Разработка технологии изготовления отливок

Московский государственный технический университет 
имени Н. Э. Баумана 

 
 
 
 
 
 
Разработка технологии 
изготовления отливок 
 
 
Учебное пособие 
 
 
Под редакцией канд. техн. наук А.Ф. Вязова 
 
 
 
 
 
 
 

 
 

УДК 621.74(075.8) 
ББК 34.61 
        Р17 

Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru 
по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/49/book319.html 

Факультет «Машиностроительные технологии» 
Кафедра «Технологии обработки материалов» 

Рекомендовано Учебно-методической комиссией 
Научно-учебного комплекса «Машиностроительные технологии» 
МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебного пособия 

Авторы: 
А.Ф. Вязов, Е.Д. Демьянов, С.С. Зуйков, Р.Ф. Юсипов 

Рецензенты: 
д-р техн. наук, профессор Н.А. Никифорова, 
д-р техн. наук, профессор В.А. Рыбкин 

     
Разработка технологии изготовления отливок : учебное 
пособие / А. Ф. Вязов, Е. Д. Демьянов, С. С. Зуйков, Р. Ф. Юси-
пов ; под ред. А. Ф. Вязова. — Mосква : Издательство МГТУ 
им. Н. Э. Баумана, 2014. — 72, [2] с. : ил. 

ISBN 978-5-7038-3797-9 

Рассмотрены методики выбора методов и способов получения за-
готовок, разработки чертежей отливок и отработки их конструкции на 
технологичность с учетом выбранного способа изготовления. Приве-
ден пример выполнения домашнего задания по разработке технологии 
изготовления отливки в условиях единичного и серийного производ-
ства. В приложении даны справочные материалы, необходимые для 
выполнения домашнего задания. 
Предлагаемое учебное пособие используется при проведении се-
минаров и выполнении домашних заданий по дисциплине «Техноло-
гия конструкционных материалов» в процессе подготовки бакалавров, 
специалистов и магистров машиностроительных специальностей. 

УДК 621.74(075.8) 
ББК 34.61 
 
 
 МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014 
 Оформление. Издательство  
ISBN 978-5-7038-3797-9                                                МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014 

Р17 

ВВЕДЕНИЕ 

Одна из главных задач дисциплины «Технология конструкци-
онных материалов» (ТКМ) — дать будущим инженерам необхо-
димый объем знаний и навыков для создания технологичных кон-
струкций деталей различных машин и механизмов. Это может 
быть достигнуто, если разработчик представляет, каким техноло-
гическим методом и способом будет получена заготовка для кон-
кретной детали, как она будет обрабатываться и соединяться с 
другими деталями сборочной единицы. Создавая конструкции ма-
шин и механизмов, разработчик должен не только обеспечить их 
эксплуатационные качества, но и учесть те особенности техноло-
гии получения изделий, которые диктуются требованиями к их ра-
циональной конструкции. 
Цель настоящего пособия — дать студентам упрощенные ме-
тодики выбора методов и способов получения заготовок, разра-
ботки чертежей заготовок и отработки их конструкции на техноло-
гичность с учетом выбранного способа изготовления. 

1. СОДЕРЖАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ 
И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ИХ РЕШЕНИЯ 

Преподаватель выдает чертеж сборочной единицы (узел маши-
ны или механизма) на группу студентов из трех-четырех человек. 
При этом даются пояснения, касающиеся функционального назна-
чения сборочной единицы, ее технических и эксплуатационных ха-
рактеристик. Для каждого студента преподаватель выбирает детали 
и выдает их чертежи для разработки технологии изготовления заго-
товок и отработки их на технологичность. Одновременно уточняет-
ся величина изготовляемой партии заготовок, указываются допол-
нительные сведения (класс точности, группа сложности и др.). 
Студенты на основании задания и исходя из сведений, получен-
ных на занятиях по дисциплине «Учебно-технологический практи-
кум» и на лекциях, по табл. П1.1 и П1.2 приложения 1 и приложе-
ния 2 предварительно выбирают метод изготовления заготовок 
(отливки, поковки или комбинированные заготовки) и согласуют 
свой выбор с преподавателем. 

При проведении семинаров по разработке технологии изготов-
ления заготовок, получаемых литьем и обработкой давлением, 
уточняется способ их изготовления, проводится отработка кон-
струкции заготовок на технологичность, разрабатываются чертеж 
заготовки и эскиз инструмента для ее изготовления (литейная 
форма, штамп и т. д.). 
В общем виде последовательность изготовления заказа (партии 
заготовок) представлена на рис. 1.1 и в приложении 2. 

 

Рис. 1.1. Последовательность изготовления заказа  
(партии заготовок) 

2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ  
ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВКИ 

2.1. Выбор способа изготовления отливки 

Способ изготовления отливок выбирают по показателям техноло-
гических возможностей для различных способов литья (табл. П1.3). 
Выбирают тот способ литья, который наиболее полно удовлетворяет 
показателям технологических возможностей. Если появляется воз-
можность выбора двух или более способов литья, то способы сравни-
вают по коэффициенту использования металла (КИМ), который рас-
считывают по формуле 

д

з
КИМ
m

m

, 

где 
д
m  — масса детали; 
з
m  — масса заготовки (отливки). 
Очень часто при изготовлении отливок разными способами 
значения КИМ различаются несущественно. Вследствие этого 
окончательно способ литья выбирают по минимальной себестои-
мости получения детали (с учетом механической обработки): 

заг
мех,
S
S
S


 

где S — суммарная себестоимость детали; 
заг
S
 — себестоимость 
заготовки; 
мех
S
 — себестоимость механической обработки. 
Выбрав способ изготовления отливки, студент согласует свой 
выбор с преподавателем. Последовательности изготовления отли-
вок различными способами приведены в приложении 2. 

2.2. Разработка чертежа элементов литейной формы 

Исходным документом для разработки чертежа элементов ли-
тейной формы для выбранного способа изготовления отливки яв-
ляется чертеж детали с указанием технических требований на ее 
изготовление, при этом уточняется величина изготовляемой пар-
тии отливок. 
Последовательность разработки чертежа отливки и чертежа 
элементов литейной формы представлена на рис. 2.1. 

Рис. 2.1. Последовательность разработки 
чертежа отливки и чертежа элементов 
литейной формы 

2.2.1. Анализ чертежа детали 

При анализе чертежа детали необходимо прочитать чертеж,  
т. е. представить в пространстве конфигурацию детали, габарит-
ные размеры и форму отдельных ее частей (полостей, выступов, 

поднутрений, отверстий), выявить расположение обрабатываемых 
поверхностей, уточнить материал литой детали, а также техниче-
ские и технологические требования, предъявляемые к ней. 

2.2.2. Выбор расположения модели в литейной форме 
и отливки при заливке формы металлом 

Выбор производится на основе анализа конструкции детали с 
учетом следующих требований: 
 модели (отливки) должны легко извлекаться из формы; 
 при заливке формы ответственные обрабатываемые поверх-
ности должны располагаться внизу или сбоку для получения чи-
стой и плотной поверхности отливки; 
 для повышения точности и уменьшения вероятности брака 
по перекосу желательно располагать отливку в одной полуформе. 
На чертеже детали разъем модели и литейной формы обозна-
чают штрихпунктирной линией. 
Положения отливки в форме при заливке обозначают прописны-
ми буквами В (верх) и Н (низ), которые ставят у стрелок (рис. 2.2). 

 

Рис. 2.2. Обозначение расположения разъема 
формы (Р.Ф.) при заливке: 
а — горизонтальное; б — вертикальное 

2.2.3. Расчет припуска на механическую обработку 

Припуск — слой металла, который удаляется с поверхности 
отливки для обеспечения требуемой размерной точности и шеро-
ховатости поверхности детали. 
Поверхности, подлежащие механической обработке, обозначают 
на чертеже детали знаком параметра шероховатости (ГОСТ 2.309–73). 
Припуск на механическую обработку назначают по ГОСТ  
Р 53464–2009. По табл. П1.4 в зависимости от способа изготовле-

ния, наибольшего габаритного размера и материала отливки 
определяют класс точности размеров и ряд припуска. 
Затем по табл. П1.5 в зависимости от номинального размера и 
класса точности определяют допуски размеров отливок. 
Для мелких отливок (до 250 мм) номинальный размер прини-
мают, как правило, равным наибольшему габаритному размеру. 
Для крупных отливок в качестве номинального размера базовых 
поверхностей принимают наибольший габаритный размер отлив-
ки, а для остальных — размер, который контролируют при меха-
нической обработке. 
Зная допуски размеров отливки и ряд припусков, по табл. П1.6 
определяют припуски на механическую обработку. 
В соответствии с ГОСТ 3.1125–88 припуск на механическую 
обработку изображают тонкой сплошной линией, а его значение 
указывают цифрой перед знаком параметра шероховатости по-
верхности детали. 

2.2.4. Выбор литейных уклонов 

Уклоны выполняют на вертикальных наружных или внутрен-
них поверхностях модели и другой литейной оснастки. Литейные 
уклоны для отливок, изготовляемых в разовых формах, выполняют 
в направлении извлечения модели из формы или стержня из 
стержневого ящика. При изготовлении отливок в металлических 
формах с применением металлических стержней литейные уклоны 
выполняют в направлении извлечения отливки из формы и стерж-
ней из отливки. 
Литейные уклоны выполняют (рис. 2.3, а–г): 

 на обрабатываемых поверхностях за счет увеличения размеров 
отливки сверх припуска на механическую обработку; 

 на необрабатываемых поверхностях, которые не сопрягаются 
по контуру с другими деталями, за счет одновременного увеличе-
ния и уменьшения размеров отливки от середины высоты уклона; 

 на необрабатываемых поверхностях, сопрягаемых по конту-
ру с другими деталями, за счет уменьшения или увеличения раз-
меров отливки. 
Величина литейного уклона зависит от способа изготовления 
отливки, материала модели и высоты поверхности, для которой 
выбирают уклон (ГОСТ Р 53465–2009). 

Рис. 2.3. Выполнение литейных уклонов: 
а — на обрабатываемых поверхностях за счет увеличения размеров отливки 
сверх припуска на механическую обработку; б — на необрабатываемых поверх-
ностях, сопрягаемых по контуру с другими деталями, за счет уменьшения разме-
ров отливки; в — на необрабатываемых поверхностях, которые не сопрягаются 
по контуру с другими деталями, за счет одновременного увеличения и уменьше-
ния размеров отливки от середины высоты уклона; г — на необрабатываемых  
поверхностях,  сопрягаемых по контуру с другими деталями,  за счет увеличения 
размеров отливки 
 
Литейные уклоны отливок, изготовленных в разовых формах, 
выбирают по табл. П1.7. 
Уклоны стенок отливок, изготовляемых литьем в металличе-
ских формах, назначают в соответствии с табл. П1.8. 
Литейные уклоны на чертеже отливки наносят сплошной тон-
кой линией, углы наклона указывают в градусах. 
Следует помнить, что литейные уклоны, приведенные в табл. П1.7 и 
П1.8, на чертеже детали не указывают и вычерчивают деталь без укло-
нов, за исключением чертежей крупногабаритных отливок, где целесо-
образно указывать уклоны или же (что предпочтительнее) предусматри-
вать конструктивные уклоны (1 : 5; 1 : 10; 1 : 20; 1 : 50), превышающие 
литейные уклоны (в этом случае литейные уклоны не выполняют). 

2.2.5. Расчет скруглений между пересекающимися 
или cопрягаемыми поверхностями 

Скругления между пересекающимися или сопрягаемыми по-
верхностями уменьшают вероятность осыпания формовочной сме-
си в выступающих углах формы, образования трещин и утяжин 
при затвердевании отливки, способствуют более равномерному 
охлаждению отливки и т. п. 

В общем случае радиусы скруглений R 
(рис. 2.4) рассчитывают по соотношению 

1
1
,
3
5
2
a
b
R



 




 

где a + b — полусумма толщин сопряга-
емых или пересекающихся стенок отливки, 
мм; коэффициент принимают равным 
1/3, если (a+b)/2 < 50 мм, и 1/5, если 
(a+b)/2 > 50 мм. 
Радиусы скруглений назначают как ближайшее значение из следующего 
ряда чисел: 1; 2; 3; 5; 8; 10; 15; 20; . . .; 40; 50; 60 и т. д. 
В условиях крупносерийного и массового производства после 
нанесения припусков на механическую обработку, литейных 
уклонов и радиусов скруглений выполняют чертеж отливки, который 
используют при контроле размеров отливок и разработке чертежей 
оснастки (кокилей, пресс-форм и т. п.). 

2.2.6. Определение числа стержней, их границ  
и размеров стержневых знаков 

Число стержней и их границы определяют по правилу «световых 
теней»: на поверхности литой детали не должно быть тени 
при освещении отливки параллельными лучами, перпендикулярными 
плоскости разъема формы (рис. 2.5, а); затененные поверхности 
указывают места установки стержней (рис. 2.5, б). 

 

Рис. 2.5. Определение границ и числа стержней (правило  
«световых теней»): 
а — определение границ стержней (теневых участков); 
б — установка стержней на теневые участки 

 

Рис. 2.4. Нанесение 
радиуса скругления