При конструировании литых деталей.

Под технологичностью конструкций литых заготовок понимают совокупность свойств, позволяющих получать качественные отливки с минимальными затратами труда, средств, материалов и времени в принятых условиях производства, обеспечивая необходимую плотность стенок, точность размеров, механические и эксплуатационные свойства, определяющие функциональное назначение литой детали, а также обеспечение технологичности изготовления из литой заготовки детали механической обработкой.

При конструировании литых деталей необходимо учитывать все современные достижения литейной технологии, т.е. конструирование литых деталей должно быть тесно увязано с предполагаемой технологией их изготовления. Следовательно, конструктор литой детали должен иметь представление о технологических процессах изготовления отливок, руководствоваться общими принципами, отражающими специфику технологического процесса при проектировании литых деталей.

При разработке технологичной литой детали конструктору приходится учитывать много различных факторов, влияющих на технологичность. К ним относят физико-химические, литейные, специальные и другие свойства; технологические особенности выбранного способа изготовления отливки - точность размеров, шероховатость поверхностного слоя, припуск на механическую обработку, структуру и механические свойства отливки, сложность ее конфигурации и т.д.; максимальное уменьшение массы отливки, что достигается улучшением конструктивной проработки детали (расчетом конструктивных элементов детали, унификацией использованием сплавов с более высокими показателями механических свойств), а также повышением точности размеров отливок, уменьшением припусков на механическую обработку, уменьшением толщин стенок и т.д.

Оценка технологичности конструкции осуществляется коэффициентом использования металла (КИМ), коэффициентом необработанной поверхности (КНП), коэффициентом габаритности (К) и другими показателями.

Коэффициент использования металлов - отношение массы готовой детали (М_д) к массе заготовки (М_з). Он показывает количество металла, удаляемое при механической обработке отливки (КИМ=М_д)/М_з). Показатель КНП=F_н/F_общ - отношение необработанной поверхности (F_н) ко всей поверхности (F_общ) - характеризует геометрическую точность изготовления детали и качество ее поверхностного слоя. Показатель К=А·Б·В/М_отл - отношение произведения габаритных размеров (А - длина, Б - ширина, В - высота отливки, дм) к массе отливки (М_отл, кг) - показывает влияние произведения габаритных размеров на технологичность отливки. Чем меньше этот показатель, тем технологичнее отливка.

В технологичных конструкциях литых деталей должны быть предусмотрены простые, прямолинейные контуры, облегчающие изготовление литейной оснастки и самих отливок; минимально допустимые толщины стенок в различных сечениях отливок, обеспечивающие необходимую прочность элементов конструкции и хорошую заполняемость полости формы расплавленным металлом без образования дефектов по недоливам и спаям; плавные переходы и сопряжения, ребра жесткости и другие конструктивные элементы, способствующие снижению остаточных напряжений и предупреждению усадочных дефектов; достаточное количество окон и отверстий для прочного крепления стержней при оформлении внутренних полостей, удобства удаления стержней из отливки и выполнения других отделочных операций; конструктивные уклоны на боковых поверхностях, обеспечивающие изготовление отливок без искажения контуров формовочными уклонами и увеличения массы отливок за их счет. Кроме того, отливки на наружной поверхности не должны иметь выступающих частей, тонкостенных ребер, глубоких впадин, закрытых полостей и поднутрений, затрудняющих изготовление литейной формы, очистку и обрубку отливок.