Cтраница 4
Тонкие части отливки охлаждаются быстрее толстых. Поэтому усадка металла в ее массивных элементах происходит позднее. Однако усадка не может протекать свободно, так как ранее остывшие тонкие части отливки вызывают ее торможение. Торможение усадки происходит также со стороны литейной формы, если на отливке имеются выступающие элементы. В первом случае имеем термическое, во втором - механическое торможение усадки. [46]
Однако получить такие допуски ( очень малые) можно только при применении высококачественной оснастки и при стабильных технологических процессах. Третий метод требует применения таких, технологических процессов и оснастки, при которых исключалось-бы суммирование всех отклонений размеров отдельных элементов форм. Если считать, что на точность замыкающего звена основное влияние оказывает суммарный допуск на усадку и зазоры между формой и стержнями, то его высокая точность может быть получена в случаях, когда допуски на усадку бу, в на зазоры в знаках 63 равны нулю. Так как определить заранее усадку отливок, имеющих различные конфигурации, трудно, то возможно следующее технологическое решение: в местах контактов стержней следует создавать воздушные зазоры от 0 2 до 2 0 мм, которые резко уменьшают торможение усадки, делают ее стабильной и приводят к получению допуска бус, стремящегося к нулю. Для того чтобы допуск на зазор 63 стремился к нулю, необходимо изготовлять формы без зазора в знаках и с креплением каждого знака стержня. В этом случае точность отливок возрастает, так как не будет происходить суммирования ошибок установки каждого стержня. Для установки отдельных независимых друг от друга стержней можно применять специальные модели - объемные шаблоны. При этом при уплотнении смеси происходит закрепление стержней, что увеличивает точность и устраняет заливы. Однако при увеличении точности отливок требуется создание более совершенных оснастки, оборудования, технологии, что приводит к увеличению стоимости, и поэтому применение их может быть рекомендовано только в тех случаях, когда это экономически целесообразно. [47]
В процессе кристаллизации металл в результате усадки уменьшает свой объем, и отливка сокращает линейные размеры. Отливка сокращается неравномерно в разных по толщине сечениях. Тонкие части кристаллизуются в первую очередь и сокращаются в размерах раньше, а массивные части затвердевают в последнюю очередь и испытывают затруднения в изменении размеров. Такая неравномерность кристаллизации в одной отливке вызывает появление напряжений в ее стенках, которые называются термическими напряжениями. Литейная форма и стержни обладают значительной прочностью и также препятствуют усадке отливки, затормаживая сокращение ее размеров. В результате торможения усадки в отливке возникают напряжения, которые называют усадочными напряжениями. В затвердевшей отливке проходят сложные процессы фазовых превращений, например перлитные превращения, связанные с изменениями микрообъемов внутри металла. При этом в металле возникают внутренние напряжения, называемые фазовыми. [48]