Esercitazione n 2 Fonderia

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1 Esercitazione n Fonderia Si deve produrre un lotto composto da n pezzi del coperchio flangiato riportato nell allegato disegno del finito. La tecnologia scelta è fonderia in terra + lavorazione per asportazione di truciolo. Disegnare il finito correggendo eventuali errori e inserendo le indicazioni mancanti Disegnare il grezzo ed il modello Procedura: - stabilire il piano di separazione - angoli di sformo - stabilire se è possibile l uso di anime - snellezza - stabilire la posizione della/e materozza/e - dividere il pezzo in parti omogenee - calcolare il modulo ed il volume della/e materozza/e - verificare la direzionalità della solidificazione - stabilire le superfici da lavorare - aggiungere i sovrametalli - calcolare il ritiro - tabella Le quote vanno scalate in modo diverso lungo x e lungo y come riportato in tabella. Gruppo scala x scala y n pezzi Gruppo scala x scala y n pezzi Gruppo scala x scala y n pezzi

2 Regole di massima Piano di separazione Anime Materozza/e Solidificazione direzionale Modulo materozza/e in genere è opportuno colare un getto in posizione coricata schema allegato la/e materozze vanno posizionate in prossimità delle zone ultime a solidificare M i+1 = M i M mat > 1. M i=imax Volume materozza/e Diagramma di Cain (in genere V mat = V getto ) Superfici da lavorare Ritiro tolleranze e rugosità richieste sul pezzo finito tabellato

3 Studio funzionale del pezzo Esploso del complessivo Disegno del finito (dal seguito modificato) la superficie laterale b presenta una filettatura per permettere il collegamento della base con la guida della trancia; le superfici b1 e b3 dovranno prevedere condizioni di planarità, dato che su queste andranno a fare battuta rispettivamente la guida e il coltello fisso; la superficie b1 ha il compito di far battuta sulla struttura, quindi per assicurare un buon serraggio del supporto dovrà essere lavorata alle macchine utensili; la superficie b4 è a contatto con il gambo del coltello fisso; 3

4 Anime S D S se L se L se L D D < S 3D S D 5D 3 S D 3S L Sovrametalli Superfici funzionali: A, B, C. La base d'appoggio E, il piano su cui fa battuta il coltello inferiore D dovrebbero prevedere soprametalli al fine di assicurare la tolleranza di forma mediante operazioni di spianatura; tuttavia tali superfici possono essere lavorate riducendo le dimensioni del pezzo senza ledere né la funzionalità né, tanto meno, la stabilità della trancia. 4

5 Scelta del piano di separazione Problemi di sottosquadro Vantaggi per la solidificazione direzionale Facilità d'uso di anime Realizzabilità di valido sistema di colata Altezza delle staffe Limitate spinte metallostatiche Costi di formatura RISULTATO 10 Problemi di sottosquadro Vantaggi per la solidificazione direzionale Facilità d'uso di anime Realizzabilità di valido sistema di colata Altezza delle staffe Limitate spinte metallostatiche Costi di formatura RISULTATO 17 Problemi di sottosquadro Vantaggi per la solidificazione direzionale Facilità d'uso di anime Realizzabilità di valido sistema di colata Altezza delle staffe Limitate spinte metallostatiche Costi di formatura RISULTATO 13 5

6 Analisi termica del getto / solidificazione direzionale Suddivisione del getto in parti geometricamente semplici per il calcolo dei moduli termici CALCOLO MODULI n gruppo xxx altezza 475 scala X 5 larghezza 35 scala Y 5 parte inferiore dati (mm) D base inf D base sup alt base D foro inf L foro inf ecc foro reale ritiro (%) sovrametal sformo moduli termici (cm) pezzo 1 pezzo pezzo 3 pezzo 4 pezzo 5 pezzo 6 volume superficie modulo parte centrale Questo è il calcolo dei dati (mm) D base alt moduli con i valori reale calcolati nella prima parte ritiro (%) dello studio;qualora non sformo sia verificata la moduli termici (cm) pezzo 7 direzionalità della volume solidificazione si dovranno superficie rifare i conti con delle modulo.00 dimensioni appropriate parte superiore dati (mm) alt D appoggio D foro sup alt foro sup D for inf alt o p q reale ritiro (%) sovrametal sformo moduli termici (cm) pezzo8 pezzo9 pezzo10 pezzo11 pezzo1 pezzo13 volume superficie modulo Vtot Stot Mtot

7 Design for casting 7

8 8

9 Anime Densità ρa Carico di rottura σmax 300 kg/m³ 50 N/cm² Spinta metallostatica sull anima VρT g VρT g F = = 14 N q= = 173 N/ m L X1 X l ql + = Xl ql X 1 + = 0 6 σ τ M = R = 69 N x z max Ix m T 4 T N y y z max = = = 6374 bh R m N σ = 3τ + σ << σ 5 10 m N m 5 5 eq z z AMM 9

10 Dimensionamento della materozza a Y + b x c H 0.5 = 1.5 D δ 0.1 Y Y = MIN 0.06 X c Y Y = MIN 0.06 X c +.50 Mm = = π H / ( π D H) = Sm 4 4 Vm D D 3 D π δ D Vm = Y Vg = π δ D= = 4 4 π δ 3 3 = ( 4 Mm ) = 16 π δ Mm = 4 = 16 π δ X M 3 3 g.00 c=1 Y=(Vm/Vg) c=0.8 d var d min d max collare X=(Mm/Mg) 10

11 Canale di adduzione Tempo di riempimento V = V = 6.95 dm i kg δ = dm M = V δ = = 54.6 kg 3 t = 3. G t = 4s 1 = = 0.4 t 6.4 s G t 53s S'' t3 = Moz t = 13s 8.88 Attacco di colata g h m v = = 1.5 K s V g A = = 141 mm t v 11

12 Bacino di colata 1

13 Angoli di sformo Ritiro 13

14 a l + l + d ( ) P = b + a h s γ 470 N STAFFA Staffe e spinte metallostatiche BASE COLLARE MATEROZZA a = 455 mm b = a 455 mm V V h h = 160 mm MATEROZZA = 8.4 dm STAFFA V = V + V 3 TOT SEMIMODELLO TERRA TOT SUPERIORE SOVRASTANTE 3 SEMIMODELLO = 3.96 dm 3 VTERRA = VTOT + VSEMIMODELLO = 4.8 dm SUPERIORE SOVRASTANTE SUPERIORE F = γ V = 330N TERRA LEGA TERRA STAFFA SOVRASTANTE P = γ V 75N TERRA TERRA TERRA SOVRASTANTE SOVRASTANTE P STAFFA = 470N F = p sinα ds = L p sinα Rdα = S π π ( ) = γ R L H R sinα sinα dα = D γ D L H π F = γ V = 53N ANIMA ACCIAIO TERRA ANIMA P = γ V = 7N ANIMA ANIMA ANIMA 14

15 Formatura Posizionamento della placca modello inferiore sul piano di lavoro Centratura della staffa Polvere distaccante Posizionamento della placca modello superiore delle materozze e dei canali di colata sul piano di lavoro Centratura della staffa Polvere distaccante Posizionamento attacchi di colata Riempimento e compressione della terra Riempimento e compressione della terra Rimozione della terra in eccesso Tirate d aria Rimozione della terra in eccesso Tirate d aria Estrazione accessori Essiccamento Rimozione degli attacchi di colata Composizione 15

16 Terra di fonderia - terra Refrancore media - terra Refrancore fine - sabbia Boves0% -umidità 55 % 0 % 35 % 5 % Terra o sabbia Permeabilità Coesione Kg/cm² Umidità % Forme Anime Verniciatura all aerografo dei componenti Componente Vernice per forme Vernice per anime Grafite comune 5% 75% Grafite argentea 5% - Bentonite - % Melasso - 3% Silicato sodico 50% - 16