Разработка технологического процесса изготовления отливки «Крышка» методом литья под давлением

 

   ГОБУ СПО

Пермский авиационный техникум им. А.Д. Швецова

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Пояснительная записка

 

Дисциплина «Технология литейного  производства »

Тема:

      Разработка технологического процесса изготовления отливки «Крышка»  методом литья под давлением.

АТКП. 150104.09.119.ПЗ

 

 

 

 

 

 

 

 

         Преподаватель  ___Постникова_Нина Владимировна_________________  И.О. Фамилия

         Студент,  гр. ЛП – 08-1 ___Хабибуллин Артур Рустамович____________ И.О. Фамилия

 

 

 

 

 

2011

                          ГОУ  СПО

                    «Пермский авиационный техникум  им. А.Д. Швецова»

 

                     ЗАДАНИЕ

на курсовое проектирование

по дисциплине «Технология литейного  производства»

специальность 150104

«Литейное производство черных и цветных  металлов»

 

Студенту группы    ЛП-08-1                                      Хабибуллину Артуру Рустамовичу_____________

                                шифр группы                                     фамилия, имя, отчество

 

Тема проекта:  _Разработка технологического процесса изготовления отливки «Крышка»  методом литья под давлением

 

Исходные данные: годовая программа _480 т/г_, масса отливки _1,82 кг, способ литья_литье под давлением _

 

  1 Содержание  пояснительной записки

1.2 Введение

1.3 Обоснование  технических решений 

1.3.1 Выбор способа литья  и типа производства 

1.3.2 Условие работы детали, назначение отливки и выбор  сплава

1.3.3 Выбор режима термической  обработки 

2 Разработка технологического  процесса

2.1 Чертеж отливки

2.2 Чертеж методики заливки  (ЛПС)

2.3 Маршрутная  технология   изготовления  отливки, последовательность  выполнения

 технологических операций  и их характеристика (выбор оборудования)

2.4 Контроль качества отливок 

3 Расчеты

3.1 Расчет литниковой системы

3.2 Расчет формы 

3.3 Расчет шихты и баланса  металла 

3.4 Расчет количества оборудования 

4 Охрана труда

4.1 Мероприятия по технике  безопасности (по ССБТ)

4.2 Мероприятия по противопожарной  защите 

4.3 Мероприятия по охране  окружающей среды

5 Содержание графической  части

5.1 Чертеж отливки

5.2 Чертеж формы в сборе

5.3 Технологические карты 

6. Список использованных  источников (литературы)

 

Задание рассмотрено на заседании  ПЦК ЛП (протокол № ________ от _____________)

Председатель комиссии _______________________________________________ Фамилия И.О.

Руководитель проекта ________________________________________________  Фамилия И.О.

Исполнитель проекта ________________________________________________   Фамилия И.О.

Дата выдачи задания  _________________________________________________ 20___ г.

Дата окончания выполнения работы  ____________________________________ 20 ___ г.      

Содержание пояснительной  записки                 

 

Введение………………………………………………………………………...

1 Обоснование технических  решений

1.1 Выбор способа литья и типа  производства …………………………….

1.2 Условие работы детали, назначение  отливки и выбор сплава …….….

1.3 Выбор режима термической  обработки ………………………………..

2 Разработка технологического  процесса

2.1 Чертеж отливки ……………………………………………………………

2.2 Чертеж методики заливки (ЛПС)  ……………………………………..….

2.3 Маршрутная технология изготовления  отливки, последовательность

 выполнения технологических  операций и их характеристика 

(выбор оборудования) …………………………………………………………

2.4 Контроль качества отливок  …………………………………………..….

3 Расчеты

3.1 Расчет литниковой системы  ………………………………………………

3.2 Расчет формы ……………………………………………………………...

3.3 Расчет шихты и баланса  металла ……………………………………..….

3.4 Расчет количества ………………………………………………………....

3.4 Расчет количества оборудования  …………………………………..……

4 Охрана труда

4.1 Мероприятия по технике безопасности (по ССБТ) ………………..…..

4.2 Мероприятия по противопожарной  защите …………………………….

4.3 Мероприятия по охране окружающей  среды ………………………..…

Заключение …………………………………………………………………….

Список использованных источников (литературы)……………………..

Приложение  А (обязательно) Технологические карты ……………………..

Диск CD/DVD, usb-flash:                                         В конверте на обороте обложки

АТКП.150104.09.109 Чертеж отливки

АТКП.150104.09.109 Чертеж формы в сборе. Сборочный чертеж

Пояснительная записка

Презентационный материал

 Графический материал:

Чертеж отливки с указанием  всех видов

Чертеж формы в сборе с  указанием всех видов и позиций.

Спецификация

 

Введение

     Литейное производство — отрасль машиностроения, занимающаяся изготовлением фасонных деталей и заготовок путём заливки расплавленного металла в форму, полость которой имеет конфигурацию требуемой детали. Литейное производство является основной заготовительной базой машиностроения, его развитие зависит от уровня машиностроительного комплекса в целом. Общее количество предприятий, входящих в машиностроительный комплекс России, составляет около 7500 единиц. Доля машиностроения в общем промышленном выпуске продукции составляет около 20%. Литейное производство выгодно отличается от других заготовительных производств (поковки, штамповки, сварки) тем, что методом литья, возможно, изготавливать заготовки, максимально приближенные по геометрии к самым сложным деталям машин. При современных литейных технологиях коэффициент использования металла достигает 95-97% в цветном литье и более 80% в чугунолитейном производстве. Без сомнения, литейное производство и в будущем сохранит лидирующее положение среди заготовительных производств.

    В настоящее время в России насчитывается около 1650 литейных предприятий, которые по экспертной оценке произвели в 2006 году 7,68 млн. тонн отливок, в том числе из чугуна - 5,28 млн. тонн, из стали - 1,3 млн. тонн, из цветных сплавов - 1,1 млн. тонн.

     Перспективными направлениями литейного производства являются:

• изготовление опочных и безопочных форм из ХТС на базе современных связующих, развития процессов вакуумно – пленочной формовки, методов литья по газифицируемым моделям;

• внедрение новых технологий и современного оборудования;

• максимально приблизить заготовки по форме и размерам к готовой детали;
• развитие и внедрение специальных способов литья.

Цель курсового проекта: углубить и систематизировать знания по дисциплине, разработать технологический процесс отливки “Крышка” методом литья под давлением.

 

 

 

 

 

 

    

1 Обоснование  технических решений

    Первым этапом при выборе способа получения заготовки является оценка ее   технологичности. При переходе непосредственно к выбору способа получения отливки необходимо оценить все положительные и отрицательные стороны возможных технологических процессов получения литой заготовки, т. е. провести  сравнительный  анализ. По возможности всегда следует выбирать такой способ литья, который обеспечил бы в отливке заданные точность и параметр шероховатости поверхности.

 

1.1 Выбор способа литья и типа  производства

     Особое внимание при выборе способа литья нужно обратить: сплав, свойства сплава, массу и конфигурацию отливки. Для выбора наиболее рационального способа литья рассмотрим наиболее распространенные методы получения отливок.

    Литье в разовую песчаную форму - сущность способа состоит в том, что металл заливается в одноразовую песчаную форму, под действием гравитационных сил, где контур будущей отливки получен моделью.

Преимущества: возможность изготовления отливок большой массы, низкая стоимость.

Недостатки: трудоемкость, плохие санитарные условия, большая шероховатость  поверхности, толщина стенок >3мм.

     Литье в кокиль – сущность способа в том, что металл заливают в многоразовую металлическую форму под действием гравитационных сил.

Преимущества: мелкозернистая структура  отливок, высокие механические и  эксплуатационные свойства, снижение припусков на механическую обработку, повышение производительности труда.

Недостатки: сложность изготовление и дороговизна кокиля, неподатливость формы, трудность получения отливок  со сложными внутренними полостями.

     Литье по выплавляемым моделям - сущность способа заключается в следующем: в пресс-форме изготавливают модель из легкоплавкого материала, её покрывают огнеупорным составом, который после химического отверждения создаёт вокруг модели прочную оболочку, модель выплавляют, оболочковую форму прокаливают и заливают расплавом.

Преимущества: повышенная точность геометрических и весовых параметров, минимальный  припуск на механическую обработку, возможность заливки сплавов  с высокой температурой плавления, получение отливок практически  любой сложности из любых сплавов.

Недостатки: сложность и длительность технологического процесса, высокая  себестоимость процесса.

      Литье под давлением – сущность способа в том, что металл запрессовывается под давлением 1000 кг/см³ со скоростью в питатели 100 – 120 м/с подогретую и смазанную пресс-форму.

Преимущества: точность геометрических размеров 0,03-0,08 мм, минимальный припуск  на механическую обработку 0,3- 0,8 мм, получение  мелких отверстий диаметром 1,5 мм, резьба с шагом 0,75 мм, получение с толщиной стенки 0,6 мм, возможность автоматизации.

Недостатки: пресс-форма сложна в  изготовление, дороговизна, ограничение  по массе (60 кг) и виду сплава, наличие  газовой пористости.

Применяют в массовом и крупносерийном производстве. Заливают отливки силового назначения, декоративные, отливки  в виде крышек с хорошей герметичностью.

    Более рациональный способ изготовления отливки “Крышка” является литьё под давлением т.к. отливка имеет сложную конфигурацию, мелкие отверстия, высокий класс точности, высокий класс шероховатости поверхности.

     Тип производства - совокупность факторов, характеризующих степень  специализации производства, его масштабов устойчивости номенклатуры выпускаемых изделий. Различают три типа производства: единичное, серийное, массовое. Тип производства рассчитывается исходя из коэффициента закрепления операций  или количеством отливок одного наименования (в штуках) выпускаемых цехом за год.

Расчет типа производства производится по количеству отливок в год:

,    (1)

где: N – мощность цеха, кг

       m - масса отливки, кг

  шт

С учетом брака 5%

,   (2)

 шт

На основании расчетных данных определяем тип производства. Исходя из весовой категории отливок (<20 кг)  и годового выпуска отливок (>200000 шт) выбираем тип производство - массовое. [11 табл.8]

    Массовое производство характеризуется специализацией предприятия на постоянной номенклатуре изделий, выпускаемых в больших количествах.

 

 

1.2 Условие работы детали, назначение отливки и выбор сплава

     Деталь «Крышка» применяется в качестве детали автомобильного двигателя. Деталь работает в условиях статических нагрузок, высоких температур, вибраций. Исходя из условий работы детали, отливка должна отвечать следующим требованиям: иметь высокие механические свойства и жаропрочность. Исходя из требований предъявляемых отливке, сплав должен иметь следующим требованиям прочность и жаропрочность. Для выбора необходимого сплава проведем сравнительную характеристику трех сплавов АК8М; АК7ч; АК5М.

 

Таблица 1 - Химический состав ГОСТ 1583-93

Марка сплава	Основные компоненты (AL-основа)
	Si	Mg	Cu	Ti	Mn	Примеси
АК8М	7,5…9	0,3…0,5	1…1,5	0,1…0,3	0,3…0,5	0,9…1,1
АК7ч	6…8	0,2…0,4	-	-	-	1,8…2
АК5М	4,5...5,5	0,35…0,6	1…1,5	-	0,6…0,9	1,7…1,9

 

Влияние химических элементов:

Si – повышает жидкотекучесть, снижает усадку сплава, уменьшает пластичность и коррозионную стойкость.