Технологичность литых деталей охватывает следующие понятия:
а) конструктивность (наиболее целесообразная и простая конструкция детали);
б) собственно технологичность (удобство изготовления деталей и отливок при высокой производительности процесса и обеспечении необходимого качества детали);
в) экономичность (наименьшие затраты по заработной плате, материалам и прочим статьям расходов).
Первые два понятия являются основными, последнее служит мерилом для оценки технологичности конструкции в целом. Улучшением технологичности конструкции литых деталей можно в ряде случаев получить не меньший технико-экономический эффект, чем путем рационализации и механизации производственных процессов.
Обеспечение высокой технологичности конструкций литых деталей достигается:
а) участием литейщика, модельщика и технолога-механика в разработке чертежей литых деталей совместно с конструктором машины;
б) проработкой литейщиками чертежей литых деталей с целью установления необходимых изменений в конструкции отливок для повышения их технологичности и последующим согласованием изменений с конструкторами машин.
Первый способ наиболее рационален, так как он дает большие возможности повышения технологичности литых деталей, поскольку конструктор может учесть все или большинство пожеланий литейщиков в процессе конструирования деталей.
При втором способе возможности конструкторов в отношении предлагаемых литейщиками изменений значительно ограничиваются в связи с затруднительностью повторной переработки детали или узла машины, а также с запуском в смежных цехах завода в производство деталей узлов машины, подлежащих изменению.
Поэтому улучшение технологичности литых деталей при втором способе возможно только в том случае, если вносимые изменения не нарушат взаимозаменяемости деталей и процесса их обработки, а также не вызовут изменения в оснастке механических цехов.
Технологичность литой детали нужно рассматривать в зависимости от принятой технологии изготовления отливок и связанной с ней стоимости литейной оснастки.
Каждое требование, которое предъявляется к отливкам, находит отражение в конструкции формы и модельной оснастки. Поэтому для улучшения технологичности литых деталей в первую очередь необходимо упростить изготовление литейных форм, требующих наибольших затрат труда.
Приводимые в литературе примеры правильных и неправильных конструкций литых деталей далеко не охватывают всех случаев практики и не всегда дают обобщенные правила по конструированию технологичных деталей для новых машин. Технологичность литой детали по условиям формовки будет на надлежащем уровне, если обеспечить:
1) отсутствие отъемных частей на модели, предназначенной для получения наружных очертаний отливки,
2) уменьшение количества стержней.
Эти два условия, несмотря на их простоту, могут вызвать ряд затруднений при конструировании литых деталей.
С целью уяснения основных элементов формовки, влияющих на технологичность, можно рассмотреть формовку по модели детали М с отъемной частью N (Рис. 1, а). Уплотнение формовочной смеси происходит по вертикальным направлениям до некоторой прямой ab, являющейся поверхностью разъема (Рис. 1, б). Уплотнение смеси под отъемной частью N крайне затруднительно, и форма в этом месте будет иметь слабину С.
Рис. 1. Схема формовки модели нетехнологичной детали с выступом.
Извлечение модели из формы должно осуществляться в направлении стрелки А. Совершенно очевидно, что выступ N на модели будет препятствовать извлечению модели, а поэтому он должен выполняться отъемным. Сначала вынимают модель, а затем, в перпендикулярном направлении, отъемную часть. Если модель состоит из двух подобных частей, то производится формовка в двух опоках (Рис. 1, в), причем в каждой из них уплотнение формовочной смеси будет осуществляться так, как было указано выше.
Из рассмотрения Рис. 1, б, в вытекает, что линии направления уплотнения, которые изображены пучком параллельных лучей, встречаются на плоскости разъема формы и модели.
Если допустить, что эти параллельные линии являются пучком световых лучей, тогда в местах слабины формы (место С на Рис. 1, б) они образуют «тень».
Основываясь на отсутствии или наличии теней на отливках, можно выработать определенный порядок оценки технологичности литых деталей с точки зрения формовки.
Нужно представить два параллельных движущихся навстречу друг другу пучка лучей (Рис. 2, а). Если, раздвигая эти лучи, поместить в разъем отливку (Рис. 2, б) и она разместится между лучами без теней, то с точки зрения формовки эта отливка будет технологична. При этом наибольший размер отливки L располагается перпендикулярно направлению лучей, что характерно для большинства отливок.
Рис. 2. Схема применения пучка параллельных световых лучей для оценки технологичности литой детали.
На Рис. 3 приведены примеры нетехнологичных (слева), образующих тени от световых лучей, и технологичных (справа) литых деталей без теневых участков.
Отливки, в которых отсутствуют теневые участки, формуются без применения отъемных частей или стержней, а поэтому являются более технологичными.
Рис. 3. Примеры нетехнологичных (слева) и технологичных (справа) литых деталей.
На Рис. 4, а изображен корпус чугунной печки, состоящей из барабана и наружных ребер. При направлении пучка световых лучей, перпендикулярном наибольшему размеру «оливки (образующей цилиндра), получится большое количество теневых участков от ребер, расположенных под углом к световым лучам.
Конструкция данной отливки была изменена так, что пучки световых лучей перестали давать теневые участки на ребрах (Рис. 4, б). После указанного изменения конструкции -отливки литейные формы изготовлялись на формовочной машине без каких-либо затруднений.
Рис. 4. Пример нетехнологичной (а) и технологичной (б) конструкции отливки чугунной печки.
На Рис. 5, а изображен узел из двух деталей, соединяемых с помощью шпилек и гаек. Наличие фланца на нижней отливке при направлении светового пучка лучей вызывало образование теневых участков, для устранения которых в форме требовалось применение стержней (крестообразная штриховка на Рис. 5, а).
На Рис. 5, б изображен тот же узел после изменения расположения шпилек, что позволило устранить фланец. При этом ликвидировались теневые участки на отливке, а вместе с этим отпала необходимость применения стержня.
Рис. 5. Нетехнологичная (а) и технологичная (б) конструкция узла двух литых деталей.
Опубликовано: 2014.09.03 Обновлено: 2014.10.10 | 
