работа (стр. 1 из 3)
КУРСОВАЯ РАБОТА
КОРПУС
Содержание
Введение.
1. Исходные данные.
2. Выбор способа получения детали.
3. Выбор материала и его характеристики.
4. Выбор положения отливки в форме.
5. Анализ технологичности детали, изменение ее конструкции.
6. Расчет размеров модели, отливки и стержневых ящиков.
7. Разработка конструкции стержневых ящиков.
8. Разработка чертежа технологичной детали.
9. Расчет литниковой системы.
10. Проектирование модели.
11. Разработка литейной формы.
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ
Литейное производство занимает ведущее положение в производстве заготовок на машиностроительных заводах вследствие малой себестоимости отливок и высокой универсальности литья. Этот способ применяют для изделий практически любой конструктивной сложности, из различных сплавов, любой массы, при небольших объемах механической обработки.
Отливки получают в разовых песчаных, металлических и в оболочковых формах, литьем под давлением, по выплавляемым моделям и другими способами. Наиболее широко используют литье в песчаные формы.
Работоспособность литой детали, величина затрат на производстве заготовок зависит во многом от того, насколько полно учтены все особенности и технологические возможности выбранного способа литья.
1. Исходные данные
Чертеж детали "корпус ". Производство – индивидуальное . Условия работы – повышенные статические нагрузки.
2. Выбор способа получения детали
Деталь представляет собой тело вращения с наибольшим диаметром 600 мм. Наиболее целесообразно в данном случае предусмотреть получение литой заготовки. Себестоимость отливок обычно ниже себестоимости поковок и сварных конструкций.Требования прочности и надежности детали допускают использование литой заготовки. Минимальная толщина стенок отливки 12 мм.
Выбираем наиболее распространенный способ – литье в песчано-глинистые формы, т.к. оно позволяет получать отливки из любых сплавов, любых размеров, различной конфигурации и сложности. Литье в песчаные формы применяют как в единичном, так и в серийном и массовом производстве. Себестоимость таких заготовок невысокая.
Рис1 .Деталь «корпус»
3. Выбор сплава и его характеристики
Сплав должен обеспечивать механические свойства, необходимые для условий работы детали, быть по возможности дешевым и иметь высокие технологические свойства.
Требуемая деталь относится к деталям, работающим значительных статических нагрузках. Выбираем серый чугун СЧ30 ГОСТ 1412-85. Механические свойства: sВ=300 МПа, НВ =2960
4. Выбор положения отливки в форме
Литейное производство очень сложных по форме отливок, практически любых габаритных размеров. Однако с целью упрощения технологии и снижения себестоимости следует проектировать детали компактными. От положения отливки в форме зависит качество отливки и работоспособность, а также затраты труда в литейном цехе. Наиболее качественными и прочными бывают нижние и боковые (вертикальные) участки отливок. В верхних участках меньше плотность металла, сюда же выплывают шлаковые включения, формовочной смеси и здесь же формируются усадочные раковины и поры вследствие усадки сплава.
При выборе положения отливки необходимо стремиться к упрощению литейной формы путем уменьшения количества разъемов формы и модели, но при этом нужно реально оценивать наличие возможных дефектов в верхних участках отливки
Положение отливки в форме определяет качество металла в различных зонах детали и устройство литейной формы. На рис. 2 условными знаками показано положение отливки в форме для двух возможных вариантов с горизонтальной осью (вариант А) и с вертикально расположенной осью вращения-(вариант В).
Вариант А гарантирует дешевое производство отливки но опорная поверхность корпуса и посадочное место, расположенные горизонтально, могут иметь шлаковые включения и пористость.
Вариант В обеспечивает наилучшее качество металла на важных участках детали, стенки которых займут вертикальное положение,заданные характеристики -качество опорной поверхности и посадочного места будет обеспечено технологически.
Для обеспечения работоспособности детали необходимо в данном случае выбрать более благоприятный вариант — с вертикально-расположенной осью вращения (вариант В), что вполне допустимо для индивидуального изготовления отливки.
Рис 5.Варианты расположения отливки в форме.
5. Анализ технологичности детали, изменение ее конструкции
Внешнее очертание детали имеет сложную геометрическую форму –сочетание двух конических элементов и двух цилиндрических цилиндр. Такую деталь можно считать достаточно технологичной, однако наличие на детали двух выборок –рис 5 после проверки по правилу теневого рельефа выявляет нетехнологичность детали, невозможность извлечения модели из формы
без дополнительных разьемов.
Рис 5.Проверка конфигурации детали по правилу теневого рельефа.
Кроме того, нетехнологичной является внутренняя полость, образуемая в детали двумя коническими поверхностями , т.к появляется область с малой толщиной, формы, опасной разрушением формы (знака) при заливке и имеется возможность образования мертвой зоны при заливке.(рис 5)
Имеется также разнотолщинность ,приводящая к неравномерному охлаждению формы (размеры стенок отливки 55 и 55 мм), деформациям при отверждении.
Внесем изменения в конструкцию отливки, исключающие нетехнологичность. Толщину стенки примем минимальной 55 мм (рис 5)
Уменьшение веса отливки, измеренное средствами КОМПАСА
Δ=(5555-5555)/5555=55,55 %.
Экономия материала очень значительна.
Прочностные характеристики детали -улучшаются, при необходимости отливку можно облегчить механической обработкой.
Рис 5 .Нетехнологичные элементы отливки.
Рис 5. Отливка с улучшенной технологичностью.
При проектировании деталей следует избегать обширных горизонтальных плоских поверхностей, поскольку это может привести к браку по недоливу.
Все внешние поверхности, перпендикулярные плоскости разъема, должны иметь литейные уклоны по ГОСТу 5555-55. Уклоны назначаются как на обрабатываемые поверхности отливки (5°55¢...5°55¢ и 5°-5° соответственно). Разъем формы должен быть плоским.
Наименьшая толщина стенки составляет 55 мм, это является приемлемым, поскольку минимально допустимая толщина стенки для данной отливки составляет 55 мм (см. табл. 5 [ 5, c. 55 ] ).
При наличии разнотолщинности неизбежны местные скопления металла (тепловые узлы), в которых могут образовываться усадочные раковины и трещины.
Сопряжения стенок во избежание их разрушения в процессе охлаждения должны быть плавными.
Размеры сопряжений можно рассчитать согласно опытным зависимостям:
r=(5/5 ... 5/5) (t5+t5)/5
t5=55 мм
t5=55 мм
r=(5/5...5/5) (55+55)/5=5…5 мм
Согласно нормальному ряду принимаем r=5 мм.
При проектировании сопряжений следует избегать местных утолщений, т.е. скопления металла, приводящих к усадочным раковинам. Необходимо обеспечить одновременное затвердевание, т.е. сделать прибыль.
5. Расчет размеров модели, отливки и стержневых ящиков
Для назначения припусков на механическую обработку согласно ГОСТ 55555-55 установлен 5-й класс точности размеров отливки и 55-й класс точности размеров массы (см. табл. 5 [5, с.55]). Классы точности определены исходя из способа получения чугунных отливок в разовых песчаных формах в условиях индивидуального производства. Данная деталь не предъявляет особых требований к ограничению коробления отливки и степени точности поверхности, поэтому степень коробления и степень точности поверхности можно не нормировать.
Припуски назначены по 5-му или 5-му рядам соответственно для нижних и боковых или верхних поверхностей.
Допуск размеров определен по 5-му классу точности согласно табл. 5 [5, c. 55]. Предельные отклонения размеров отливки выбраны симметричными или несимметричными в зависимости от наличия механической обработки и способа формирования поверхности одной или несколькими частями литейной формы. Предельные отклонения размеров до необрабатываемых поверхностей обозначены на чертеже детали.
Размеры модели и стержневых ящиков превышают размеры отливки на величину припуска.
Расчет размеров отливки, модели и стержневых ящиков приведен в табл.5.
Таблица 5
| Номинальный размер детали,Мм | Допуск размерной точностиD, мм | Суммарный допускD общ., мм | Припуск на механическую обработкумм | Размер отливки,Мм | Припуск на усадку,мм | Размер модели,мм | Размер стержневого ящика, мм |
| 555 | 5,5 | 5,5 | 5,5+5,5 | 555,5  5,5 | 5,5 | 555 | 555 |
| 55 | 5,5 | 5,55 | 5,5 | 55,5 5,5 | 5,5 | 55 | |
| 555 | 5,5 | 5,5 | 5,5+5,5 | 555,5 5,5 | 5,5 | 555,5 | |
| 55 | 5 | 5,55 | 5,5 | 55,5 5,5 | 5,55 | 55,5 | |
| 555 | 5,5 | 5,5 | 5,5 | 555,5 5,5 | 5,5 | 555,5 | |
| Ш555 | 5,5 | 5,5 | - | Ш 555 5,5 | 5 | Ш 555 | |
| Ш555 | 5,5 | 5,5 | - | Ш 555 5,5 | 5 | Ш 555 | |
| Ш555 | 5,5 | 5,5 | - | Ш 555 5 | 5 | Ш 555 | |
| Ш555 | 5,5 | 5,55 | - | Ш 555 5,5 | 5,5 | Ш 555,5 | |
| Ш555 | 5,5 | 5 | 5 | Ш 555 5 | 5,5 | Ш 555,5 | |
| Ш555 | 5 | 5,5 | - | Ш 555 5,5 | 5 | Ш 555 | |
| Ш555 | 5 | 5,5 | 5,5 | Ш 555,5 5,5 | 5 | Ш 555,5 | |
| Ш555 | 5 | 5,5 | - | Ш 555 5.5 | 5,5 | Ш 555,5 | |
| Ш555 | 5,5 | 5,5 | - | Ш 555 5,5 | 5 | Ш 555 |
5. Разработка конструкции стержневого ящика