 |
Определение конструкций и размеров знаков стержней. Проверка знаков на смятие
|
|
|
|
Литейными стержнями называют элементы литейной формы, изготавливаемые отдельно от полуформ по специальной (как правило) оснастке и предназначенные для получения в отливке отверстий и полостей, которые не могут быть получены от модели. Стержни, как правило, ставят в форму после сушки, чтобы увеличить их прочность и уменьшить газотворность.
Стержневые знаки служат для обеспечения правильного и надежного фиксирования стержня в форме и удаления из него газов во время заливки.
При проектировании стержней необходимо:
- определить границы стержней и их количество;
- выбрать или рассчитать размеры знаковых частей и определить величину зазоров между знаками формы стержней;
- обеспечить прочность за счет выбора соответствующего состава стержневой смеси или установки каркасов;
- выбрать способ изготовления, показать плоскость разъема стержневых ящиков и направление набивки;
- разработать систему вентиляции.
При конструировании стержней руководствуемся следующими соображениями:
- стержень располагается в нижней полуформе, так как на установку и крепление стержня в верхней опоке затрачивается в 5-6 раз больше времени, чем в нижней;
- избегаем односторонне посаженых стержней, для чего пользуемся приемом дублирования стержней; при этом исключается возможность их смещения под действием собственной массы или напора металла;
- конструкция формы исключает фиксирование одних стержней в знаках других, так как при этом суммируются ошибки их установки.
При изготовлении отливки данной детали используем один дублированный стержень:
Основные размеры стержня: L = 235мм, a = 704мм, b = 184мм.
Длина горизонтального знака из [8, с.3, табл.1] равна 80мм, что явно недостаточно для устойчивости дублированного стержня. Руководствуясь пунктом 3.4 ГОСТ 3606-80 увеличим длину знака до 240мм.
|
|
|
Формовочные уклоны на знаковой формообразующей поверхности:
a = 6°, b = 8° [8, с.9, табл.5].
Значения зазоров S1, S2 и S3 [8, с.12, табл.6]:
S1 = 0.6мм, S2 = 0.6мм, S3 = 0.5* S1 = 0.9мм.
Радиус скругления (переход от основной к знаковой формообразующей поверхности): r = 5мм [8, с.16, табл.].
Для получения гнезд под подшипники рассчитаем выступы на дублированном стержне:
Для нижних по заливке: высота знака h = 35мм [8, с.8, табл.4],
Для верхних по заливке: высота знака h1 = 0.4*h = 0.4*35 = 14мм [8, с.9].
Формовочные уклоны на знаковой формообразующей поверхности:
a = 7°, b = 10° [8, с.9, табл.5].
Значения зазоров S1 и S2:
Для нижних знаков: S1 = 0.3мм, S2 = 0.4мм [8, с.12, табл.6].
Для верхних: S1 = 0.2мм, S2 = 0.4мм [8, с.12, табл.6]:
Радиус скругления: r = 2¸3мм [8, с.16, табл.].
При формовке по-сырому для предотвращения разрушения кромок формы при установке стержней ГОСТом 3606-80 рекомендуется выполнять противообжимные пояски для горизонтальных стержней: a = 12мм, b = 2 мм.
Проверка знаков на смятие
Нижний знак.
Прочность смеси на сжатие:
, (1)
где P – реакция на опоре, кг,
; (2)
где Sн.зн. – опорная поверхность нижнего знака, см2,
n – количество знаков в нижней полуформе, n = 5.
Масса стержня:
Gст = Vст * gст, (3)
где Vст – объем стержня, г/см3,
(4)
gст – плотность стержневой смеси, gст = 1.65г/см3.
Gст = 95637.166 * 1.65 = 157801.32г.
Опорная поверхность нижнего знака:
(5)
Тогда:
- условие выполнено.
Верхний знак.
, (6)
где Sв.зн. – опорная поверхность верхнего знака, см2,
(7)
где Pст – подъемная сила, действующая на стержень, г,
|
|
|
m – количество знаков в верхней полуформе, m = 5.
Pст = V*ст* (gм - gст) –Vзн*gзн, (8)
V*ст – объем стержня, на который действует подъемная сила,
Vзн - объем стержня, на который не действует подъемная сила, см3,
(9)
(10)
Pст = 52300.7*(7 – 1.65) – 43336.466*1.65 = 208303.576г,
P1 = 208303.576/5 = 41660.715г;
Опорная поверхность верхнего знака:
(11)
Тогда:
- условие выполнено.
Расчет литниковой системы
|
|
|
