Особенности конструкций литых деталей

Литые корпуса мощных редукторов в общем машиностроении обычно изготавливаются из чугуна, а у ЛА — из легких сплавов. Толщина стенки таких конструкций находится с учетом обеспечения прочности и жесткости. Если механизм малой мощности (до 100 Вт), то их литые корпуса целесообразно изготовлять из легких (алюминиевых и магниевых) сплавов. При замене алюминиевого сплава на сталь масса аналогичных по размерам и форме деталей увеличивается почти в 3 раза. При малых нагрузках на корпус толщина стенок берется минимально возможной в соответствии с технологией изготовления. Минимальная толщина стенки в миллиметрах конструкций из легких сплавов в зависимости от способа литья приведена ниже.

Литье в песок .......................................3...4

Литье в кокиль.........................................3

Литье в оболочковые формы..........................2,5...3

Литье по выплавляемым моделям .....................1,5...2

Литье под давлением ...............................0,5...!

При использовании других металлов толщина стенки больше, например у чугуна не менее 6 мм.

В единичном или мелкосерийном производстве обычно применяется литье в песчаные формы. Для изготовления де-

Рис. 3.39

Рис. 3.40

талей можно использовать литейные сплавы: алюминиевые АЛ2, АЛЗ, АЛ9; магниевые МЛ2, МЛ5, МЛ6; титановые ВТ5Л, ВТбЛ; углеродистые стали 20Л, 45Л; конструкционные легированные стали 40ХЛ, 40ХНТЛ, 35ХГСЛ; высоколегированные стали 2Х13Л, Х9С2Л, Х18Н24С2Л; чугуны СЧ10, СЧ20, СЧ40 и др.

Сведение к минимуму механической обработки. Форма заготовки должна быть максимально приближена к форме детали. Необходимо обратить внимание на приемы, связанные с повышением технологичности, что существенно влияет на себестоимость изделия. Эти приемы заключаются в упрощении формы и конструкции детали, замене механической обработки процессом без снятия стружки, исключении пригоночных работ, унификации конструкции, форм, размеров деталей, использовании стандартных элементов. У литых деталей целесообразно отделять черновые поверхности от чистовых. В местах, где поверхность обрабатывается, надо предусмотреть припуск /Г, который должен быть у бобышки, выступающей над поверхностью детали (рис. 3.39). Крышку редуктора у плоскости разъема также лучше делать с припуском, как показано на рис. 3.40. Следует избегать разъема форм по наклонным и ступенчатым поверхностям (рис. 3.41, а), улучшенный вари-

Рис. 3.43

Рис. 3.42

ант показан на рис. 3.41, б, где плоскость разъема основания и крышки корпуса плоские, а не ступенчатые (см. гл. 22).

Устранение подрезок. Для беспрепятственного извлечения модели из формы нужно, чтобы на поверхности модели не было подрезок — выступов или углублений, расположенных перпендикулярно или наклонно к направлению выемки, которые при извлечении модели срезают отформованные участки. Модель детали (рис. 3.42, а) нельзя вынуть без подрезки из формы в указанном стрелкой направлении при литье в землю (подрезаемые участки зачернены). После изменения конструкции (рис. 3.42, б) подрезка устраняется. Подрезаемые участки можно определить, используя правило теней. При освещении детали лучами, перпендикулярными к плоскости разъема, затененные участки свидетельствуют о наличии подрезок. Крупные и сложные литые детали целесообразно разделять на части и делать составную конструкцию, что дает дополнительные возможности по устранению подрезок.

Правила конструирования литых деталей:

• ? толщину стенки s рекомендуется по возможности делать постоянной. Толщина внутренних стенок (0,8...0,9)s (для одновременного застывания);
• ? переход от стенки к стенке следует выполнять плавно по радиусу R. Плоскости стенок корпусных деталей, соединяющихся под прямым или тупым углом, нельзя делать, как показано на рис. 3.43, а (низкое качество литья в стыке стенок), а должны сопрягаться радиусами R > (l,5...2,0)s (рис. 3.43, б), более технологичные радиусами R > (3...5)s (рис. 3.43, в), что улучшает качество отливки;
• ? следует избегать соединения под острым углом. Для сопряжения стенок, расположенных иод острым углом, вводят дополнительный участок высотой 2s (рис. 3.44);
• ? стенки различной толщины нужно соединять клиновыми переходами (рис. 3.45, б), а не делать резких переходов (рис. 3.45, а);

Рис. 3.46

Рис. 3.45

• ? бобышки соединять со стенками радиусами R > 2s или уклонами 1 : 1 или 1 : 2 (рис. 3.46, а, б);
• ? внешние обводы разъема корпуса рекомендуется снабжать по всему контуру отбортовкой (рис. 3.47, а) для увеличения жесткости, равномерности застывания, равномерности распределения нагрузки при соединении и лучшей герметизации стыка. Снаружи делают приливы с радиусом R₀ >

> 2d и высотой Н > (2,5...3)d (d — диаметр шпильки, болта, винта или штифта) для резьбовых и штифтовых соединений крышки с основанием корпуса (рис. 3.47, б). Если приливы для болтов и штифтов расположены близко, то их объединяют;

? поверхности, перпендикулярные к плоскости разъема, для облегчения удаления отливок из формы должны иметь литейные уклоны (0,5...2°). На чертежах стандартные уклоны не проставляются.

Ряд аналогичных правил существует и для деталей, изготавливаемых штамповкой, прессованием, вытяжкой. Например, при штамповке для обеспечения правильного течения металла конфигурацию деталей нужно приближать к простым симметричным формам и делать закругления (R > 2 мм) при переходе от одной поверхности к другой. Детали имеют штамповочные уклоны

(0,5...5°).

Особенности конструкций из неметаллов рассмотрены в разд. 2.5, а сварных в 21.1.

Более подробно с основами конструирования можно познакомиться в работах [2, 6, 16].

Рис. 3.44