Классификация отливок

Основным документом, содержащим сведения об отливках необходимые для выбора или разработки оптимального технологического процесса её изготовления является чертёж. На основании чертежа, отливки классифицируют:

- по материалу отливок (маркам литейного сплава);

- по группам ответственности назначения или применения деталей, получаемых из отливок;

- по классам точности;

- по группам сложности.

Такая классификация даёт возможность во-первых, произвести оценку возможности производства отливки в условиях конкретного литейного цеха, во-вторых, рассчитать материальные, энергетические и трудовые затраты на её изготовление. Рассмотрим признаки классификации подробнее.

Материалы отливок

Материалы отливок – литейные сплавы классифицируют на чёрные и цверные. К чёрным сплавам относят сплавы на основе железа. Это стали и чугуны различных марок, в том числе и легированные. К цветным сплавам относят группы сплавов на основе алюминия, меди, магния, цинка, серебра, золота и др.. Наиболее распространенными в машиностроении являются силумины, латуни, бронзы. Кцветным сплавам относят также сплавы на основе титана, никеля, вольфрама, молибдена. Однако последние целесообразно выделить в группу тугоплавких с разделением на легкие сплавы -  на основе титана и тяжелые - на основе никеля, вольфрама, молибдена и т.п..

Классификация сплавов необходима как для выбора плавильного оборудования, технологии плавки и способа заливки, так и для выбора материала и способа изготовления литейных форм. При этом важнейшими характеристиками литейных сплавов являются, в первую очередь, химическая активность и температура расплава, что и определяет целесообразность выделения в отдельную группу цветных тугоплавких сплавов.

Наиболее ярким примером являются сплавы на основе титана. Высокая, более 1700°С, температура заливки и химическая активность расплава вызывают необходимость плавки в вакууме или среде нейтральных газов, а для изготовления литейных форм применять материалы с высокой огнеупорностью и основными или амфатерными химическими свойсивами.

Группы ответственности

По ответственности назначения или применения деталей, их литые заготовки разделяют на три группы: общего назначения, ответственного назначения и особо ответственного назначения.

Группа общего назначения – отливки, не рассчитываемые на прочность, с размерами, определяемыми конструктивными и технологическими соображениями. Сдаточными характеристиками отливок являются внешний вид (качество поверхности), размеры (размерная точность) и химический состав (соответствие мерке).

Группа ответственного назначения – отливки, испытываемые на прочность, работающие при статических нагрузках, а также в условиях трения скольжения. К сдаточным характеристикам отливок, кроме внешнего вида, размеров и химического состава, добавляются механические свойства. Для различных сплавов могут быть регламентированы относительное удлинение, предел текучести, временное сопротивление разрыву.

Группа особо ответственного назначения – отливки, рассчитываемые на прочность, работающие в условиях динамических и знакопеременных нагрузках. Сдаточными являются характеристики установленные для отливок группы ответственного назначения и, дополнительно, показатели испытаний на ударную вязкость.

Для отливок ответственного и особо ответственного назначения могут дополнительно предъявляться требования по металлографическому, рентгеновскому, флуоресцентному и другим видам контроля, что указывается в технических требованиях к чертежу отливки.

Перечень основных сдаточных характеристик отливок и требований по дополнительному контролю определяют состав оборудования и приборов цеховой или заводской лаборатории, а также наличие и состав оборудования для термической обработки отливок на соответствующие пареметры механических свойств.

Точность

Точность отливок регламентируеися национальным стандартом РФ ГОСТ Р 53464-2009 «Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на механичекую обработку». Стандарт усанавливает допуски размеров, формы, расположения и неровностей поверхности, массы, а также припуски на механическую обработку. В приложениях к стандарту приведены основные, наиболее распространенные, технологические процессы изготовления отливок с указанием диапазонов достигаемых классов точности линейных размеров, степени коробления, степени точности поверхностей отливок и их массы. Кроме того, имеется информация, позволяющая оценить влияние характера производства (серийности), уровня механизации, термической обработки и сложности отливок на параметры точности.

Группы сложности

По сложности отливки подразделяют на шесть групп, с увеличением сложности увеличивается численное значение номера группы.

 При определении группы сложности отливки учитываются её конструктивно-технологические показатели: конфигурация поверхностей, масса, максимальный габарит, толщина стенок, характеристика выступов, рёбер, углублений, отверстий, характер механической обработки.

Следует отметить, что группа сложности отливок, как комплексный параметр для определения их стоимости, в СССР определялась в прейскуранте №25-01 оптовых цен на отливки и включала ещё ряд признаков, в том числе ответственность.

Определение группы сложности отливок по конструктивно-технологическим показателям – не простая задача из-за большого числа и присутствия некоторой субъективности в оценке этих признаков. Однако классификация по группам сложности имеет большое значение не только при оценке трудоемкости и возможности изготовления конкретных отливок в конкретном литейном цехе, но и при выборе способа литья, типа и количества единиц основного и вспомогательного оборудования в проекте нового литейного производства.

Рассмотрим некоторые классификационные признаки групп сложности отливок.

Отливки I группы сложности

Поверхности – плоские, цилиндрические, полусферические. Наружные поверхности с наличием невысоких ребер, буртов, бобышек, фланцев и отверстий. Внетренние полости отсутствуют.

Толщина основных стенок – более 30 мм.

Модедель – без отъемных частей.

Количество стержней – до 2 шт..

Пример отливки

Отливки II группы сложности

Поверхности – плоские, цилиндрические, полусферические, открытой коробчатой формы. Наружные поверхности прямолинейные и криволинейные с ребрами, буртами, бобышками и углублениями. Внутренние полости с прямолинейными поверхностями, со свободным широким выходом наружу.

Толщина основных стенок – 25…30 мм.

Модель – с 1…2 отъемными частями.

Количество стержней – 3…5 шт..

Пример отливки