WYBRANE ZASADY TECHNOLOGII WYKONANIA ELEMENTÓW KONSTRUKCYJNYCH

Jednym z ważniejszych kryteriów optymalizacji projektowania jest dobór właściwej technologii wykonania projektowanych części i zespołów.

Przystępując do projektowania należy pamiętać

o konieczności określenia technologiczności wytworu. Konstruktor w tym przypadku musi przewidzieć i narzucić kolejność czynności procesu wytwarzania. O sposobie realizacji wykonania konstruktor musi poinformować wykonawców zapisując w sporządzanej dokumentacji projektowej.

Kompletność i jednoznaczność zapisu informacji technologicznych w wykonanym projekcie zapewnia wysoką

i ekonomiczną skuteczność wykonawstwa. Na konstruktorze ciąży obowiązek dokładnej znajomości własności dobranych materiałów w celu poprawnego wykorzystania przy kształtowaniu wytworu.

Poprawnie zaprojektowany element musi zapewniać najprostszą realizację jego wykonania, z uwzględnieniem dysponowanego parku maszynowego.

Dobór odpowiedniej technologii powinien być dokonywany w oparciu o następujące założenia:

• zapewnienie warunków celowości

• spełnienie ekonomicznych kryteriów wykonawstwa

• dostępności środków wytwórczych

• zachowania zasad ergonomii i inżynierii środowiska podczas wytwarzania

KONSTRUKCJE ODLEWANE

Zaprojektowanie dowolnego urządzenia lub maszyny wymaga określenia technologiczności wytworu. Konstruktor musi przewidzieć przebieg procesu wytwarzania i musi dostarczyć informacji dla wszystkich ogniw łańcucha produkcji wytwórców.

Na etapie projektowania, konstruktor musi współpracować z technologami, ponieważ kształty elementów i ich wzajemne oddziaływanie w znacznym stopniu zależne są od dobranego materiału i sposobu wykonania.

Znając własności materiału, konstruktor winien wprowadzać optymalne kształty konstruowanego elementu przy wykorzystaniu dodatnich cech wybranego tworzywa konstrukcyjnego.

Do negatywnych cech konstrukcji odlewniczych należą wady odlewnicze do których zaliczamy:

1. JAMY ODLEWNICZE - powstające na skutek nierównomiernego stygnięcia odlewu w jego warstwach zewnętrznych i wewnętrznych oraz różnych objętości ciał w stanie ciekłym i zestalonym

2. PĘCHERZE GAZOWE - powstające wskutek niemożności wydostania się wszystkich gazów z formy powstałego odlewu

3. PĘKANIE ODLEWÓW - powstające wskutek nierównomiernego kurczenia się podczas stygnięcia. Genezą występujących skurczów odlewniczych jest najczęściej niewłaściwe ukształtowanie odlewu.

ZASADY PROJEKTOWANIA ODLEWÓW

1. GRUBOŚCI ŚCIANEK

Powinny być tym większe im większy jest ciężar i wymiary gabarytowe odlewu:

- odlewy małe (do kilkunastu kilogramów) - 3-4 mm;

- odlewy średnie (do kilkudziesięciu kilogramów) - 8-9 mm;

- odlewy duże (kilkaset kilogramów) - 12-15 mm

2. WYMIARY LINIOWE ODLEWU

Wymiary liniowe odlewu i geometryczne stosunki tych wymiarów powinny zapewniać małą liczbę zabiegów i niskie zużycie materiałów

3. DOBÓR KSZTAŁTU

Minimalizacja liczby krzywizn i unikanie kształtów skrzynkowych umożliwiających formowanie bezrdzeniowe

4. PODZIAŁ MODELU

Dotyczy dużych odlewów o złożonych kształtach. Podział na części zwiększa dokładność wykonania i ułatwia transport

5. POCHYLENIE ŚCIAN

Pochylenie ścian leżących na kierunkach wyjmowania modelu z formy, zmniejsza niebezpieczeństwo uszkodzenia jej powierzchni

REGUŁY KONSTRUKCYJNE ZE WZGLĘDU NA STYGNIĘCIE ODLEWÓW POWODUJĄCE NAPRĘŻENIA SKURCZOWE

1. UNIKANIE MIEJSCOWYCH SKUPIEŃ MATERIAŁU

Eliminacja skupień materiałów ma na celu zapewnienie możliwie jednakowej prędkości stygnięcia materiału

	Stosować, gdzie można wycięcia w poprzecznych ścianach
	Zawsze pamiętać o kontroli sposobem koła wpisanego
	Czasem lepiej zastąpić trzema cieńszymi ściankami, dwie grube

2. ELIMINACJA OSTRYCH KRAWĘDZI

Ostre połączenia ścian należy zastępować łukami o promieniu dobranym odpowiednio do grubości ścianek.

Promień wewnętrzny naroża „r” powinien zawierać się w granicach od 1/6 do 1/3 grubości ścianki.

Promień zewnętrzny „R” powinien przyjmować wartości zapewniające, żeby średnica koła wpisanego w naroże nie była większa od grubości ścianki

Oddziaływanie łuków w narożach na wielkość jam skurczowych

SZKIC	r mm	R mm	D mm	F cm­^2
	13	-	94	18
	-	-	89	13,2
	13	89	76	3,6
	13	115	65	0
	76	152	76	0

WARUNKI TECHNOLOGICZNE ELEMENTÓW SPAWANYCH W ASPEKCIE NAPRĘŻEŃ SPAWALNICZYCH

Głównymi wskazówkami konstrukcyjnymi w kształtowaniu złączy spawanych są:

1. KSZTAŁTOWANIE NAROŻY

Eliminacja lub zmniejszenie wpływu skurczu spawalniczego przez optymalne ukształtowanie naroży biorących udział w połączeniu

2. UNIKANIE KRZYŻOWANIA SIĘ SPOIN

Ma na celu przeciwdziałanie tzw. „przepalaniu” materiałów łączonych oraz powstawaniu wad spawalniczych

3. ELIMINACJA ZBĘDNEJ OBRÓBKI

Związanej z przygotowaniem brzegów do spawania, przez odpowiednie usytuowanie elementów biorących udział w połączeniu.

Ukosowaniu podlegają detale, których grubość przekracza ok. 8 mm (względy ekonomiczne)

4. KSZTAŁTOWANIE I WZAJEMNE POŁOŻENIE ELEMENTÓW PRZY ZMIENNYCH GRUBOŚCIACH ŁĄCZONYCH ŚCIANEK

Ma na celu uzyskanie korzystniejszego rozkładu naprężeń pod działaniem obciążeń zewnętrznych

---