RYSUNEK MODELU, Maszynoznawstwo
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
2. RYSUNEK MODELU, SUROWEGO ODLEWU I FORMY
ODLEWNICZEJ
2.1. Cel ćwiczenia
Zapoznanie się z podstawowymi zasadami konstrukcji części maszyn, które są
wykonywane jako odlewy.
2.2. Wprowadzenie
W celu wprowadzenia do produkcji nowego wyrobu konieczne jest opracowanie
dokumentacji technologicznej, w której skład wchodzą :
•
rysunek konstrukcyjny gotowego wyrobu,
•
rysunek koncepcyjny sposobu odlewania,
•
rysunek surowego odlewu,
•
rysunki konstrukcyjne zespołu modelowego
•
rysunek formy odlewniczej,
•
rysunki oprzyrządowania specjalnego,
•
karta technologiczna,
•
karty instrukcyjne,
•
karta kalkulacyjna wykonania odlewu,
•
karta prób,
•
warunki techniczne odlewu.
Podstawowe i najważniejsze znaczenie w dokumentacji technologicznej posiada rysunek
surowego odlewu. Wykonuje się go wg ogólnych zasad wykonywania rysunku
maszynowego. Stanowi on koncepcję technologiczną odlewu. Służy również do opracowania
procesu obróbki skrawaniem odlewu. Jest podstawą do przeprowadzenia analizy konstrukcji
odlewu pod względem technologii jego wytwarzania, czyli analizy technologiczności
konstrukcji tj.:
•
konstrukcji modelu,
•
doboru skrzynek rdzeniowych,
•
konstrukcji sprawdzianów,
•
konstrukcji formy odlewniczej,
•
innych przyrządów i narzędzi stosownie do specyfikacji wykonywanego wyrobu.
Rysunek surowego odlewu powinien zawierać:
•
dane rozpoznawcze,
•
powierzchnię podziału formy odlewniczej,
•
bazy obróbkowe dla wyjściowej operacji obróbkowej,
•
naddatki na obróbkę skrawaniem,
•
naddatki technologiczne,
•
pochylenia i zbieżności ścian odlewu zgodnie z płaszczyzną podziału formy,
•
układ wlewowy i nadlewy,
20
•
dopuszczalne odchyłki wymiarowe dla tych powierzchni nieobrabialnych, dla których
odchyłki te odbiegają od normy,
•
dane dotyczące specjalnych wymagań stawianych odlewom, np. obróbka cieplna,
wymagania co do twardości itp.
Dane rozpoznawcze (nazwa przedmiotu, nr surowego odlewu), tworzywo, miarę
skurczową (tablica 2.1) i klasę dokładności (tablica 2.2) odlewu wpisuje się w tabliczce
rysunkowej.
Tablica 2.1
Skurcz liniowy odlewów z różnych stopów
Rodzaj stopu odlewniczego i odlewu
Skurcz %
swobodny
hamowany
Żeliwo szare
odlewy drobne i średnie
odlewy średnie i duże
odlewy ciężkie
1,0
0,9
0,8
0,9
0,8
0,7
Żeliwo
ciągliwe
(po
wyżarzaniu
1,8
1,5
1,4
1,0
grafityzującym)
białe
czarne
Staliwo
węglowe i niskostopowe
wysokostopowe chromowe
austenityczne
1,6 ÷ 2,0
1,3 ÷ 1,7
2,0 ÷ 2,3
1,3 ÷ 1,7
1,0 ÷ 1,4
1,7 ÷ 2,0
0,9 ÷ 1,2
0,9 ÷ 1,8
0,9 ÷ 1,5
0,6 ÷ 2,0
0,6 ÷ 1,0
0,6 ÷ 1,1
Uwaga.
Najniższe z podanych wartości skurczu hamowanego odnoszą się do
wymiarów elementów, których skurcz jest najsilniej hamowany i dotyczą odlewów
wykonywanych w niepodatnych formach metalowych ( ciśnieniowych i
kokilowych)
1,4
2,0 ÷ 2,2
1,8 ÷ 2,0
2,0 ÷ 2,3
1,0 ÷ 1,2
1,3
Dla odlewów z żeliwa i staliwa wyróżnia się pięć klas, a dla odlewów z metali
nieżelaznych siedem klas dokładności odlewania. W zależności od klasy wykonania odlewu z
norm dobiera się tolerancje wymiarów, wielkości naddatków na obróbkę mechaniczną i
odchyłki masy.
Powierzchnia podziału formy ma na celu umożliwienie wyjęcia modelu z formy w czasie
formowania, a w przypadku dużych odlewów powierzchnię podziału formy stosuje się także
w celu zmniejszenia ciężaru dużych modeli. Powierzchnia podziału formy dzieli odlew, formę
i skrzynkę odlewniczą na dwie lub więcej części i przebiega ona zasadniczo przez
największy przekrój przedmiotu. Na rysunku surowego odlewu zaznacza się ją w postaci osi
kolorem niebieskim i nad osią pisze się „G” w kolorze niebieskim, a pod osią „D” również w
kolorze niebieskim lub oznacza się jak na rys. 2.1a. Przykład zastosowania i oznakowania
powierzchni podziału formy przedstawiono na rys. 2.1a.
21
Metale nieżelazne
brąz cynowy
brąz aluminiowy
mosiądz
silumin
stopy aluminium z miedzią
stopy magnezu
Powierzchnie odlewu, które w późniejszym toku procesu technologicznego będą poddane
obróbce skrawaniem, muszą posiadać naddatki o odpowiedniej wielkości. Wielkość naddatku
na obróbkę mechaniczną jest znormalizowana i zależy od klasy dokładności odlewania,
wielkości danej powierzchni oraz od rodzaju materiału odlewanego ( rys. 2.1 c).
Naddatki technologiczne są to te części bądź fragmenty odlewu, które są trudne lub wręcz
niemożliwe do wykonania na drodze odlewania w kształcie przedstawionym na rysunku
konstrukcyjnym gotowego wyrobu.
a
powierzchnia podziału formy
b
łącznik wyciąć po obróbce cieplnej
baza obróbkowa xxx, łącznik zabezpieczają-
cy odlew przed odkształceniem jako nadda-
tek technologiczny
c
naddatki na obróbkę
d
naddatki technologiczne jako wypełnienie
otworów i wnęk
e
naddatki technologiczne wynikające z
pochylenia ścian
f
naddatki technologiczne – nadlewki służące
do uchwycenia przedmiotu przy obróbce
g
żebra
skurczowe
jako
naddatki
technologiczne
Rys. 2.1. Przykłady oznaczeń na rysunkach surowych odlewów
22
Tablica 2.2
Orientacyjny zakres stosowania klas wykonania odlewów określonych odpowiednią normą
Technologia produkcji
Rodzaj odlewanego stopu
odlewu
żeliwo
szare
żeliwo
ciągliwe
staliwo
metale
nieżelazne
Formy piaskowe
(formowanie ręczne)
IV, V III, IV
IV, V
VI, VII
Formy piaskowe
(formowanie maszynowe)
III, IV
II, III
III, IV
V
Odlewanie kokilowe
I, II
I, II
II
III, IV
Odlewanie metodą wytapianych
modeli
-
-
I
I, II
Odlewanie ciśnieniowe - - - norma nie
przewiduje
podziału na klasy
Uwaga.
W przypadku podania w tablicy dwóch klas dokładności wykonania odlewów należy klasę
wyższą przyjmować dla produkcji większej ( masowej ew. seryjnej) oraz dla odlewów prostych
Najczęściej spotykane naddatki technologiczne to:
•
wypełnianie wnęk i otworów, które odlewa się jako pełne ( rys. 2.1 d ),
•
łączniki zabezpieczające odlew przed odkształceniami i pęknięciami przy stygnięciu,
obróbce cieplnej i wykończeniu ( rys. 2.1 b ),
•
dodatkowe nadlewki służące do ustalenia i uchwycenia przedmiotu podczas obróbki
mechanicznej ( rys. 2.1 f ),
•
naddatki na skurcz ( rys. 2.1 g ),
•
naddatki wynikające z pochyleń ścian odlewu nie przewidzianych na rysunku przedmiotu
(rys. 2.1 e).
Najmniejsze wartości średnic otworów w odlewach żeliwnych wykonanych w formach
piaskowych zależą od grubości ścianki odlewu oraz od wielkości produkcji i wynoszą
odpowiednio ( tablica 2.3):
Tablica 2.3
Średnice otworów w odlewac
h piaskowych
Otwory wykonywane
grubość ścianki odlewu, mm
6 -10
20 - 30
40 - 50
na gotowo średnica odlanego otworu, mm 6 - 10
10 - 15
12 - 18
Otwory odlewane do
obróbki skrawaniem
w [mm]
Produkcja masowa
20 mm
Produkcja seryjna
30 mm
Produkcja jednostkowa
50 mm
Wszelkiego rodzaju wnęki typu: rowek pod klin, wielowypust, uzębienia o małych
modułach wykonuje się w odlewie również jako pełne.
Pochylenia ścian i zbieżności mają za zadanie ułatwić wyjęcie modelu z formy.
Pochylenia mogą być wykonane w trzech rodzajach („+” ; „+ -” i „-”).
Dla powierzchni obrabianych mechanicznie stosuje się pochylenie tylko w „+”. Ponadto
w zależności od grubości ścianek stosuje się następujące pochylenia:
g ≤ 8 pochylenie „+”
8< g ≤ 12 można w „+ -”
23
dla g > 12 można w „-”
Wszystkie naddatki na rysunku surowego odlewu powinno się zaznaczać kolorem
czerwonym lub jak na rys. 2.1.
Podstawową zasadą przy konstruowaniu odlewów jest zasada zachowania możliwie
równomiernej grubości ścian oraz unikanie miejscowych zgrubień odlewu. Przejścia między
grubymi i cieńszymi przekrojami powinny być łagodne, a zaokrąglenia należy wykonywać z
odpowiednio dużymi promieniami. Przykłady rozwiązań przedstawiono na rys. 2.2 i rysunku
2.3.
Rys. 2.2. Technologiczne przejścia między przekrojami różnej grubości
Rys. 2.3. Wielkości zaokrąglenia krawędzi wewnętrznych
Minimalne grubości ścian wynoszą odpowiednio:
dla odlewów małych 3 - 4 mm,
dla odlewów średnich 6 - 10 mm,
dla odlewów dużych 12 - 15 mm.
Ważnym zagadnieniem przy wykonywaniu odlewu jest zapewnienie dokładnego
wypełnienia formy ciekłym metalem. Zapewnia to prawidłowo obliczony i zaprojektowany
układ wlewowy.
Układem wlewowym nazywa się system kanałów wykonanych w formie odlewniczej,
który powinien spełniać następujące zadania:
24
[ Pobierz całość w formacie PDF ]