого будет |
изготовлена эта деталь. |
|
П о |
к о н с т р у к ц и и м о д е л и могут быть разъемные и |
неразъемные, полые и цельные (массивные). Мелкие модели делают цельными, а крупные — полыми, что облегчает модель, снижает расход материала и стоимость модели.
По неразъемным моделям можно получить отпечаток, соответст вующий конфигурации отливки, целиком в одной полуформе. Фор мовка по таким моделям требует специальных приемов, усложняю щих изготовление формы. Поэтому обычно применяют разъемные модели, состоящие из частей (половин), по которым производят формовку в отдельных полуформах, собираемых перед залив кой.
Конструкция модели зависит от с п о с о б а формовки. Модели для машинной формовки должны иметь плоский разъем, минималь ное число отъемных частей. В этом случае отверстия, полости и углубления в отливке выполняются стержнями. Модели для руч ной формовки могут иметь отъемные части, криволинейный разъем. Модели для машинной формовки пригодны и для ручной, модели для ручной формовки не всегда пригодны для машинной.
П о с л о ж н о с т и и з г о т о в л е н и я модели разделяют на простые, средней сложности, сложные, очень сложные. Простые— это небольшие неразъемные или с плоским разъемом модели без отъ емных частей. К моделям средней сложности относятся модели с криволинейными поверхностями и небольшим числом стержней, к сложным и очень сложным моделям — крупные модели с криво линейными поверхностями для тонкостенных отливок с большим числом стержней.
Деревянные модели и стержневые ящики делят по п р о ч н о с т и на три класса.
По первому классу делают ответственные модели и стержневые ящики с повышенной точностью, а также модели для серийного про изводства. Модели изготовляют из бука, клена, дуба и других твердых пород. Тонкие части моделей выполняют из алюминия. Отъемные части в моделях для ручной формовки крепят на метал лических шипах (шпонах) типа ласточкина хвоста. Поверхность
15
модели тщательно отделывают и покрывают последовательно не менее 3 раз лаком.
По второму классу прочности делают модели для мелкосерий ного производства и модели сложных единичных отливок. Модели изготовляют из сосны, липы и других пород дерева 1 и 2-го сорта. Стержневые ящики выполняют разъемными. Тонкостенные модели изготовляют с модельными плитами. Поверхность модели тщательно отделывают и покрывают 2 раза лаком.
По третьему классу прочности делают модели для ручной фор мовки единичных отливок, а также скелетные модели и шаблоны. Модели изготовляют из ели, сосны, липы и других пород дерева. Отдельные части модели соединяют клеем пли гвоздями.
Минимальное число съемов форм составляет с моделей первого класса — 150, второго — 30 и третьего — 8.
П о т о ч н о с т и и з г о т о в л е н и я деревянные - модели делят на три класса: I, II, III.
Точность обусловливается величиной отклонения размеров мо дели от указанных в чертеже. Отклонения могут быть в сторону увеличения размера — верхние отклонения (фф или уменьшения — нижние отклонения (—). Получить и сохранить высокую точность деревянных моделей труднее, чем металлических моделей, так как древесина впитывает влагу, набухает, а затем так же легко высы хает. Точность деревянных моделей связана с их конструкцией и прочностью. Прочная модель лучше сохраняет точность. Поэтому, например, модели 1-го класса точности должны быть изготовлены по первому классу прочности и т. д.
В серийном производстве делают одновременно два-три модель ных комплекта ( д у б л е р а), которые попеременно находятся в ра боте и в ремонте. Эти комплекты должны быть взаимозаменяемы, т. е. стержневые ящики одного комплекта должны подходить к модели другого и наоборот. Взаимозаменяемость возможна только при изготовлении модельных комплектов с отклонениями в пределах допусков для данного класса точности.
Конструирование модельных комплектов
Деревянные модели и стержневые ящики выполняют по рабо чим чертежам детали, на которых технолог-литейщик обозначает цветными карандашами, в соответствии с нормалями на оформле ние чертежа отливки, места и величину припусков на механиче скую обработку, контуры стержневых знаков модели,- устанавли вает их размеры, форму и номера стержней. Поверхность разъема формы на чертеже указывают стрелками с надписями В (верх) и Н (низ). Чертеж детали, таким образом, превращается в технологи ческий чертеж отливки.
На рис. 3 приведен пример нанесения упрощенным способом на чертеж детали технологических указаний для изготовления модельного комплекта. В соответствии с технологическим черте-
жом отливки модельщик вычерчивает модель на деревянном щитке, склеенном из досок, или на фанере, а иногда острой чертилкой на алюминиевом листе.
На чертеже модели |
вычерчивают отливку и ее сечения в нату |
|
ральную величину по |
специальному у с а д о ч н о м у |
м е т р у |
(линейке) без размеров |
и штриховых линий. Так же, как и на тех |
|
нологическом чертеже |
отливки, модельщик указывает |
припуски |
на механическую обработку, знаковые части стержня, формовочные
Рис. 3. Пример нанесения на чертеж детали технологических указаний для изготовления модели
уклоны, положение поверхности разъема формы. По чертежу мо дели определяют величину заготовки, размечают и изготовляют шаблоны, а также контролируют 'размеры моделей, стержневых ящиков в период их изготовления и при приемке ОТК. цеха.
Кроме того, модельщик продумывает технологический процесс изготовления модели, намечает заготовки для частей модели и метод соединения их. После выполнения чертежа модели модельщик при ступает к изготовлению модельного комплекта.
Литейные уклоны. Чтобы при извлечении модели форма не разрушалась, вертикальные стенки модели делают с уклонами. С такими же уклонами делают и стенки стержневых ящиков. Ук лоны бывают конструктивные и формовочные.
К о н с т р у к т и в н ы м и ’ называют предусмотренные при конструировании детали уклоны, облегчающие извлИ'ёН
| маучно-телкич.
5 йиблиоУокя С
из формы к стержней из ящиков. При этом размеры отливок соот ветствуют указанным на чертеже.
Ф о р м о в о ч н ы м и называют уклоны, которые указывает технолог-литейщик на рабочих чертежах деталей в случае отсутст вия конструктивных уклонов. Такие уклоны изменяют чертежные размеры отливки.
Существуют три способа выполнения формовочных уклонов на моделях (рис. 4). По первому способу (рис. 4, вариант I) уклон дают сверх припуска на механическую обработку, например, уклон на обрабатываемых вертикальных стенках отливки, перпендику-
на поверхностях моделей:
а — наружных; б — внутренних; о — наружных размерами менее
500 мм
лярных к плоскости разъема. Если вертикальную стенку не обра батывают и толщина ее менее 8 мм, то уклон также выполняют по первому способу.
По второму способу (рис. 4, вариант II) уклоны делают на не- ' обрабатываемых вертикальных стенках толщиной 8—12 мм при одновременном увеличении и уменьшении толщины стенок отливки.
По третьему способу (рис. 4, вариант III) уклоны делают на необрабатываемых вертикальных стенках с уменьшением толщины отливки, если ее высота до 100 мм, а толщина более 12 мм. При высоте необрабатываемой вертикальной стенки более 100 мм и тол щине более 12 мм уклон делают в плюс — минус по варианту II.
В табл. 1 приведены значения минимальных формовочных укло нов на моделях. На ребрах жесткости и других несопрягаемых по верхностях моделей уклоны делают несколько большими, чем ука зано в табл. 1. Если высота обрабатываемой вертикальной стенки менее 500 мм, то формовочный уклон делают по первому способу, а припуск на обработку нижней части стенки уменьшают на 30% (рис. 4, в). Это объясняется тем, что при заливке металла в форму, происходит деформация формы и стенки отливки утолщаются.
18
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
Зависимость формовочных уклонов |3 и |
от высоты наружных |
||||
и |
внутренних поверхностей моделей (ГОСТ 3212—57) |
|
|||
|
Вертикальные |
Уклоны р И Pi npi |
высоте поверхности, |
||
Модели |
|
|
мм |
|
|
поверхности |
|
|
|
|
|
|
|
До 20 |
21—50 |
51-100 |
101—200 |
Металлические |
Наружные ................. |
1°30' |
.1° |
0°45' |
0°30' |
|
Внутренние . ............... |
3° |
2° |
1° |
0°45' |
Деревянные |
Наружные ................. |
3° |
1°30' |
1° |
0°45' |
|
Внутренние................. |
3° |
2° |
1°30' |
1° |
|
Вертикальные |
Уклоны В и В, при высоте поверхности, |
|||
|
|
|
ММ |
|
|
|
поверхности |
|
|
« |
|
|
|
201—300 |
301—800 |
801—2000 |
Св. 2000- |
Металлические |
Наружные ................. |
0°30' |
0°20' |
0°20' |
_ |
|
Внутренние................. |
0°45' |
0°30' |
0°30' |
|
Деревянные |
Наружные . . . . . . . |
0°30' |
0°30' |
0°20' |
0°15' |
|
Внутренние................. |
1° |
0°45' |
0°30' |
0°30' |
Формовочные уклоны на ребрах, перегородках толщиной 6— 10 мм при большой их высоте принимают около 30'.
Рис. 5. Выполнение галтелей:
а — в отливках; 6 — в крупных моделях
Галтели. Сопряжение стенок в отливках должно быть плавным, углы не должны быть острыми (рис. 5). Скругление внутренних углов поверхностей отливки называют галтелью, а наружных — закруглением. Галтели облегчают извлечение модели из формы, предотвращают появление трещин и усадочных раковин в отливке. Радиус галтели необходимо принимать от х/5 до V3 средней арифме тической толщин двух стенок, образующих угол модели. Например,
19