Ориентировочные значения припуска на сторону

Ориентировочные размеры отливки рассчитываются по формулам:

1. для наружных размеров с двумя обрабатываемыми поверхностями

, (2)

где l _дс – средний размер детали, П – припуск на сторону.

2. для наружных размеров с одной обрабатываемой поверхность

(3)

3. для внутренних размеров

(4)

4. для уступов, соединяющих две обрабатываемые поверхности

(5)

5. для уступов, соединяющих одну обрабатываемую и одну необрабатываемую поверхности

а) если размер при назначении припуска увеличивается

(6)

б) если размер при назначении припуска уменьшается

(7)

Для размера Ø 80мм ориентировочный размер отливки равен 79, 8+2·2, 0=83, 8мм.

С 9 по 16 строки таблицы заполняются по результатам последовательного расчета для каждого размера по двум вариантам получения отливки по программе PRIOTL. Последовательность расчетов для размера Ø 80 d 11 приведена в таблице 6.

Таблица 6

Расчет припусков для размера Ø 80 d 11

Продолжение табл. 6

Литье в ПГФ	Литье в кокиль
Тип размера детали 1 – внешний размер
Количество обрабатываемых поверхностей
Отношение размера элемента отливки к наибольшему размеру (отношение наименьшего размера элемента отливки к наибольшему, т.e. отношение толщины или высоты к длине элемента)
Наибольшим размером является диаметр фланца Ø 120 мм, наименьшим размером – толщина этого фланца 5мм 3 – 0, 05< 0, 063< 0, 1
Тип сплава отливки
4 – термообрабатываемые отливки при литье в однократные формы	2 – термообрабатываемые отливки при литье в многократные формы
Номинальный размер нормируемого участка, мм
1 – 79, 8< 125
Допуск размера отливки
Допуск размера – 0, 9 мм Интервал 5 – 0, 8< 0, 9< 1, 0	Допуск размера – 0, 56 мм Интервал 3 – 0, 5< 0, 56< 0, 64
Допуск формы и взаимного расположения поверхностей отливки
Допуск формы и взаимного расположения поверхностей – 0, 5 мм Интервал 2 – 0, 4< 0, 5≤ 0, 5	Допуск формы и взаимного расположения поверхностей – 0, 32 мм Интервал 1 – 0, 32≤ 0, 32< 0, 4
Тип технологического процесса литья
5 – Литье в песчано – глинистые сырые формы со средним уровнем уплотнения и прочности	3 – Литье в кокиль без песчаных стержней
Допуск размера детали
0, 19 мм (по данным чертежа)

Продолжение табл/ 6

По результатам расчета припуски на механическую обработку и соответственно получаемые окончательные размеры отливки указываются с точность до сотых. Поэтому после расчетов рекомендуется округлить полученные значения припусков до десятых, после чего скорректировать рассчитанные размеры отливки.

В рассматриваемом примере для метода литья в ПГФ припуск на механическую обработку округляется до 2, 0 мм, окончательный размер отливки равен 79, 8+2·2, 0=83, 8 мм.

Если одна и та же поверхность отливки соединяется с другими поверхностями разными размерами и в зависимости от величины размера на нее назначаются разные припуски, то при расчете этих размеров отливки выбирается больший припуск на сторону из всех рассматриваемых. При этом может возникнуть необходимость в корректировке самих размеров. Такой случай встречается при рассмотрении примера по варианту литья в ПГФ. Размеры 5 и 15 имеют общую поверхность, при этом припуск на сторону для размера 15 мм равен 1, 3 мм, а для размера 5 мм – 1, 6 мм. В соответствии с рекомендациями на общую торцевую поверхность необходимо назначить припуск 1, 6. При этом изменится размер уступа 15+1, 3-1, 6=14, 7 мм.

В 17 строке таблицы указываются окончательные скорректированные размеры отливки с предельными отклонениями. Поле допуска отливки располагается симметрично относительно номинального размера, т.е. предельные отклонения равны ±½ допуска размера отливки (строка 12). При этом полученные значения отклонений округляют до десятых в меньшую сторону для предупреждения возможного появления брака. Например, для размера Ø 80 мм при литье в ПГФ допуск размера отливки равен 0, 9 мм; предельные отклонения в этом случае будут равны ±0, 4 мм.

При рассмотрении необрабатываемой при дальнейшей механической обработке полости Ø 66 мм надо учесть влияние на окончательные размеры литейных уклонов и припусков связанные обрабатываемые поверхности. Глубина полости равна 15±0, 21 мм (уступ 14 квалитета). На торцевую поверхность Ø 80мм назначается припуск 1, 3 мм и 0, 5 мм при литье в ПГФ и кокиль соответственно; при этом глубина полости соответственно становиться равной 16, 3 мм и 15, 5 мм.

Сверху припусков на механическую обработку на отливке назначаются напуски – литейные уклоны, облегчающие извлечение модели или отливки из формы. Рекомендуется принять уклоны наружных поверхностей равные 1°, внутренних поверхностей – 3°. При этом внутренняя полость с учетом литейных уклонов является усеченным конусом. Наличие припуска на торцевой поверхности детали приводит к увеличению большего основания этого конуса. Большее основание усеченного конуса вычисляется по формуле

, (8)

где D – диаметр большего основания усеченного конуса, d – диаметр меньшего основания конуса, h – высота усеченного конуса, α – половина угла при вершине усеченного конуса.

По известной формуле окончательный диаметр полости отливки ранен (h – припуск на торцевую поверхность):

1. при литье в ПГФ: D =66+2·1, 3·tg3°≈ 66, 1 мм

2. при литье в кокиль: D =66+2·0, 5·tg3°≈ 66, 1 мм.

В 17 строку таблицы вноситься скорректированное значение диаметра.

Расчет массы отливки.

Расчет массы заготовок проводиться по программе MASSA.

Для простоты расчета массы деталь можно разбить на элементарные фигуры: сплошные цилиндры D ₁=120 мм, h ₁=5 мм и D ₂=80 мм, h ₂=15 мм; отверстие D ₃=66 мм, h ₃=15 мм. Масса детали складывается из суммы масс сплошных цилиндров за исключением массы отверстия.

При расчете массы отливки в программу вводятся следующие исходные данные:

1. сплошные фигуры – два усеченных конуса (диаметр меньшего основания, высота конуса, литейный уклон α =1°):

а) при литье в ПГФ: D ₁=122, 9 мм, h ₁=8 мм и D ₂=83, 8 мм, h ₂=14, 7 мм;

б) при литье в кокиль: D ₁=121, 3 мм, h ₁=5, 8 мм и D ₂=82, 2 мм, h ₂=15 мм.

2. отверстия – один усеченный конус (диаметр меньшего основания (рассчитывается по формуле (8)), высота конуса, литейный уклон α =3°):

а) при литье в ПГФ: D ₃=64, 4 мм, h ₃=16, 3 мм;

б) при литье в кокиль: D ₃=64, 5 мм, h ₃=15, 5 мм.

3. материал – чугун.

В результате расчета масса отливки при литье в ПГФ равна 0, 90 кг, при литье в кокиль – 0, 70 кг.

Экономическое сравнение вариантов получения заготовок.

Экономическое сравнение вариантов получения заготовки состоит в расчете приведенных затрат на годовой выпуск заготовок с учетом разности стоимости механической обработки деталей по вариантам заготовок.

Приведенные затраты, обусловленные производством и реализацией заготовок данного наименования, С_П (руб./год) по каждому варианту рассчитываются по формуле

, (9)

где С_Т – полная себестоимость годового выпуска заготовок, руб./год, С_МД – полная себестоимость дополнительной механической обработки заготовки, руб./год, К_УД – удельные капитальные вложения на производство годовой программы выпуска заготовок, руб./год.

Исходными данными для экономического расчета являются масса отливки по сравниваемым вариантам, материал отливки – серый чугун, годовая программа выпуска, стоимость 1 т металла (рекомендуется принять равной 15000 руб.).

Расчет проводиться в диалоговом режиме по программе EFFECT.

При расчете на первом этапе необходимо определить степень сложность отливки.

По степени сложности отливки, которые получают литьем в ПГФ, подразделяют на шесть групп, а отливки, получаемые литьем в кокиль – на пять групп. При определении группы сложности отливки учитываются ее конструктивно – технологические показатели.

Группа сложности отливки определяется по наибольшему количеству совпадающих признаков. При этом количество совпадающих признаков по принимаемой группе сложности должно быть не менее пяти для литья в ПГФ, и не менее трех для кокильного литья. При меньшем количестве совпадающих признаков применяется способ группировки признаков путем их последовательного отнесения, начиная с более высоких групп сложности (шестой или пятой), в сторону более низких и останавливаются на группе сложности, при которой достигается необходимое число совпадающих признаков.

В случае, когда табличные признаки для нескольких групп сложности совпадают, то этот признак принимается для более высокой группы.

При равенстве количества признаков по нескольким группа сложности отливу относят к той группе, при определении которой использован признак «конфигурация поверхностей».

Для наглядности выбор группы сложности приведен в таблицах 7 и 8 для рассматриваемого варианта детали – крышка подшипника глухая. При этом не рассматривается вариант литья в оболочковые формы (в полях ответов по этому варианту в программе проставляют 0).

Таблица 7