При конструировании отливки необходимо придавать ей наиболее простую внешнюю конфигурацию. Желательно также, чтобы отливка имела равномерную толщину стенок.
Всякая конструкция литой детали должна предусматривать наиболее простой разъем модели (рис. 61, а). Большое количество разъемов модели не гарантирует получения точных размеров отливок. Так, например, изменением конструкции выступающих частей 1, 2 и 3 (рис. 61, б) рычага упростился разъем модели. Отливки должны иметь по возможности прямолинейные очертания; изготовление модели такой отливки обходится дешевле, чем модели с криволинейными очертаниями. Если необходимы криволинейные поверхности, то по тем же соображениям их надо предусматривать цилиндрическими или коническими — наиболее простыми при изготовлении.
Внешняя конфигурация детали должна способствовать максимальному упрощению формовки. На рис. 61, в показана деталь, при формовке которой требовалось применение стержней, чтобы обеспечить выемку модели из формы; после изменения конструкции детали формовка детали упростилась.
Чтобы облегчить извлечение модели из формы, необходимо придать стенке детали уклон по высоте. В зависимости от высоты отливки до плоскости разъема формы принимают следующие литейные уклоны:
1/5 от высоты для малых размеров отливки (до 25 мм), 1/10 и 1/20 для промежуточных размеров и 1/50 для высоких отливок (от 500 мм и выше).
Рис.61.а, б
Рис.61.а,б,в. Изменение конструкции детали для облегчения способа формовки
Приливы, бобышки, кронштейны и другие выступающие части деталей следует конструировать таким образом, чтобы облегчить извлечение модели из формы без устройства отъемных частей на модели или наружных стержней (рис. 62, а и б).
Рис. 62. Образцы оформления бобышек, ребер, фланцев и отверстий: а — правильная, конструкция; б — неправильная конструкция
При наличии в одной плоскости нескольких приливов в виде-бобышек их следует объединить в один общий прилив. Высоту бобышек рекомендуется выдерживать в следующих пределах: для деталей до 500 мм высота бобышки до 5 мм, для деталей до 2000 мм высота бобышки до 15 мм, для деталей свыше 2000 мм высота бобышки до 25 мм. Чтобы избежать излишних перестановок детали при механической обработке, желательно располагать приливы в одной плоскости.Для транспортировки средних и крупных литых деталей; конструктор должен предусмотреть специальные приливы или цапфы. Количество этих приливов и их расположение устанавливается не только из соображений прочности, но и из расчета уравновешенного подвешивания детали.
На отливках, подвергаемых механической обработке, имеются базовые поверхности, которые служат опорой при креплении отливки на станке при ее обработке. Эти же поверхности принимают за исходные как при изготовлении моделей, так и при проверке моделей и отливок. Базовые поверхности надо проектировать таким образом, чтобы на их расположение не могло повлиять ни смещение стержней, ни относительное смещение верхней и нижней половин форм.
Этого достигают тем, что базовую и обрабатываемую поверхности располагают в одной и той же половине формы или в одном стержне. Не допускается пересечение базовой поверхности плоскостью разъема формы. Если базовыми поверхностями при механической обработке являются бобышки, то их необходимо расставить возможно дальше одну от другой, чтобы обеспечить точность установки детали на„ металлорежущем станке.
Деформации деревянных моделей, неточности изготовления форм, неправильно выбранная величина усадки металла могут привести к появлению некоторых отклонений от заданных размеров и веса отливки, что необходимо учитывать при ее конструировании. Допустимые отклонения в размерах отливок из серого чугуна установлены ГОСТом и составляют 1—2 мм для отливок размером до 100 мм и 5—10 мм для отливок размером 2000 мм.
Отклонения межосевых размеров отдельных отверстий (в одной и той же отливке) при габарите детали до 0,5 л допускаются в пределах ± 1%, при габарите до 2,0 м —до + 0,6% и при габарите свыше 2,0 м —до +0,4%.
Сложные и громоздкие отливки при конструировании во многих случаях целесообразно делить на отдельные составляющие, соединяемые впоследствии болтами или сваркой. Это относится в первую очередь к длинным станинам, ко всякого рода отливкам с резко выступающими частями, (например, с кронштейнами), а также к деталям машин, имеющим быстро изнашивающиеся части.
Сборная конструкция требует больше времени на механическую обработку, в большинстве случаев простую, но зато снижает стоимость изготовления отливки, так как упрощаются формовка, сборка форм и изготовление модели. Наоборот, в тех случаях, когда монтаж литых деталей сопряжен со сложной механической обработкой, часто бывает целесообразно переконструировать узел так, чтобы он выполнялся только отливкой.
