1. Разработка технологии процесса изготовления отливки

 

1.1 Характеристика детали

Деталь "Ступица" имеет вид тела вращения со сложными полостями, изготавливается из стали 30Л ГОСТ 977-88 с габаритными размерами 1400мм×1400мм×370мм. Масса отливки 1114 кг, преобладающая толщина стенки 100 мм. Деталь относится к отливкам IV группы сложности. Химический состав и свойства данной стали приведены в табл. 1.1

Таблица 1.1 – Химический состав и механические свойства стали 30Л [2]

Массовая доля элементов, % (остальное Fe)

по ГОСТ 997-88

Механические свойства C Mn Si S P

σв,

Н/мм2

δ, % HB не более Не менее

0,27…

0,35

0,45…

0,90

0,20…

0,52

0,045 0,040 471 17 131…157

Сталь 30Л имеет следующие характеристики: низкая коррозионная стойкость, удовлетворительная жидкотекучесть, не склонна к образованию трещин, хорошо сваривается, но после сварки требует отжиг.

Данный сплав применяют для изготовления отливок деталей работающих под действием средних статистических и динамических нагрузок, Корпусов и обойм турбомашин, деталей гидротурбин, рычагов, балансиров, корпусов редукторов, муфт, шкивов, станины, балки и другие детали.

1.2 Выбор технологического процесса и обоснование принятого способа литья

Основной задачей технологического процесса является выбор наиболее рационального способа формовки, обеспечивающего высокие показатели производства качественных литых деталей.

Деталь "ступица" имеет массу 1114 кг, при годовом выпуске 60 шт. целесообразно использовать машинную формовку.

Отливка выполняется в разовой литейной форме, отверждаемой в контакте с оснасткой (с применением ХТС). Форма состоит из верхней и нижней полуформ, которые, образуют полость отливки ограниченную стенками полуформ и стержнями. Для компенсации усадки у стали во время затвердевания в верхней полуформе необходимо предусмотреть установку прибылей. Для вывода газов и воздуха из полости формы во время её заливки, а также для частичной компенсации усадки металла во время затвердевания необходимо предусмотреть установку выпоров, а в верхней полуформе предусмотреть газовые наколы. На рисунке 1.1 приведена схема технологического процесса изготовления отливки “ступица".

Рисунок 1.1 - Схема технологического процесса изготовления отливки "ступица"

1.3 Оценка технологичности отливки

Технологичность данной детали определяется в зависимости от целого ряда факторов:

1) минимальная толщина стенки отливки должна быть больше минимально допустимой толщины для заданного сплава [4]

δmin ≥ δmin.доп, (1.1)

где δmin - минимальная толщина стенки в отливке;

δmin.доп - минимально допустимая толщина стенки в отливке.

20 мм = 20 мм,

Следовательно, по этому критерию данную деталь можно считать технологичной;

2) разнотолщинность сопрягаемых стенок не должна превышать 4 [4]

δmax/δmin ≤ 4 (1.2)

где  - максимальная толщина стенки отливки.

100 мм / 20 мм = 5;

По данному критерию данная деталь не технологична;

3) отливка "ступица" не имеет острых углов, она имеет плавные переходы сопрягаемых под углом стенок. Эти переходы выполняются при помощи галтелей;

4) Так как будущая отливка будет изготавливаться из стали 30Л, то её конструкция должна обеспечивать направленное последовательное затвердевание снизу вверх. Конструкция данной детали позволяет создать направленное затвердевание, так как есть возможность расположить отливку таким образом, чтобы тонкие части располагались внизу, а более массивные вверху под прибылью, следовательно, по данному критерию отливка технологична.

Вывод: в целом отливка "ступица" не смотря на имеющиеся не технологичные элементы, является технологичной и ее можно получать методом литья, заданного качества при минимальных затратах.

1.4 Выбор положения отливки в форме и назначение разъема модели и формы

Разработка литейной технологии начинается с выбора положения отливки в форме, при котором после заливки форм происходят процессы кристаллизации металлов, обеспечивающие получение плотной и однородной отливки. ............