ДЗ№11

Московский государственный технический университет
имени Н.Э. Баумана
Кафедра «Технологии приборостроения»
Домашнее задание
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОТЛИВКИ
по дисциплине «Технология приборостроения»
(Основные методы формообразования деталей)
Выполнил: студент гр. ИУ1-41
Мжельский П.В.
Вариант: 15.01
Москва, 2006
Задание:
Спроектировать отливку в следующей последовательности:
1. Обосновать выбор марки литейного сплава.
2. Завершить конструкцию отливки с указанием координирующих
размеров и взаимного расположения поверхностей.
3. Выбрать и обосновать положение отливки в форме с указанием
плоскости разъема формы и выбором принципа затвердевания расплава направленного или одновременного.
4. Обосновать и рассчитать технологические элементы конструкции
отливки - уклоны, ребра жесткости, радиусы сопряжения, минимальную
толщину стенки, плавные изменения толщины стенки, минимально
достижимые диаметры отверстий.
5. Определить поверхности и допуски на размеры, требующие
последующей обработки.
6. Оформить окончательный чертеж отливки, полученной по принципу
направленного затвердевания или одновременного затвердевания, с
указанием всех необходимых размеров, допусков на них и шероховатости
поверхности.
Исходные данные:
Метод литья
Принцип затвердевания
Материал
Размер А, мм
Шероховатость Rz, мм
Неуказанные предельные
отклонения
Относительное удлинение при
разрыве δ
Предел прочности σвр
ВМ
направленное, одновременное
сталь
15
80
IT14
<16%
>500 МПа
Отчет
1) Выберем марку стали, механические свойства которой будут
удовлетворять заданным функциональным свойствам: δ< 16% и σвр>500
МПа. Из таблицы «Механические свойства сплавов» наиболее
подходящим являются легированные стали после закалки и отпуска 27ГЛ,
30ГСЛ, 40ХЛ. Эти сплавы имеют следующие значения параметров
механических свойств:
σвр , МПа 650
σ0,2, МПа 400-500
δ, %
10-14
НВ, МПа 1800-2290
2) Заданный размер А не может быть равным 15мм, что хорошо
видно из чертежа. Зададим этот размер исходя из чертежа и заданных
прочих размеров. Таким образом получим, что А равен 37,5мм. Для
завершения конструкции отливки соединим основания двух
параллелепипедов 20×20 и одного 15×15 базой с образованием ступеньки
так как параллелепипед 15×15 сдвинут относительно двух других.
Ступенька будет соединяться непосредственно с параллелепипедом 15×15
дабы сохранить «запрещенную» зону.
3) Отливка будет иметь достаточно не большой разброс толщины
стенок (3...7мм), в силу этого будем использовать принцип
одновременного затвердевания расплава.
Форму для метода выплавляемых моделей делают не разъемной,
однако же саму модель сначала изготовляют в пресс-форме которая в свою
очередь будет иметь линию разъема и причем одну
4) При литье методом выплавляемых моделей минимально
достижимый диаметр dmin отверстия равен 3мм, что нам вполне подходит
(минимальный диаметр в заданной отливке - 8мм). Для двух отверстий
14Н8 длина l=50, т.е l>3d. Поэтому отверстие выполним с перемычкой в 3
мм, которую потом устраним механической обработкой. Возьмем самые
худшие показатели для данного метода литья: IT=12, Rz=60мкм. По
таблице «Припуск на механическую обработку отверстия на сторону»
величина припуска должна составлять 1,2..2,0мм на сторону. Взяв
максимальное значение, имеем общий припуск в 4 мм, а значит, диаметр
должен составлять 14 - 4=10мм. Полученное значение больше
минимального диаметра и следовательно данный метод литья пригоден.
Литейные уклоны при методе ВМ назначим 20' - минимально
допустимые по таблице для высоты отливки – 50мм.
Предусмотрим радиусы сопряжения r только для плавного перехода
параллелепипедов в базу. Рассчитаем его для литья методом
выплавляемых моделей по формуле, приняв коэффициент r = 5:
r=(4+5)/5=1,8
Округлим это значение до ближайшего целого числа, соответствующего
радиусу стандартной фрезы r = 2
Минимальная толщина стенки по таблице равна 1мм. В нашем
случае самая тонкая стенка равна 3мм – это перегородка в отверстии. Но ее
качество нам совершенно не важно, потому что она удаляется на
последующих стадиях изготовления.
5) Напомним себе качество получающейся отливки (взяв наихудшие
значения параметров):
Квалитет точности IT
12
Шероховатость Rz, мкм 60
Сравнивая эти значения с требуемыми, определяем, что не выполняется
точность боковых поверхностей параллелепипедов, а также размеры
отверстий 14Н8 (для которых припуск найден в пункте 4). Назначим для
этих величин припуски.
Высота параллелепипеда 15×15 требует квалитета точности IT=10 и
будет пересчитана с использованием таблицы «Допуски линейных
размеров». Для размера h=30 мм находим допуск в 0,28мм, и для данного
допуска для 2-го ряда определяем припуск в 1,2мм. Округлим его до 1,5мм.
Имеем h=31,5мм
Для параллелепипедов 20×20 требуется дополнительная обработка
одной из боковых поверхностей, аналогично предыдущему случаю
получим припуск в 1,2мм (взят 2-ый ряд припусков). Округлим его до
1,5мм. В итоге получим параллелепипеды 20×21,5. Для остальных же
поверхностей качество получаемое данным методом литья (худший
показатель IT=12) будет достаточно.
Положение модели в пресс-форме и
направление заливки расплава
Исходный чертеж:
1)
2)
3)
4)
Дисциплина
ТПС
Выполнил
Проверил
Технические требования
Предельные отклонения по IT=12.
σвр =650 МПа; δ=10..12%.
Радиусы сопряжения 2мм.
Литейные уклоны 20'.
Материал
Сталь 40ХЛ
Метод литья
ВМ
Проектирование отливки
Вариант
(одновременное затвердевание)
15
Мжельский П.В.
МГТУ им. Баумана
Группа ИУ1-41
Данилов И.И.