Курсовая: Технология литейного производства - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Технология литейного производства

Банк рефератов / Металлургия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 154 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

38 Министерство образования Российской Федерации Сибирский государственный индустриальный университет Кафедра литейного производства РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовому проекту по технологии литейного производства Выполнил: ст. гр. МЛА-97 Карпинский А.В. Руководитель проекта: доцент, к.т.н. Передернин Л.В. Новокузнецк 2000 Задание на курсовой проект Содержание проекта Задание на курсовой проект 2 1.Содержание проекта 3 1.1. Обоснование способа формовки 4 1.2. Обоснование положения детали в форме при заливке 6 1.3. Обоснование выбора поверхности разъема формы и модели 7 1.4. Обоснование величины усадки и припусков на механическую обработку, уклонов, галтелей 8 1.5. Определение конструкций и размеров знаков стержней. Проверка знаков на смятие 10 1.6. Расчет литниковой системы 14 1.7. Расчет размеров прибылей и холодильников 21 1.8. Обоснование применяемой оснастки 25 1.9. Расчет размеров опок, массы груза 27 1.10. Выбор формовочных и стержневых смесей 30 1.11. Режим сушки форм и стержней 34 Карта технологического процесса 35 Список литературы 37 2. Графическая часть 2.1. Чертеж детали с элементами литейной формы и отливки 2.2. Чертеж модельной плиты верха в сборе 2.3. Разрез формы и вид на нижнюю полуформу с установленными в нее стер ж нями 1.1. Обоснование способа формовки Формовка – это процесс изготовления разовых литейных форм. Это тр у доемкий и ответственный этап всего технологического цикла изготовления о т ливок, который в значительной мере определяет их качество. Процесс формо в ки заключается в следующем: - уплотнение смеси, позволяющий получить точный отпечаток модели в форме и придать ей необходимую прочность в сочетании с податлив о стью, газопроницаемостью и другими свойствами; - устройство в форме вентиляционных каналов, облегчающих выход из полости формы образующихся при заливке газов; - извлечение модели из формы; - отделку и сборку формы, включая установку стержней. В зависимости от размеров, массы и толщины стенки отливки, а также марки литейного сплава его заливают в сырые, сухие и химические тверде ю щие формы. Литейные формы изготавливают вручную, на формовочных машинах, п о луавтоматических и автоматических линиях. Так как данная отливка имеет вес менее 500 кг, то отливку будем зал и вать по-сырому 4, с.22 . Заливка по-сырому является более технологичной, так как отпадает необходимость в сушке форм, что значительно ускоряет технологич е ский пр о цесс. В условиях серийного производства можно использовать как ручную, так как и машинную формовку. Для изготовления данной отливки применим м а шинную формовку. Машинная формовка позволяет механизировать две осно в ные операции формовки (уплотнение смеси, удаление модели из формы) и н е которые вспомогательные (устройство литниковых каналов, поворот опок и т.д.). При механизации процесса формовки улучшается качество уплотнения, возрастает точность размеров отливки, резко повышается производительность труда, облегчается труд рабочего и улучшается санитарно-гигиенические усл о вия в цех, уменьшатся брак. В качестве формовочной машины применим машину импульсного типа. В такой машине уплотнение смеси происходит за счет удара воздушной (газ о вой) волны. Сжатый воздух под давлением (6 10)*10 6 Па с большой скоростью п о ступает в полость формы. Под действием удара воздушной волны формовочная смесь уплотняется в течение 0.02-0.05 с. Оставшейся воздух удаляется через венты. Верхние слои формовочной смеси уплотняют подпрессо в кой. При использовании обычных песчано-глинистых смесей поверхностная твердость формы достигает 89-94 единиц. Максимальное уплотнение смеси с о ответствует разъему полуформы. Улучшение технологических параметров л и тейной формы повышает геометрическую точность отливок, снижает брак, улучшает санитарно-гигиенические условия труда за счет полного устранения вибрации и шума. 1.2. Обоснование положения детали в форме при заливке Основной задачей при выборе положения отливки во время заливки, з а ключается в получении наиболее ответственных ее поверхностей без лите й ных дефектов. При выборе положения отливки в форме руководствуемся следу ю щими рекомендациями: - учитываем принцип затвердевания отливки: отливку располагаем ма с сивными частями вверх, и устанавливаем над ними прибыли; - основные обрабатываемые поверхности и наиболее ответственные части отливки располагаем вертикально; - данное положение обеспечивает надежное удержание стержней в фо р ме во время заливки, имеется возможность проверки толщины стенок отливки при сборке формы; - тонкие стенки расположены снизу и вертикально по заливке, что бл а гоприятно при заливке стали, путь металла к тонким частям самый к о роткий. 1.3. Обоснование выбора поверхности разъема формы и модели Поверхность соприкосновения верхней и нижней полуформ называется поверхностью разъема формы. Она необходима для извлечения модели из у п лотненной формовочной смеси и установки стержней в форму. Поверхность разъема может быть плоской и фасонной. Выбор разъема формы определяет конструкцию и разъемы модели, нео б ходимость применения стержней, величину формовочных уклонов, размер опок и т.д. При неправильном выборе поверхности разъема возможно искаж е ние конфигурации отливки, неоправданное усложнение формовки, сборки. Выбранная поверхность разъема формы удовлетворяет следующим тр е бованиям: - поверхность разъема формы и модели плоская, что наиболее раци о нально с точки зрения изготовления модельного комплекта; - стержень располагается в нижней полуформе, при этом отпадает нео б ходимость в подвешивании стержня в верхней полуформе, облегч а ется контроль за их установкой в форму, уменьшается возможность повр е ждения околознак о вых частей; - уменьшаются затраты на обрубку и зачистку отливки; - позволяет сократить расход формовочной смеси из-за уменьшения в ы соты формы, так как данная поверхность разъема обеспечивает м а лую высоту формы; - модель отливки не имеет отъемных частей. 1.4. Обоснование величины усадки и припусков на мех а ническую обработку, уклонов, галтелей Усадкой называется свойство металлов и сплавов уменьшать свой объем при затвердевании и охлаждении. Вследствие этого модель должна быть н е сколько больших размеров, чем будущая отливка. Уменьшение линейных ра з меров отливки в условиях определенного производства называют литейной усадкой. Ее величина для каждой конкретной отливки зависит от марки спл а ва, от ее конфигурации и устройства формы. Для средних отливок из углеродистой стали (сталь 35Л) литейная усадка равна 1.6% 4, с.40, табл.5.1 . Припуски на механическую обработку даются на всех обрабатываемых поверхностях отливки. Величина припуска зависит от положения поверхности при отливке, способа формовки и чистоты обработки поверхности, а также от величины отливки и самой обрабатываемой поверхности. При машинной формовке ввиду большей точности литья припуски на о б работку даются меньшие, чем при ручной формовке. Наибольшие припуски предусматриваются для поверхностей, которые при заливке обращены вверх, так как они больше всего засоряются неметаллическими включени я ми. Определение припусков по ГОСТ 26645-85 7 . номин. размер класс точности степень коро б ления откл о нения коро б ления откл о нения смещ е ния допуск осно в ной припуск допо л нител ь ный припуск общий припуск ряд пр и пусков 19 5 0.16 1.2 3.2 5.0 - 5.0 110 5 0.16 1.2 5.0 5.0 - 5.0 110 5 0.6 1.2 5.0 - 5.0 150 5 0.6 1.2 5.0 - 5.0 180 5 0.6 1.2 5.0 - 5.0 300 5 0.16 1.2 - Формовочными называют уклоны, которые придаются рабочим повер х ностям литейных моделей для обеспечения свободного извлечения их из форм или освобождения стержневых ящиков от стержней без разрушения в том сл у чае, если конструкция детали не предусматривает конструктивные уклоны. Величина уклона зависит от высоты стенки, материала модели и от сп о соба формовки. Для машинной формовки металлические модели имеют уклон 0.5-1 . Принимаем 1 6, с.222 . Галтелями называются закругления внутренних углов моделей для пол у чения в отливке плавного перехода от одной поверхности к другой. Они улу ч шают качество отливки, способствуют равномерному ее охлаждению, умен ь шают опасность появления горячих трещин в местах пересечения стенок и пр е дотвращают осыпание формовочной смеси в углах формы при извлеч е нии из нее модели. Благодаря правильно выполненным закруглениям нару ж ных и внутренних стенок удается избежать возникновения усадочных раковин. Пр и менение галтелей повышает усталостную прочность отливок в усл о виях работы при значительных знакопеременных нагрузках. По требованию, указанному на чертеже, величина галтелей 2 3мм. 1.5. Определение конструкций и размеров знаков стержней. Проверка знаков на смятие Литейными стержнями называют элементы литейной формы, изготавл и ваемые отдельно от полуформ по специальной (как правило) оснастке и пре д назначенные для получения в отливке отверстий и полостей, которые не могут быть получены от модели. Стержни, как правило, ставят в форму после сушки, чтобы увеличить их прочность и уменьшить газотворность. Стержневые знаки служат для обеспечения правильного и надежного фиксирования стержня в форме и удаления из него газов во время заливки. При проектировании стержней необходимо: - определить границы стержней и их количество; - выбрать или рассчитать размеры знаковых частей и определить вел и чину зазоров между знаками формы стержней; - обеспечить прочность за счет выбора соответствующего состава стержневой смеси или установки каркасов; - выбрать способ изготовления, показать плоскость разъема стержн е вых ящиков и направление набивки; - разработать систему вентиляции. При конструировании стержней руководствуемся следующими сообр а жениями: - стержень располагается в нижней полуформе, так как на установку и крепление стержня в верхней опоке затрачивается в 5-6 раз больше времени, чем в нижней; - избегаем односторонне посаженых стержней, для чего пользуемся приемом дублирования стержней; при этом исключается возмо ж ность их смещения под действием собственной массы или напора м е талла; - конструкция формы исключает фиксирование одних стержней в зн а ках других, так как при этом суммируются ошибки их установки. При изготовлении отливки данной детали используем один дублир о ванный стержень : Основные размеры стержня: L = 235мм, a = 704мм, b = 184мм. Длина горизонтального знака из 8, с.3, табл.1 равна 80мм, что явно н е достаточно для устойчивости дублированного стержня. Руководствуясь пун к том 3.4 ГОСТ 3606-80 увеличим длину знака до 240мм. Формовочные уклоны на знаковой формообразующей поверхности: = 6 , = 8 8, с.9, табл.5 . Значения зазоров S 1 , S 2 и S 3 8, с.12, табл.6 : S 1 = 0.6мм, S 2 = 0.6мм, S 3 = 0.5* S 1 = 0.9мм. Радиус скругления (переход от основной к знаковой формообразующей поверхности): r = 5мм 8, с.16, табл. . Для получения гнезд под подшипники рассчитаем выступы на дублир о ванном стержне: Для нижних по заливке: высота знака h = 35мм 8, с.8, табл.4 , Для верхних по заливке: высота знака h 1 = 0.4* h = 0.4*35 = 14мм 8, с.9 . Формовочные уклоны на знаковой формообразующей поверхности: = 7 , = 10 8, с.9, табл.5 . Значения зазоров S 1 и S 2 : Для нижних знаков: S 1 = 0.3мм, S 2 = 0.4мм 8, с.12, табл.6 . Для верхних: S 1 = 0.2мм, S 2 = 0.4мм 8, с.12, табл.6 : Радиус скругления: r = 2 3мм 8, с.16, табл. . При формовке по-сырому для предотвращения разрушения кромок фо р мы при установке стержней ГОСТом 3606-80 рекомендуется выполнять прот и вообжимные пояски для горизонтальных стержней: a = 12мм, b = 2 мм. Проверка знаков на смятие Нижний знак. Прочность смеси на сжатие: , (1) где P – реакция на опоре, кг, ; (2) где S н.зн. – опорная поверхность нижнего знака, см 2 , n – количество знаков в нижней полуформе, n = 5. Масса стержня: G ст = V ст * ст , (3) где V ст – объем стержня, г/см 3 , ( 4) ст – плотность стержневой смеси, ст = 1.65г/см 3 . G ст = 9 5637 . 166 * 1.65 = 15 7801 . 32 г. Опорная поверхность нижнего знака: (5) Тогда: - условие выполнено. Верхний знак. , (6) где S в.зн. – опорная поверхность верхнего знака, см 2 , (7) где P ст – подъемная сила, действующая на стержень, г, m – количество знаков в верхней полуформе, m = 5. P ст = V * ст * ( м - ст ) – V зн * зн , (8) V * ст – объем стержня, на который действует подъемная сила, V зн - объем стержня, на который не действует подъемная сила, см 3 , (9) (10) P ст = 52300.7*(7 – 1.65) – 43336.466*1.65 = 208303.576г, P 1 = 208303.576/5 = 41660.715г; Опорная поверхность верхнего знака: (11) Тогда: - условие выполнено. 1.6. Расчет литниковой системы Назначение литниковой системы Литниковая система (л.с.) должна обеспечить спокойную, равноме р ную и непрерывную подачу металла в заранее определенные места отливки. Конструкция л.с. должна создавать условия, препятствующие засасыв а нию воздуха потоком металла. Л.с. должна задерживать все неметаллические включения, попавшие в поток металла. Одной из важнейших функций л.с. является заполнение формы с зада н ной скоростью: при очень большой скорости заливки происходит размыв ст е нок формы и каналов самой л.с., а при слишком медленной заливке – знач и тельное охлаждение металла и образование спаев, неслитин, недол и вов. Л.с. должна способствовать выполнению принципа равномерного или направленного затвердевания отливки. Она служит для частичного питания жидким металлом отливки в начальный момент ее затвердевания. Нормальная л.с. состоит из следующих основных элементов: приемное устройство, стояк, зумпф, литниковый ход, питатели. 1.Приемные устройства Назначение их состоит в том, чтобы обеспечить попадание струи из ковша в каналы л.с. Также эти устройства гасят энергию струи металла из ко в ша и частично улавливают шлак, попавший в поток из ковша. В качестве приемного устройства применим литниковую воронку. Ли т никовые воронки применяются при заливке всех стальных отливок, нез а висимо от их массы (из-за заливки из стопорных ковшей, а также для уменьшения п о верхности контакта металла с литниковой системой). 10, с.5 . 2. Стояк Он представляет собой вертикальный канал л.с., по которому металл опускается от уровня чаши до того уровня, на котором он подводится к отли в ке. Очень часто по условиям формовки (особенно при машинном изготовл е нии форм) требуется установка расширяющихся книзу стояков. В таких стояках может происходить подсос воздуха, и требуется установка дросселей, но так как сечение питателей наименьшее (то есть л.с. заполненная), то дроссели не ну ж ны. 3. Зумпф Очень ответственным местом в л.с. является зумпф – это расширение и углубление под стояком. Его всегда нужно делать при устройстве л.с. В нем образуется болотце металла, гасящего энергию струи из стояка и тем самым предотвращающего разбрызгивание металла. Кроме того, выходя из зумпфа в литниковый ход, металл направлен снизу вверх. При этом направление движ е ния металла совпадает с направлением естественного движения шлаковых ча с тиц, попавших из ковша в металл, и они быстрее выносятся к потолку литник о вого хода, то есть зумпф позволяет сделать короче литниковый ход и умен ь шить ра с ход металла на л.с. 4. Литниковый ход Он представляет собой горизонтальный канал, чаще всего трапециеви д ного сечения, устанавливаемый на плоскости разъема формы. Основным его н а значением является распределение потока металла из стояка по отдельным п и тателям, обеспечивая его равномерный расход. 5. Питатели Последний по ходу металла элемент л.с. – питатели. Их количество и расположение зависят от характера заливаемых деталей. Сечение питателей должно быть таким, чтобы они легко отламывались от о т ливки. Когда металл подводится несколькими питателями к отливке, истечение его из разных питателей, удаленных на различное расстояние от стояка, ра з ное. Дальние питатели пропускают большее количество металла, чем бли ж ние. Это объясняется тем, что в крайних питателях динамический напор частично пер е ходит в статический, поэтому скорость истечения металл из этих питателей выше. Выбор типа литниковой системы Решающими факторами, от которых зависит выбор типа л.с., являются: конструкция отливки, принятая в цехе технология и свойства сплава, из котор о го отливается заготовка. Для изготовления стальных отливок применяются л.с. максимальной пр о стоты и минимальной протяженности, так как сталь при охлаждении резко т е ряет жидкотекучесть. Выбранная л.с. относится к верхним л.с. с горизонтальным расположен и ем питателей. В такой л.с. металл подводится в верхнюю часть отливки и к ко н цу заполнения формы в отливке создается температурное поле, соответству ю щее принципу направленного затвердевания (снизу холодный, а сверху гор я чий металл). Выбор места подвода металла к отливке При выборе места подвода металла к отливке обязательно учитывается принцип затвердевания отливки. Так как отливка по своей конструкции скло н на к направленному затвердеванию, то металл лучше подводить в ее массивные части. Протекающим металлом форма в местах подвода разогревается, в тонкие части отливки металл подходит охлажденным и скорость их затверд е вания еще больше увеличивается. Массивные части, разогретые горячим металлом, з а твердевают медленнее. Такое температурное поле способствует о б разованию в отливке (в ее массивном или тепловом узле) концентрированной усадочной р а ковины, которую легко перевести в прибыль. Металл подводим вдоль стенки, в этом случае не происходит прямого уд а ра струи металла в стенку формы и вероятность ее размыва уменьшается. Для определения размеров сечения элементов л.с. нужно задаться соо т ношением их размеров. Для л.с. стальных отливок массой до 1т.: F n : F л.х. : F ст = 1 : 1.15 : 1.3 10, с.38 . (12) Самым узким местом является питатель, поэтому его расчет ведем по формуле Озанна: , (13) где F n - суммарная площадь сечения питателей, см 2 ; G – полная масса металла в форме вместе с л.с. и прибылями, кг; - удельный вес жидкого металла, для стали = 7г/см 3 10, с.39 ; - коэффициент расхода л.с.; - время заливки, с; H р – средний, расчетный напор, действующий в л.с. во время заливки, см; g – ускорение силы тяжести, g = 981см/с 2 . В случае заливки чугуна и стали формула (11) имеет вид: , (14) Так как данная отливка требует установки прибылей, то металлоемкость отливок определяется по форм у ле: , (15) где G отл – масса отливки, кг; ТВГ – технологический выход годного, для данной о т ливки ТВГ = 0.65 10, с.40 ; Масса отливки определяется по формуле: G отл = 2*( G дет + G пр.м.о. ) (16) где - G дет – масса детали, G дет = 42.5кг; G пр.м.о. – масса металла на припуски и механическую обработку, кг; Припуски на механическую обработку составляют 7 – 10% от массы дет а ли, принимаем 9%. G пр.м.о. = 0.09* G дет. = 0.09*42.5 = 3.83кг, (17) G отл = 2*(42.5 + 3.83) = 92.66кг Расчетный напор определяется по формуле Дитерта: (18) где H – начальный напор, или расстояние от места подвода металла к о т ливке до носка ковша, см; P – расстояние от самой верхней точки отливки до уровня подвода, см; С – высота отливки по положению при заливке, см. Чтобы определить Н, нужно знать высоту опок Н в.о. и Н н.о. Их размеры рассч и тываются в пункте 1.9. Рис.1. Схема к определению расчетного напора: 1 – носковый ковш; 2 – приемное устройство (воронка); 3 – питатель; 4 – отливка; 5 – стержень. По рис.1.: Н = Н в.о. + h в – b /2, (19) где Н в.о. – высота верхней опоки, Н в.о. = 15см; h в – высота уровня металла в воронке, h в =6см (высота воронки Н в = 75 мм) 10, с.44 ; b - высота стержня, b = 18.4 см. Н = 15 + 6 – 18.4/2 = 11.8 см. Р = h м.в. – b /2, (20) где h м.в. – высота модели верха, h м.в. = 26.25 см. Р = 26.25 – 9.2 = 17.05 см. С = h м.в. + h м.н. (21) где h м.н. – высота модели низа, h м.н. = 15.5 см. С = 26.25 + 15.5 = 41.75 см. Тогда рабочий напор равен: Коэффициент расхода л.с.: , (22) Для соотношения (10): . Время заливки определяется по формуле Беленького, Дубицкого, Собол е ва: , (23) где S – коэффициент времени, для стальных отливок S = 1.4 1.6 10, с.58 , принимаем S = 1.5; - толщина определяющей стенки, = 15мм; G – масса отливки вместе с л.с., кг. . Тогда F п равна: Скорость заливки: V = , (24) Общая формула для определения площадей сечения остальных элеме н тов л.с.: F i = F п *k i *P i , (25) где F п – площадь одного питателя, см 2 ; k i – отношение площади i – ого элемента л.с. к суммарной площади п и тателей, обслуживаемых i -ым элементом; P i – число питателей, обслуживаемых i – ым элементом, P i = 4. Для питателя: . Для литникового хода: F л.х. = 4.21*1.15*4 = 19.36см 2 . Для стояка: F ст = 4.21*1.3*4 = 21.89см 2 . Рис.2. Сечения элементов литниковой системы 1.7. Расчет размеров прибылей и холодильников Усадочные раковины образуются в отливках вследствие уменьшения объема жидкого металла при охлаждении и, в особенности, при переходе его из жидкого состояния в твердое. Они относятся к числу основных пороков отл и вок, с которыми литейщикам приходится повседневно работать. Для борьбы с усадочными раковинами применяются литейные прибыли, представляющие с о бой резервуары жидкого металла, из которых происходит пополнение объе м ной усадки отдельных частей отливки, расположенных вбл и зи прибыли. От эффективности работы прибыли зависит качество отливки и процент выхода годного литья. Установка прибылей способствует выполнению принц и па направле н ной кристаллизации. Прибыль должна: - обеспечить направленное затвердевание отливки к прибыли; поэтому ее надо устанавливать на той части отливки, которая затвердевает п о следней; - иметь достаточное сечение, чтобы затвердеть позже отливки; - иметь достаточный объем, чтобы усадочная раковина не вышла за пределы прибыли; - иметь конструкцию, обеспечивающую минимальную поверхность. Холодильники, как правило, применяются для регулирования скорости затвердевания различных частей отливки с целью достижения принципа равн о мерного или одновременного затвердевания. Применение верхней л.с. позволяет получить в отливке температурный градиент соответствующий направленному затвердеванию. Таким образом, на верхние по заливке массивные части (разогретые заливаемым металлом) уст а навливаем прибыли. В нижние по заливке массивные части попадет холодный металл, поэтому эти части не требуют дополнительного охлаждения, и, соо т ветственно применения холодильников. Расчет прибылей по методу проф. Андреева Большинство способов расчета прибылей основаны на "методе вписа н ных окружностей". Суть его заключается в том, что на листе бумаги в натурал ь ную величину вычерчивается термический узел и в него вписывают о к ружность так, чтобы она касалась стенок отливки. Окружность диаметром d и есть ра з мер термического узла (рис. 3). Рис. 3. Термический узел. Прибыль №1 Диаметр круга, вписанного в узел 12, с.26 , см: , (26) где a – толщина боковой стенки, a = 1.5 см; D – наружный диаметр узла, D = 23 см; D o – внутренний диаметр узла, D o = 18 см. Диаметр кольца компенсирующего металла, см: , (27) где Н – высота питаемого узла, Н = 6.5 см. Диаметр прибыли, см: D п = d o + d 1 , (28) D п = 1.0 + 3.18 = 4.18см Высота прибыли, см: Н п = d o + 0.85* D п , (29) Н п = 1.0 + 0.85*4.18 = 4.55см Длина прибыли: L п1 = 32.18см. Прибыль №2 Диаметр круга, вписанного в узел 12, с.26 , см: , где a – толщина боковой стенки, a = 1.5 см; D – наружный диаметр узла, D = 20 см; D o – внутренний диаметр узла, D o = 15 см. Диаметр кольца компенсирующего металла, см: , где Н – высота питаемого узла, Н = 6.5 см. Диаметр прибыли, см: D п = d o + d 1 , D п = 1.0 + 3.18 = 4.18см Высота прибыли, см: Н п = d o + 0.85* D п , Н п = 1.0 + 0.85*4.18 = 4.55см Длина прибыли: L п2 = 29.04см. Объем прибылей , (30) (31) Масса прибылей: G пр = ( V пр1 + V пр2 )* ж.ме. , (32) G пр = 2* (551.59 + 497.77)*7 = 14691.04 г. Выход годного равен: , (33) где G л.с. – масса л.с., G л.с. равен 10 15% от G отл , принимаем 12%. G л.с. = 0.12*92.66 = 11.12кг Тогда: Так как ТВГ значительно больше принятого, то скорректируем объем прибылей для получения принятого ТВГ. Требуемая масса прибылей равна: , (34) Суммарный объем таких прибылей равен: Тогда скорректированные параметры прибылей равны: D п = 4.5см; Н п = 10.5см. Масса этих прибылей: G пр = 2*(1450.45 + 1308.92)*7 = 38631.18г. Тогда конечный ТВГ равен: - что очень близко к принятому. 1.8. Обоснование применяемой оснастки Основную массу фасонных отливок из различных литейных сплавов и з готовляют в разовых песчаных формах. Для получения таких форм испол ь зуют специальную модельно– опочную оснастку, необходимую для получения ча с тей формы, стержней и их сборки. Комплект модельно– опочной оснастки включ а ет: модели и модельные плиты для изготовления по ним частей формы, стер ж невые ящики для изготовления стержней, вентиляционные плиты для образов а ния вентиляционных каналов в стержнях, плоские и фигурные (драйеры) с у шильные плиты для сушки стержней, опоки, приспосо б ления для контроля формы в процессе сборки, а также хол о дильники, штыри для соединения опок и другой инструмент. Моделями называют приспособления, предназначенные для получ е ния в литейных формах полостей, конфигурация которых соответствует изготовля е мым отливкам. Для машинной формовки модели монтируют на специальных плитах, к о торые называют модельными плитами. Для серийного производства данной о т ливки используем о д ностороннюю наборную плиту (модель, расположенную только на одной вер х ней стороне, крепят к плите болтами по ГОСТ 20342-74). В условиях серийного производства отливок используются металлич е ские модели и плиты. Они имеют следующие преимущества: долговечность, большую точность и более гладкую рабочую поверхность. Их испол ь зуют при машинной формовке, которая предъявляет определенные требования к конс т рукции и качеству модельной оснастки. Материалом для модели данной отли в ки, а также для плиты служит сталь марки Ст 15Л (высокая прочность и изн о состо й кость). Конструкция модельной плиты (0280-1391/002 ГОСТ 20109-74) зависит главным образом от типа машины, на которой будет изготовляться полуфо р ма, конструкции отливки, получаемой по данному модельному комплекту. М о дельная плита по периметру имеет вентиляционные отверстия (венты), необх о димые для удаления воздуха при импульсной формовке. Количество вент опр е деляется соотношением , диаметр венты 5 6мм. Для фиксирования опоки на плите они имеют 2 штыря: центрирующий (0290-2506 ГОСТ 20122-74), который предохраняет опоку от смещений в гор и зонтальном направлении, и направляющий (0290-2556 ГОСТ 20123-74), пр е дохраняющий опоку от смещений относительно поперечной оси пл и ты. Конструкция стержневого ящика зависит от формы и размеров стер ж ня и способа его изготовления. По конструкции стержневые ящики подраздел я ют на неразъемные (вытряхные) и разъемные. Выбор направления заполнения ящика смесью зависит, прежде всего, от метода изготовления стержня, а также от установки каркасов и холодильн и ков. В серийном производстве применяют металлические стержн е вые ящики. Их делают чаще разъемными с горизонтальным и вертикальным разъ е мом. Для изготовления стержней данной отливки применяем пескодувный способ. Для пескодувных машин применяют разъемные стержневые ящики. При заполнении смесью они испытывают избыточное давление воздуха, абр а зивное действие песчано-воздушной струи, а также усилие поджима ящ и ка к надувному соплу машины, поэтому они должны обладать повышенной жестк о стью, прочностью, быть герметичными по плоскости разъема и на д дува. Для производства данной отливки в условиях серийного производства и импульсной формовки применим опоки для автоматических линий. Такие оп о ки имеют усиленные стенки без вентиляционных отверстий. Особенностью опок для формовки на автоматических линиях является их не взаимозаменя е мость, т.е. опоки для низа и верха разные. Опока для низа не имеют втулок для скрепляющих штырей. Вместо втулок опока низа имеет коническое отверстие, в котором закрепляется штырь. Опока верха имеет центрирующую (0290-1053 ГОСТ 15019-69) и напра в ляющую (0290-1253 ГОСТ 15019-69) втулки. Для сушки стержней применяем сушильные плиты с ровной опорной п о верхностью. Основное требование к ним максимальная жесткость конструкции при минимальной массе. Для выхода газа из стержней в плитах предусмотр е на система отверстий. Для выполнения в стержне вентиляционных каналов применяют вентил я ционные плиты. Вентиляционные каналы в стержне всегда должны быть ра с положены вполне определенно, особенно, если они являются частью о б щей вентиляционной системы. Шаблоны предназначены для контроля размеров стержней и форм, пре д варительной сборки нескольких стержней в один общий узел, проверки уст а новки стержней в форме и так далее. 1.9. Расчет размеров опок, массы груза Рис.3. Расстояние между отливкой и отдельными элементами формы Длина опоки: L о = L м + 2*c + d ст , (35) где L м – длина модели, L м = 836мм; с – расстояние между моделью и стенкой опоки, с = 50мм 10, с.44, табл.5.2 ; d ст – диаметр стояка, мм. (36) L o = 836 + 2*50 + 53 = 989мм По ГОСТ 2133-75 длина опоки L o = 1000мм 9, с.4-5, табл.3 . Ширина опоки: B o = B м + 2*c, (37) где B м – ширина модели, B м = 752мм; с – расстояние между моделью и стенкой опоки, с = 50мм 10, с.44, табл.5.2 ; B o = 752 + 2*50 = 852мм. По ГОСТ 2133-75 при длине опоки L o = 1000мм B o = 800мм 9, с.4-5, табл.3 . Высота нижней опоки: H н.о. = h м.н. + b , (38) где h м.н. – высота модели низа, h м.н. = 190мм; b – расстояние между низом модели и низом формы, b = 70мм 10, с.44, табл.5.2 . H н.о. = 190 + 70 = 260мм. По ГОСТ 2133-75 высота нижней опоки Н н.о. = 250мм 9, с.6, табл.4 . Высота верхней опоки: H в . о . = h м . в . + a, (39) где h м.в. – высота модели верха, h м.в. = 262мм; b – расстояние между верхом модели и верхом формы, b = 70мм 10, с.44, табл.5.2 . H в.о. = 262 + 70 = 332мм. По ГОСТ 2133-75 высота верхней опоки H в.о. = 300мм 9, с.6, табл.4 . Подъемная сила, действующая на верхнюю полуформу: P ф = ( F i * H i )* м + P ст . (40) где Р ст – подъемная сила, действующая на стержень, Р ст = 208303.576г. F i – горизонтальная проекция поверхности элемента литейной формы, находящегося под давлением столба металла высотой Н i ; Н i – высота столба металла, измеряемая от поверхности F i , до уровня металла в литниковой воронке; м – удельный вес жидкого металла, для стали м = 7г/см 3 . F i * H i = [25 2 *3.14/4 + 16 2 *3.14/4 + 20.5*33 – 11.5 2 *3.14/2 – 10 2 *3.14/2 – 7.5 2 *3.14/2]*25.3 + [(7.5 2 – 6.5 2 )*3.14]*20.3/2 + [3.14*2.25*32.18 + 3.14*2.25*29.04]*9.8 + 22*.08*27 + [18.2*1.9 + 6.2*1.9]*20.3 + [5*5.5 + 5*5.5 + 3*5.5]*20.3 +[11.5*5.5 + 10*5.5 + 2*3.14*1.5 2 ]*34.8 *2 = 46306.084. Тогда подъемная сила, действующая на верхнюю полуформу равна: P ф = 46306.084*7 + 208303.576= 532446.164 г. Масса груза: P гр = P ф * K – Q в.п.ф. , (41) где K – коэффициент запаса, учитывающий явление гидравлического удара при контакте металла с потоком формы, K =1.3 – 1.5, принимаем K =1.4; Q в.п.ф. – масса верхней полуформы, г, Q в.п.ф. = Q в.п. + Q см.в.о. , (42) Q в.п. – масса металла опоки, т.к. масса опоки мала по сравнению с массой смеси в ней, то Q в.п. = 0; Q см.в.о. – масса смеси в верхней полуформе, г, Q см.в.о. = ( L * B * H в.о. – V м.в. )* см , (30) где см – плотность формовочной смеси, см = 1.5 – 1.8г/см 3 , принимаем см = 1.65 г/см 3 . V м.в. – объем модели верха, см 3 ; V м.в. = (25 2 + 16 2 )*10.7*3.14/4 + 20.5*33*10.7 + 22*0.8*9 + (7.5 2 – 6.5 2 )* 6.5* 3.14/2 + 1450.45 + 1308.92 + (18.2*1.9 + 6.2*1.9)*15.7 + (5*5.5 + 5*5.5 +3*5.5)*15.7 +(11.5*5.5 + 10*5.5 – 2*3.14*1.5 2 )*1.2 + 70.4*12 *2 = 41038.59 см 3 . Q в.п.ф. = Q см.в.о. = (100*80*30 – 41038.59)*1.65 = 328286.33г. Тогда масса груза: P гр = 532446.164*1.4 – 328286.33 = 417138.3г. 1.10. Выбор формовочных и стержневых смесей Формовочными материалами называют материалы, применяемые для и з готовления литейных форм и стержней. Формовочные материалы в зависимости от условий их применения дол ж ны отвечать следующим требованиям: - обеспечивать необходимую прочность смеси в сыром и сухом состо я ниях; - предотвращать прилипаемость смеси к модельной оснастке; - придавать смеси текучесть, необходимую для воспроизведения конт у ров модели и стержневого ящика; - обладать низкой газотворной способностью; - обеспечивать податливость формы или стержня при затвердевании и охлаждении отливки; - обладать достаточной огнеупорностью и низкой пригораемостью к о т ливке; - обеспечивать хорошую выбиваемость формы и стержня; - обладать низкой стоимостью, быть недефицитными и безвредными для окружающих; - иметь низкую гигроскопичность; - быть долговечными. Формовочные пески являются основными наполнителями формово ч ных и стержневых смесей. В качестве формовочных в большинстве случаев прим е няют кварцевые пески, состоящие из зерен кремнезема ( Si 2 O ) определенной в е личины и формы. Широкое применение этих песков объясняется тем, что они в высокой степени соответствуют условиям работы литейной формы. Формовочные глины применяют в качестве минерального связующего в формовочных и стержневых смесях. Формовочными глинами называют горные породы, состоящие из тонкодисперсных частиц водных алюмосиликатов, обл а дающих связующей способностью и термохимической устойчивостью и сп о собных обеспечить прочные, не пригорающие к поверхности отливок форм о вочные смеси. При формовке по-сырому отдается предпочтение бентонит о вым глинам. При изготовлении стержневых смесей добавка формовочной глины не обеспечивает получения надлежащей прочности стержней, поэтому в смеси вводят другие связующие добавки, обладающие более высоким значением удельной прочности. Такие добавки называются связующими материалами или крепителями. Связующие материалы должны обладать следующими требов а ниями: - при приготовлении формовочных и стержневых смесей равномерно распределяться по поверхности зерен формовочного песка за опред е ленное время; - обеспечивать пластичность смеси; - обеспечивать быстрое высыхание стержня и формы; - не обладать гигроскопичностью; - обладать малой газотворной способностью при сушке и заливке ра с плава в форму; - обеспечивать податливость формы и стержня; - не снижать огнеупорность формовочной и стержневой смеси; - легко разрушаться при выбивке формы; - быть безвредными для окружающих, дешевыми и недефицитными. В качестве связующих материалов используем крепители Б-2 и Б-3. Эти крепители рекомендуется применять для стержневых смесей, из которых изг о тавливают стержни IV класса, к которым относятся стержни для данной отли в ки. К этому классу относят стержни несложной конфигурации, о б разующие внутренние обрабатываемые полости в отливках или внутренние необрабат ы ваемые поверхности, к которым не предъявляются высоких тр е бований 2, с.67 . Крепители Б-2 (декстрин, пектиновый клей) и Б-3 (патока, сульфидно-спиртовая барда) обладают многими общими технологическими свойств а ми, что позволяет заменять эти материалы друг другом при незначительном изм е нении состава смеси. Стержневые смеси и стержни на крепителях Б-2 и Б-3 отличаются сл е дующими свойствами: 1. После сушки стержни на крепителях Б-2 имеют достаточно выс о кую прочность. 2. Прочность сухих и сырых стержней резко увеличивается при д о бавлении в состав смеси глины. 3. Текучесть смесей умеренная. 4. Температура сушки стержней 160 С - 180 С. 5. Стержни обладают достаточной поверхностной прочностью. 6. Газотворная способность смесей невелика. 7. Стержни для снижения пригораемости подвергают окраске. 8. Выбиваемость стержней удовлетворительная, если в смесях не содержится глины. Классификация формовочных смесей Качество и стоимость отливок в значительной степени зависят от пр а вильного выбора состава и технологических свойств формовочной смеси. При выборе состава смеси учитывают: - род заливаемого металла, сложность и назначение отливки; - наличие необходимых материалов; - серийность производства; - технологию изготовления и сборки форм; - планируемую себестоимость. По виду заливаемого металла смеси делятся на 3 группы: для стальных, чугунных и отливок из цветных сплавов. Такое деление обусловлено, прежде всего, температурой заливки металла в форму. Для стали, эта температура с о ставляет 1550 С 11, с.51 . Независимо от рода металла формовочные смеси делятся: - по характеру использования – на единые, облицовочные и наполн и тельные; - по состоянию формы перед заливкой – на смеси для форм, залива е мых в сыром состоянии (формовка по-сырому), и смеси для форм, залива е мых в сухом состоянии (формовка по-сухому). Если смесь заполняет весь объем формы, то она называется единой. Такие смеси применяют при машинной формовке в цехах серийного и массового пр о изводства. Поскольку эти смеси непосредственно воспринимают а г рессивное воздействие металла, они должны иметь высокие технологические свойства. Поэтому единые смеси готовят из наиболее огнеупорных и термохимически у с тойчивых формовочных материалов, которые обеспеч и вают долговечность смесей. Применение единых смесей позволяет сократить цикл приготовления формы и тем самым повысить производительность формовочных агрегатов. Для единых смесей особенно высокие требования предъявляются по г а зопроницаемости – эти смеси применяются при формовке по-сырому и п о этому обладают высокой газотворной способностью. Отсюда вытекает усл о вие, чтобы требуемая прочность достигалась при минимальном содержании глины, что д а ет возможность снизить влажность смеси. Поэтому для единых смесей чаще используют бентонитовые глины, имеющие наибольшую связующую спосо б ность. В сочетании с добавками крепителей Б-2 и Б-3 бентониты позволяют п о лучить формовочные смеси с влажностью 1.8 – 2.5%. Иногда воду заменяют органическими растворителями (например, этилен г ликолем), при этом резко улучшается чистота поверхности и сниж а ется брак отливок. Формовочные смеси для стального литья Формовочные смеси для стального литья отличаются от смесей для ч у гунного литья большей огнеупорностью, так как температура заливки стали превышает 1500 С. Высокая температура заливки способствует увеличению химического и термического пригара, поэтому трудности получения оливок с чистой поверхностью увеличиваются. Для приготовления формовочных смесей применяют в основном обог а щенные и кварцевые пески классов 1К и 2К с содержанием кремнезема не м е нее 95%. Глинистые пески для изготовления форм стального литья не прим е няют. При изготовлении форм для отливки малой массы предпочтительно пр и меняют кварцевые пески зернистостью 016А 02А, что обеспечивает низкую шероховатость поверхностей отливок. Состав смеси 3, с.121 : Песок 1К016А - 8%, Оборотная смесь – 90%, Сульфитно-дрожжевая бражка – 1%, Глина – 1%. Влажность смеси: 3.5 4.5%. Стержневые смеси для стального литья Стержни в процессе заливки испытывают значительно большие термич е ские и механические воздействия по сравнению с формой, поскольку обы ч но они окружены расплавом. По этой причине к стержневым смесям предъявляю т ся более жесткие требования. Прочность стержней в сухом состоянии и поверхностная твердость дол ж ны быть выше, чем у формы. Стержневые смеси должны иметь большую огн е упорность, податливость и небольшую гигроскопичность, особенно при фо р мовке по-сырому, высокую газопроницаемость и малую газотворную спосо б ность, хорошую выбиваемость. Состав смеси 3, с.123, табл.3.26 : Песок 1К016 – 97 98%; Глина – 2 3%; Крепитель Б-3 (сульфидная барда) – 4.3%; Связующее СБ (или КО) – 3.6%; Влажность – 2.8 3.4%. 1.11. Режим сушки форм и стержней Формы и стержни сушат с целью увеличения их газопроницаемости, прочности, уменьшения газотворной способности и, в конечном счете, пов ы шения качества отливок. Режим сушки стержней и форм устанавливают для различных групп стержней и форм опытным путем. Так как стальные отливки массой до 500кг целесообразно заливать по-сырому, то сушку форм производить не будем. Процесс сушки стержней условно можно разделить на 3 этапа. На пе р вом этапе прогревается вся толща стержня. Так как теплопроводность влажной см е си значительно больше, чем сухой, то в этот период сушки необходимо по во з можности стремиться удерживать влагу в стержнях и не давать ей быстро исп а ряться. На втором этапе сушки необходимо быстро повысить температуру до максимальной и выдерживать стержни при этой температуре в течение некот о рого времени. На третьем этапе сушки стержни охлаждаются до температуры ра з грузки. Стержни в этот период не только охлаждаются, но и досушиваются за счет а к кумулированной в них теплоты. Для хорошей сушки стержней необходимы следующие условия: - постоянный подъем температуры в камере сушила, а затем поддерж а ние равномерной максимально допустимой температуры в течение сушки; - колебания температуры в различных зонах рабочего объема суш и ла не должны превышать при сушке 10 - 15 С; - обеспечение равномерного движения газов во всем объеме сушила со скоростью 1.8 – 2.2м/с. Стержни на крепителях Б-2 и Б-3 сушат при 160 - 180 С. Эти крепители твердеют в результате потери раствор и теля при испарении во время нагрева (тепловой сушки). Поэтому режим сушки стержней на этих крепителях должен быть таким, чтобы они сохраняли н е большое количество влаги. Продолжительность сушки стержней составляет 3.0 – 7.0ч 2, с.163, табл.26 . Карта технологического процесса Список литературы 1. Литейное производство: Учебник для металлургических спец и альностей вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностро е ние, 1987 2. Титов Н.Д., Степанов Ю.А. Технология литейного производс т ва: Учебник для машиностроительных техникумов. – 2-е изд. пер е раб. – М.: Машиностроение, 1978 3. Абрамов Г.Г., Панченко Б.С. Справочник молодого литейщика. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1991 4. Климов В.Я. Проектирование технологических процессов изг о товления отливок: Учебное пособие. – Новокузнецк: СМИ, 1987 5. Климов В.Я. Курсовое проектирование по технологии лите й ной формы. – Новокузнецк: СМИ, 1979 6. Аксенов П.Н. Литейное производство: Учебник для машин о строительных техникумов. – 3-е изд. – М.: Машиностроение, 1950 7. ГОСТ 26645-85. Отливки из металлов и сплавов. Допуски разм е ров, массы и припуски на механическую обработку. – М.: Гос у дарственный комитет СССР по стандартам, 1986 8. ГОСТ 3606-80. Комплекты модельные. Стержневые знаки. О с новные размеры. – М.: Государственный комитет СССР по ста н дартам, 1980 9. ГОСТ 2133-75. Опоки литейные. Типы и основные размеры. – Государственный стандарт СССР 10. Климов В.Я. Проектирование литниковых систем: Учебное пос о бие. – Новокузнецк: СМИ,1993 11. Климов В.Я., Князев С.В., Куценко А.И. Формовочные матери а лы и смеси: Учебное пособие. – Новокузнецк: СМИ, 1992 12. Климов В.Я., Антонов В.П., Кувыкин Ю.Ф. Проектирование пр и былей: Учебное пособие. – Новокузнецк: СибГГМА, 1995 13. Василевский П.Ф. Технология стального литья. М.: Машин о строение, 1974 14. Василевский П.Ф. Литниковые системы стальных отливок. МАШГИЗ, 1956
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Темный переулок:
- Мужик, дай фонарик!
- Это не фонарик, это - мобильник!
- Тем более...!!!
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, курсовая по металлургии "Технология литейного производства", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru