Zadanie egzaminacyjne Przygotuj uproszczoną dokumentację technologiczną wykonania odlewu łącznika przedstawionego na rysunku 1 (oznaczenie rysunku WP-48-2011/3). Dokumentacja składa się z:

tabeli obliczeń elementów układu wlewowego,

rysunku III kategorii formy odlewniczej łącznika (Rysunek 2),

karty technologicznej. Odlew należy wykonać z żeliwa EN-GJL-200 w klasie dokładności ISO 8062-CT12-RMA G. Forma i rdzenie zostaną wykonane ręcznie, odpowiednio z masy wilgotnej i masy utwardzanej CO2. Do wykonania formy i rdzenia należy zastosować masy przedstawione w tabeli 1. Przy formowaniu stosuje się jeden model drewniany i masę przymodelową. Formy będą zalewane ręcznie przy użyciu łyżki odlewniczej. Masa surowego odlewu bez układu wlewowego wynosi 4 kg. Formę należy wykonać dla odlewania jednego elementu.

Przygotowanie dokumentacji 1. Z tabeli 2 odczytaj wartość skurczu żeliwa, dobierz wielkość naddatków na obróbkę skrawaniem

wg tabeli 3 oraz pochylenia odlewów wg tabeli 4.2. Określ wymiary znaków rdzeniowych dolnych i górnych, korzystając z tabeli 5.3. Określ najmniejsze dopuszczalne odległości między odlewem, a poszczególnymi elementami formy,

korzystając z tabeli 6 i rysunku 6.1.4. Korzystając z tabeli 6 i rysunku 6.2., określ wymiary skrzynek formierskich dolnej i górnej oraz

dobierz oznaczenie kompletu skrzynek formierskich wg opisu: Cd

HHBLrężlSF gd

)(

.

Średnica sworzni ustalających wynosi 20 mm.5. Korzystając z zależności z tabeli 7 oraz norm w tabeli 8, zaprojektuj układ wlewowy.6. Z tabeli 9 dobierz wymiary wlewu głównego WG oraz wymiary wlewu rozprowadzającego WR.7. Określ ilość wlewów doprowadzających WD i z tabeli 10 dobierz ich wymiary.8. Korzystając z tabeli 11 i rysunku 11.1., dobierz wymiary wlewu głównego.9. Wypełnij tabelę obliczeń elementów układu wlewowego.10. Na przygotowanym rysunku formy III kategorii nanieś: powierzchnię podziału formy, obrys odlewu,

rdzeni, skrzynek formierskich, układu wlewowego oraz oznaczenia mas formierskich, skrzynek,elementów układu wlewowego. Wykorzystaj pisaki odpowiednich kolorów.

11. Wypełnij kartę technologiczną.

Tabela 1. Skład mas formierskich i rdzeniowych

Oznaczenie Osnowa Materiał wiążący Dodatki

Mf 1 Regenerat 57÷92%, piasek kwarcowy do 30 %

Bentonit do 10%

Pył węgla kamiennego do 0,8%, dekstryna do 0,3%

Mp 1 Piasek kwarcowy do 95 % Bentonit do 10%

Pył węgla kamiennego do 5%, dekstryna do 0,9%

Mr 1 Regenerat do 60%, piasek kwarcowy do 95%

Szkło wodne do 10%

NaOH do 1%, nafta do 1%

Strona 2 z 13

Im

ię i

nazw

isko

Pod

pis

Da

ta

Zakł

ad O

dlew

nicz

y

Proj

ekto

wał

M

ate

riał

EN-G

JL-2

00

Kr

eślił

Kla

sa o

dle

wu

ISO

806

2-C

T12-

RMA

G

Sp

raw

dził

Nr r

ys

WP-

48-2

011/

3

Pod

ziałk

a

1 : 2

N

azw

a pr

zed

mio

tu

Łącz

nik

Rys

un

ek 1

. Kon

stru

kcj

a łą

czn

ika

Strona 3 z 13

Tabela 2. Średnie wartości skurczu liniowego odlewów wykonanych z żeliwa

Rodzaj stopu Wartość skurczu w %

wymiaru odlewu

Żeliwo szare 1,0

Żeliwo ciągliwe białe 1,8

Żeliwo ciągliwe czarne 1,5

Żeliwo stopowe 2,0

Tabela 3. Naddatki na obróbkę skrawaniem (wg PN-ISO 8062)

Tabela 4. Pochylenia odlewów wykonywanych w masach formierskich za wyjątkiem mas samoutwardzalnych (wg PN-89/H-54216)

Wysokość H mm

Wielkość pochyleń, max formowanie ręczne formowanie maszynowe

powyżej do a : H a, mm a : H a, mm – 25 3 1 : 20 1,0 130’ 1 : 40 0,5 25 40 130’ 1 : 40 1,0 1 1 : 57 0,7 40 60 130’ 1 : 40 1,5 1 1 : 60 1,0 60 100 115’ 1 : 50 2,0 40’ 1 : 100 1,0

100 150 1 1 : 60 2,5 35’ 1 : 100 1,5 150 250 45’ 1 : 70 3,5 30’ 1 : 125 2,0 250 400 35’ 1 : 100 4,0 25’ 1 : 135 3,0

Strona 4 z 13

Tabela 5. Główne wymiary znaków rdzeniowych wyciąg z normy BN-76/4042-22 Wysokość pionowych znaków rdzeniowych dolnych form suszonych i wilgotnych w mm

Wymiar nominalny

D lub 2

ba

H

do 50 powyżej 50 do

150 powyżej 150 do

300 powyżej 300 do

500

powyżej do h - 25 20 25 - -

25 50 20 40 60 70 50 100 25 35 50 70

100 200 30 30 40 60 200 300 35 35 40 50

Wysokość pionowych znaków rdzeniowych górnych form

suszonych i wilgotnych w mm h h1

20 15

25 30

20 35 40 25 50 30 60 35 70 40 80 50

Pochylenia formierskie znaków rdzeniowych: a) znaki rdzeniowe dolne = 5, b) znaki rdzeniowe górne = 10

Tabela 6. Najmniejsze dopuszczalne odległości między odlewami, a poszczególnymi elementami formy

Strona 5 z 13

Rysunek 6.1. Najmniejsze dopuszczalne odległości między odlewani a poszczególnymi elementami formy

Uwaga: Wymiar H na rysunku 6.2., przy obliczeniach i doborze wysokości skrzynek formierskich należy odnosić do Hg lub Hd w zależności od warunków zadania.

Rysunek 6.2. Główne wymiary typowych skrzynek formierskich w mm (czarnymi punktami oznaczono wymiary zalecane)

Strona 6 z 13

Tabela 7. Obliczanie układu wlewowego Obliczanie optymalnego czasu zalewania

][3 sQgstOPT gdzie: Q – masa surowego odlewu wraz z układem wlewowym, kg w obliczeniach przyjąć, że

Q = 1,2 G G – masa surowego odlewu bez układu wlewowego, kg g – przeważająca (średnia) grubość ścianek surowego odlewu, mm s – współczynnik czasu zależny od rodzaju materiału odlewu, jego lejności i przegrzania

Obliczanie prędkości zalewania

]/[ scmt

Cv

OPT

gdzie: C – całkowita wysokość odlewu, cm

Obliczanie średniego ciśnienia metalostatycznego wysokości słupa ciekłego metalu

gdzie: Hg początkowe maksymalne ciśnienie metalostatyczne, jest równe wysokości górnej skrzynki formierskiej, cm P – wysokość odlewu nad poziomem wlewów doprowadzających, cm C – całkowita wysokość odlewu do zalewania, cm

Obliczanie sumy przekrojów wlewu doprowadzającego

][31,0

2cmth

QF

OPTŚR

WD

gdzie: – ogólny współczynnik oporu formy

Obliczanie minimalnych powierzchni przekroju wlewu rozprowadzającego i wlewu głównego

dla odlewów żeliwnych dla odlewów staliwnych 4,1:2,1:1:: WGWRWD FFF 2,1:1,1:1:: WGWRWD FFF

Obliczanie pojemności zbiornika wlewowego

][1000 31 cmt

tQA

OPTC

gdzie: A – objętość zbiornika (lejka) wlewowego, cm3 t1 – czas rezerwy metalu, s C – gęstość średnia ciekłego metalu, g/cm3

(Wyniki obliczeń zaokrąglić do dwóch miejsc po przecinku)

Strona 7 z 13

Tabela 8. Wyciąg z norm do projektowania elementów układu wlewowego dla form piaskowych Wartość współczynnika s w zależności od masy odlewu Masa odlewu Odlewy żeliwne Odlewy staliwne Odlewy wielkie, grubościenne o masie 10÷50 ton 2,2 2,5 Odlewy średnie o masie 1÷10 ton 1,8 1,7 Odlewy nieduże o masie poniżej 1 tony 1,5 1,3

Wartość współczynnika oporu formy do odlewów żeliwnych i staliwnych Rodzaj odlewu Rodzaj formy Wartość współczynnika

Żeliwne wilgotna 0,50 suszona 0,60

Staliwne wilgotna 0,42 suszona 0,50

Strona 8 z 13

Tabela 9. Wymiary wlewów głównego i rozprowadzającego

Wymiary wlewu głównego okrągłego przy długości l do 600 mm

Powierzchnia przekroju

wlewu głównego

FWGo

Średnica wlewu

głównego d

d1= d + 4

cm2 mm Numer wlewu

głównego d1

0,4 7 1 11 0,5 8 2 12 0,7 9 3 13 0,8 10 4 14 1,0 11 5 15 1,5 14 6 18 2,0 16 7 20 2,4 17 8 21 2,6 18 9 22 3,0 20 10 24 4,0 33 11 26 5,0 35 12 29 6,0 38 13 32 8,0 32 14 36

10,0 36 15 40 12,0 40 16 44 16,0 45 17 49 20,0 50 18 54 24,0 55 19 59 28,0 60 20 64 32,0 65 21 69

Wymiary wlewu rozprowadzającego trapezowego WRt przy wysokości h = a

Numer wlewu rozprowadzającego

Powierzchnia przekroju wlewu

rozprowadzającego FWRt

h=a b

cm2 mm 1 0,6 8 5 2 0,7 9 6 3 0,8 10 7 4 1,0 11 8 5 1,2 12 9 6 1,6 14 10 7 2,0 15 12 8 2,5 16 13 9 3,0 18 15 10 4,0 21 18 11 5,0 23 20 12 6,0 26 21 13 7,0 28 22 14 8,0 30 25 15 10,0 33 28 16 12,0 36 31 17 14,0 39 32 18 16,0 42 34 19 20,0 47 38 20 25,0 52 43 21 30,0 58 48 22 40,0 66 54 23 50,0 73 64 24 60,0 80 70 25 70,0 86 77

Strona 9 z 13

Tabela 10. Wymiary wlewów doprowadzających

Wymiary wlewu doprowadzającego niskiego trapezowego WDnt Powierzchnia przekroju

wlewu doprowadzającego,

FWDnt cm2

h = 3

Numer wlewu doprowadzającego

a b

mm

0,2 x x x 0,3 x x x 0,4 9 15 12 0,5 10 18 16 0,6 11 21 19 0,7 12 25 22 0,8 13 28 25 0,9 14 31 29 1,0 15 35 32 1,1 16 38 35 1,2 17 41 39 1,4 18 48 45

Tabela 11. Wymiary wlewu głównego Wymiary zbiornika wlewowego stożkowego ZWs

Rysunek 11.1. Zbiornik wlewowy ZWs

Strona 10 z 13

Czas przeznaczony na wykonanie zadania wynosi 180 minut.

Ocenie podlegać będzie 6 rezultatów:

tabela obliczeń elementów układu wlewowego,

rysunek III kategorii formy odlewniczej łącznika,

karta technologiczna – dane dotyczące odlewu,

karta technologiczna – dane dotyczące układu wlewowego,

karta technologiczna – dane dotyczące rdzenia,

karta technologiczna – dane dotyczące formy.

TABELA OBLICZEŃ ELEMENTÓW UKŁADU WLEWOWEGO

Lp. Element obliczeń Jednostka

miary Wynik obliczeń

1. Optymalny czas zalewania

2. Prędkość zalewania

3. Średnie ciśnienie metalostatyczne wysokości słupa ciekłego metalu

4. Suma przekrojów wlewu doprowadzającego

5. Powierzchnia przekroju wlewu rozprowadzającego

6. Powierzchnia przekroju wlewu głównego

7. Pojemność zbiornika wlewowego

(Wyniki obliczeń zaokrąglić do dwóch miejsc po przecinku)

Strona 11 z 13

KA

RT

A T

EC

HN

OL

OG

ICZ

NA

Naz

wa

odle

wu

Num

er r

ysun

ku

kons

truk

cyjn

ego

Odl

ew

Rod

zaj m

ater

iału

od

lew

u M

asa

odle

wu

suro

weg

o

z uk

łade

m w

lew

owym

w k

g S

kurc

z w

%

Kla

sa d

okła

dnoś

ci

Wie

lkoś

ć na

ddat

ków

na

obró

bkę

skra

wan

iem

w m

m

Ukł

ad w

lew

owy

Naz

wa

elem

entu

Z

bior

nik

wle

wow

y W

lew

głó

wny

W

lew

roz

prow

adza

jący

W

lew

dop

row

adza

jący

Iloś

ć

Wym

iary

w m

m

D =

D1 =

h =

d

=

d1 =

h

=b

=

a =

b

=

h =

Sym

bol i

num

er

Rdz

eń

Spo

sób

wyk

onan

ia

Mas

a rd

zeni

owa

(sym

bol)

Il

ość

w f

orm

ie

Wys

okoś

ć pi

onow

ych

znak

ów

rdze

niow

ych

doln

ych

w m

m

Wys

okoś

ć pi

onow

ych

znak

ów

rdze

niow

ych

górn

ych

w m

m

Wyk

onan

ie

form

y

Spo

sób

wyk

onan

ia

Mas

a pr

zym

odel

owa

(sym

bol)

M

asa

wyp

ełni

ając

a

(sym

bol)

O

znac

zeni

e ko

mpl

etu

skrz

ynek

Strona 12 z 13

Rys

un

ek 2

. For

ma

odle

wn

icza

III

kat

egor

ii d

o od

lew

ania

łącz

nik

a

Strona 13 z 13