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
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!
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
- Не знаю про других, а я бы с радостью платил - "налог на роскошь".
- Так ты его и платишь. Только не за свою роскошь...
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 - 2017
Рейтинг@Mail.ru