ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI

FAKULTA STROJNÍ

2. SEMESTRÁLNÍ PRÁCE

z předmětu

Technologie tváření,slévání a svařování

Odlitek

9. prosince 2013

Radek Veselý S12B0369P

2

Obsah

1.1 Smrštění ......................................................................................................................................... 3

1.2 poloha odlitku ve formě .................................................................................................................. 3

1.3 dělící rovina.................................................................................................................................... 3

1.4 přídavky na opracování ................................................................................................................... 3

1.5 úkosy .............................................................................................................................................. 3

1.6 nepředlévané otvory ....................................................................................................................... 4

1.7 Jádro pro předlévaný otvor ............................................................................................................. 4

1.8 Vůle mezi známkami jader a formou .............................................................................................. 4

1.9 modelové zařízení a jeho třída provedení ........................................................................................ 4

1.10 Výpočet vtokové soustavy ........................................................................................................... 5

1.10.1 Optimální licí doba .................................................................................................................. 5

1.10.2 Stanovení střední ferostatické tlakové výšky ............................................................................ 5

1.10.3 Výpočet licí rychlosti .............................................................................................................. 5

1.10.4 Výpočet nejmenšího průřezu vtokové soustavy ........................................................................ 5

1.10.5 Stanovení ostatních průřezů vtokové soustavy ......................................................................... 6

1.10.6 Rozměry odstruskovače ........................................................................................................... 6

1.10.7 Rozměry licí jamky ................................................................................................................. 6

1.11 Výpočet výfuků .......................................................................................................................... 6

1.12 Zatížení formy proti vztlaku ........................................................................................................ 7

1.13 Navržení zatížení formy .............................................................................................................. 7

3

1.1 Smrštění

Lineární smrštění pro materiál ČSN 42 2420 - litina s lupínkovým grafitem (dle staré terminologie – šedá

litina) 9-10 ‰ – volíme 10‰

1.2 poloha odlitku ve formě

Celý odlitek bude umístěn ve spodní části rámu.

1.3 dělící rovina

Byla zvolena rovinná dělící rovina.

1.4 přídavky na opracování

Přídavky na opracování byly určeny dle normy ČSN EN ISO 8062-3 , pro stupeň tolerance DCTG 12

průměr 28 mm ->-5 mm

Průměr 65 mm -> +6 mm

Plocha na rozměru 28mm -> +2,2 mm

1.5 úkosy

4

1.6 nepředlévané otvory

1.7 Jádro pro předlévaný otvor

1.8 Vůle mezi známkami jader a formou

1.9 modelové zařízení a jeho třída provedení

Byl vybrán dřevěný model – kusová výroba , třídy provedení - 5 a dle ČSN 01 4470 stupně přesnostiodlitku

- 4. Stupeň přesnosti modelových zařízení - 12.

5

1.10 Výpočet vtokové soustavy

1.10.1 Optimální licí doba

Určeno podle následujícího vzorce:

τ0 = 𝑠 𝑚0 = 2,5 2,123 = 3,6 [𝑠]

τ0- optimální licí doba [s];

𝑚0- surová hmotnost odlitku [kg]

V = 0,18*10-3

m3

m = ς ∙ V = 7150 ∙ 0,18*10-3

= 1,287 kg

m0 = m + m ∙ 0,65 = 2,123kg

s - koeficient závislý na tloušťce stěny odlitku – s = 2,5

1.10.2 Stanovení střední ferostatické tlakové výšky

𝐻𝑝 = 𝐻 − 𝑝2

2𝐶

Hp - střední ferostatická tlaková výška [m]

H - výška vtokového kanálu nad zářezem [m]

c - výška odlitku [m]

p - výška odlitku nad zářezem [m]

V našem případě – vrchní vtok -> P = 0 =>Hp = H = 60 [mm]

1.10.3 Výpočet licí rychlosti

𝑣 = 𝜇 ⋅ 2 ⋅ 𝑔 ⋅ 𝐻𝑃 = 0,5 ⋅ 2 ⋅ 9,81 ⋅ 0,060 = 0,5 [𝑚 ⋅ 𝑠−1]

v - licí rychlost [m.s-1

]

Hp - střední ferostatická tlaková výška kovu [m]

g - gravitační zrychlení [m.s-2

]

μ - odporový součinitel [-] - pro litinu 0,27 - 0,55 , model je jednoduchý, proto volíme 0,5.

1.10.4 Výpočet nejmenšího průřezu vtokové soustavy

𝑠𝑍 =𝑚𝑂

𝜌 ⋅ 𝑣 ⋅ 𝜏0=

2,123

7150 ⋅ 0,5 ⋅ 3,6= 1,65 ∗ 10−4 𝑚2 = 165 [mm2]

sZ – celkový průřez zářezů

m0 – surová hmotnost odlitku [kg]

– hustota tekutého kovu [kg.m-3

]

v – licí rychlost [m.s-1

]

o – optimální licí doba [s]

6

1.10.5 Stanovení ostatních průřezů vtokové soustavy

Je dán poměrem :

Průřez vtokového kanálu v nejužším místě Sk > průřez odstruskovače Ss > průřez zářezů Sz

v poměru 1,4 : 1,2 : 1 pro jednoduché odlitky z litiny s lupínkovým grafitem.

𝑠𝑘 ∶ 𝑠𝑆 ∶ 𝑠𝑧 ≡ 1,4 ∶ 1,2 ∶ 1 ⇒

𝑠𝑆 = 165 ⋅ 1,5 = 247,5 [𝑚𝑚2]

𝑠𝐾 = 165 ⋅ 2 = 330 [𝑚𝑚2]

1.10.6 Rozměry odstruskovače

𝑆𝑠 = 𝑎 +0,7𝑎

2∗ 1,1𝑎

2𝑆𝑠 = 1,7 ∗ 𝑎 ∗ 1,1 ∗ 𝑎

𝑎 = 2 ∗ 247,5

1,87= 16,2 [𝑚𝑚]

1.10.7 Rozměry licí jamky

𝑆𝑘 = 𝜋 ∗ 𝑟2

𝑑 = 2 ∗ 330

𝜋 = 20,5 [mm]

H = 20 ; L = 50

1.11 Výpočet výfuků

Výpočet nejmenšího průřezu výfuku – v místě napojení na odlitek sle následujícího vztahu :

𝑠𝑉 = 1,5 ⋅ 𝑠𝐾 = 1,5 ⋅ 330 = 495 [𝑚𝑚2]

𝑑 = 2 ∗ 495

𝜋 = 25,1 [mm]

7

1.12 Zatížení formy proti vztlaku

𝐹𝑧 = 𝜌 ∗ 𝑔 ∗ ℎ ∗ 𝑆 = 7150 ∗ 9,81 ∗ 0,06 ∗ 0,01 = 42 [𝑁]

- měrná hmotnost kovu kg.m-3

h - výška kovu nad dělící rovinou m

S - půdorysná plocha odlitku m2

g - gravitační konstanta 9,81 m.s-2

Z bezpečnostních důvodů musíme tuto sílu zvýšit o 15 – 40% , bylo zvoleno 30 % => Fz = 54,6 [N]

1.13 Navržení zatížení formy

K zatížení formy použijme závaží o hmotnosti 10 Kg k zabránění nadzvednutí formy. Závaží bude položeno

na horní část rámu.