Тема: определение габаритов опок и расчет крепления форм

ЛЕКЦИЯ 30.

План лекции

1. Требования к размещению отливок в форме.

2. Принципы выбора опок.

3. Загрузка собранных форм, определение веса груза.

Размеры опок определяют после выбора положения модели в форме,

поверхности разъема, а также величины и конфигурации знаков стержней.

При выборе размеров опок руководствуются тем, что должен макси- мально использоваться объем литейной формы и обеспечиваться прочность формы при изготовлении, транспортировке и заливке металлом. При разме- щении отливок в форме необходимо учитывать, что подвод металла к каждой отливке следует осуществлять в одни и те же места, чтобы обеспечить одина- ковые условия формирования отливок, а значит и их качество. Выбор разме- ров опок производится одновременно с выбором машин для изготовления форм с целью более полной их загруженности.

За основу при определении размеров опок принимают наименьшую до- пустимую толщину слоя смеси, окружающую отливку. Этот слой должен быть достаточно прочным, чтобы не разрушаться под давлением жидкого ме- талла при заливке формы.

Расстояние между моделью и стенками опоки для отливок различной массы определяется по табл. 86, 87 и рис. 197, 198.

Размеры А, Б и В определяются по табл. 86, 87 в зависимости от веса и

высоты отливки (Н, H 1). Расстояние t принимается равным не менее 20 мм. Расстояние от модели до кромки опоки К принимается равным 1,2В. Размеры, А и В определяются по табл. 86, 87.

Рис. 197. Схема определения расстояния между моделью и стенками опоки при горизонтальной заливке:

Н – высота части отливки с минимальным расположением от стенки опоки; H 1 – макси-

мальная высота отливки; А – расстояние между моделью, краем литниковой системы и бо-

ковыми стенками опоки; Б – расстояние между отливкой и верхом опоки; В – расстояние между отливкой и низом опоки; t – расстояние от знака модели до шпон опоки; F – допус- тимая длина (ширина, диаметр) части модели, при которой за высоту в табл. 86, 87 прини- мается H 1, при Р ≥ 50 мм за высоту принимать Н.

Рис. 198. Схема для определения расстояния между моделью и стенками опок при вертикальной заливке

Расстояние между двумя моделями, формуемыми в одной опоке, при-

нимается равным:

- при формовке в опоках с размерами 400×500 мм – 0,8-1,0 А;

- при формовке в опоках с размерами 700×800 мм – 1,1-1,2 А;

- при формовке в опоках с размерами 1200×900 мм – 1,3-1,5 А;

- при формовке в опоках с размерами 1200×1600, 1600×2000,

1600×2500 мм – 2,0-2,5 А.

Расстояние моделей от стенки и ребер опок при ручной формовке, мм

Таблица 86

Масса от- ливки, кг	А при Н или Н 1	Б	В
до	26-	51-	101-	151-	201-	401-	601-	801-	1001-	1201-	1401-	1601-
до 5							-	-	-	-	-	-	-
6-10							-	-	-	-	-	-	-
11-25							-	-	-	-	-	-	-
26-50									-	-	-	-	-
51-100											-	-	-
101-250													-
251-500													-
501-1000	-
1001-2000	-
2001-3000	-
3001-4000	-
4001-5000	-	-
5001-10000	-	-

Масса от- ливки, кг	А при Н или Н 1	Б	В
до	26-	51-	101-	151-	201-	401-	601-	801-	1001-	1201-	1401-	1601-
до 5							-	-	-	-	-	-	-
6-10							-	-	-	-	-	-	-
11-25							-	-	-	-	-	-	-
26-50									-	-	-	-	-
51-100									-	-	-	-	-
101-250													-
251-500													-
501-1000	-												-
1001-2000	-												-
2001-3000	-												-
3001-4000	-												-
4001-5000	-	-											-

Расстояние моделей от стенки и ребер опок при машинной формовке, мм

Таблица 87

Формы высотой более 1 м необходимо устанавливать в яму-кессон и дополнительно забивать формовочной смесью.

Расстояние между смежными моделями по мере увеличения высоты и протяженности сопрягаемых поверхностей необходимо увеличивать, особен- но в верхних полуформах, в целях удержания на весу выступающих болванов, образующихся между моделями.

Для изготовления форм могут использоваться цельнолитые опоки из

стали, чугуна и легких цветных сплавов, сварные из проката и литых сталь-

ных элементов и сборные из стальных и чугунных элементов.

Загрузка собранных форм, расчет груза. После изготовления полуформ осуществляют сборку формы и ее крепление. Крепление может производить- ся за счет наложения груза на верхнюю полуформу или применения специ- альных скоб. Для определения массы груза или расчета прочности скоб необ- ходимо знать усилия, действующие на верхнюю полуформу.

При заливке форм без стержней, например, типа плиты (рис. 199), воз- никающее от действия усилие на верхнюю полуформу (Р ф) можно определить из уравнения

Р ф Н F

Ме q,

где Н – высота столба металла от уровня в чаше до поверхности приложения

силы, м; F – горизонтальная проекция поверхности приложения силы, м2;

ρМе – плотность металла, кг/м3; q – ускорение свободного падения, м/с2.

Рис. 199.

Для определения усилия Р расч, которое должно выдержать крепление опок за счет скоб или груза, из Р ф необходимо вычесть усилие, создаваемое верхней полуформой, т.е.

Р расч

q (Н F

Ме Q),

где Q – масса верхней полуформы, кг.

Масса груза М, необходимого для крепления полуформ, определится

как

М Н F

Ме Q.

Чтобы учесть гидравлический удар металла при заполнении формы

нужно полученный результат увеличить на 30 %. Тогда

М 1,3 (Н F

Ме Q).

Из рис. 199 видно, что Р ф, действующее на горизонтальную площадь

формы, равно весу столба металла над отливкой высотой до уровня металла в

литниковой чаше или воронке. Поэтому при изготовлении более сложных форм Р ф проще определить по уравнению

Р ф q

Ме (V общ

V отл),

где V общ – общий объем столба металла в верхней полуформе, включая объем отливки, м3; V общ – объем отливки в верхней полуформе, м3.

Остальные пункты определения М груза выполняются в такой же, как

рассмотрено выше, последовательности.

При заливке форм со стержнями, например, типа втулки (рис. 200), на верхнюю полуформу дополнительно оказывает влияние усилие от всплытия стержня Р с, т.е.

Рис. 200.

Р с q

V ст

(Ме

ст),

где V ст – объем тела стержня, м3; ρст – плотность стержня, м3.

Тогда

Р общ

Р ф Р с.

Или

Р общ

q [ VT

(V общ

V отл)

V ст

(Ме

ст)].

С учетом веса верхней полуформы

Р расч

q [ Ме

(V общ

V отл)

V ст

(Ме

ст)

Q ].

Масса груза в этом случае

Р

М q Ме

(V общ

V отл)

V ст

(Ме

ст) Q.

С учетом гидравлического удара

М 1,3

[ Ме

(V общ

V отл)

V ст

(Ме

ст)

Q ].

Контрольные вопросы.

1. Опишите последовательность операций по сборке форм под заливку?

2. Сущность метода расчета крепления и нагрузки форм?

3. Что лежит в основе метода выбора опок?

4. С помощью каких элементов опок осуществляется сборка форм?

5. На каком этапе получения отливки в ПГ-форме осуществляется ук-

ладка груза на форму?

6. Последовательность расчета груза для форм со стержнем?

7. Последовательность расчета груза для форм без стержня?

Дата добавления: 2014-01-07