Технология литейного производства

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 20 Сентября 2013 в 05:24, курсовая работа

Описание работы

Целью данного курсового проекта является проектирование изготовления отливки. Курсовой проект состоит из 13 разделов, в которых рассмотрены технико –производственные аспекты процесса изготовления отливки и технологический процесс.
В целом можно выделить ряд основных этапов работы:
Выбор марки металла
Оценка технологичности детали
Составление чертежа отливки и разработка конструкции модели
Выбор положения отливки в форме при формовке и заливке
Разработка конструкции стержневых ящиков
Выбор состава формовочной и стержневой смеси

Содержание работы

Введение…………………………………………………………………………………………………..…3
1. Общая часть ………………………………………………………………………………………………4
1.1. Выбор марки металла ………………………………………………………………………………….4
1.2.Оценка технологичности данной детали………………………………..…………………….……….5
1.3. Составление чертежа отливки и разработка конструкции модели………………………………….5
1.3.1. Определение припусков на механическую обработку, литейной усадки сплава………………...6
1.3.2. Определение количества стержней, стержневых знаков и их конструкции……………………...6
1.3.3. Выбор конструкции модели, модельных плит……………………………………………………...6
1.4. Выбор положения отливки в форме при формовке и заливке……………………………………....7
1.5. Выбор состава формовочной и стержневой смеси…………………………………………………...8
1.6. Выбор технологии изготовления стержней…………………………………………………………..9
1.7. Расчет элементов литниковой системы……………………………………………………………...10
1.8. Выбор размеров опок………………………………………………………………………………….12
1.9. Выбор способа изготовления форм…………………………………………………………………..13
1.10. Разработка технологии сборки формы, расчет груза……………………………………………...13
1.11. Выбор плавильного агрегата………………………………………………………………………..14
1.11.1. Определение температуры заливки сплава, типа разливочного ковша………………………..14
1.12. Выбивка и очистка отливки…………………………………………………………………………15
1.13. Дефекты отливки………………………………………………………………………………...…..15
Список использованных источников…………………

Файлы: 1 файл

Курсовой по ТЛП.doc

— 1.24 Мб (Скачать файл)

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Хакасский технический  институт – филиал ФГАОУ ВПО

«Сибирский  федеральный университет»

150204.65 Машины  и технология литейного производства

 

 

 

Курсовой проект

по «Технологии  литейного производства»

 

Пояснительная записка

 

 

 

 

 

 

 

Студент       _____49-1_____      _______________    ______А. А. Токарев____

                                              номер группы                               подпись, дата                            инициалы, фамилия

Руководитель                                ________________    ____Н. С. Цыганок______

                                                                                                     подпись, дата                           инициалы, фамилия

 

 

 

 

Абакан 2012

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение…………………………………………………………………………………………………..…3

1. Общая часть  ………………………………………………………………………………………………4

1.1. Выбор марки металла ………………………………………………………………………………….4

1.2.Оценка технологичности данной детали………………………………..…………………….……….5

1.3. Составление чертежа отливки и разработка конструкции модели………………………………….5

1.3.1. Определение припусков на механическую обработку, литейной усадки сплава………………...6

1.3.2. Определение количества стержней, стержневых знаков и их конструкции……………………...6

1.3.3. Выбор конструкции модели, модельных плит……………………………………………………...6

1.4. Выбор положения отливки в форме при формовке и заливке……………………………………....7

1.5. Выбор состава формовочной и стержневой смеси…………………………………………………...8

1.6. Выбор технологии изготовления стержней…………………………………………………………..9

1.7. Расчет элементов литниковой системы……………………………………………………………...10

1.8. Выбор размеров опок………………………………………………………………………………….12

1.9. Выбор способа изготовления форм…………………………………………………………………..13

1.10. Разработка технологии сборки формы, расчет груза……………………………………………...13

1.11. Выбор плавильного агрегата………………………………………………………………………..14

1.11.1. Определение температуры заливки сплава, типа разливочного ковша………………………..14

1.12. Выбивка и очистка отливки…………………………………………………………………………15

1.13. Дефекты отливки………………………………………………………………………………...…..15

Список использованных источников……………………………………………………………………..17 Приложения……………………………………...…………………………………………………………18

         

 

КП – 150204.65 - 0903490 ПЗ

         

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Выполнил

Токарев А. А.

   

 

 

Содержание

Лит.

Лист

Листов

Руковод.

Цыганок Н. С.

   

У

   

2

21

Консул.

     

 

Каф. МиМТ гр.49-1

Н.контр.

     

Утв.

Желтобрюхов Е. М.

   

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

           Целью данного курсового проекта  является проектирование изготовления  отливки. Курсовой проект состоит из 13 разделов, в которых рассмотрены технико –производственные аспекты процесса изготовления отливки и технологический процесс.

В целом можно  выделить ряд основных этапов работы:

  • Выбор марки металла
  • Оценка технологичности детали
  • Составление чертежа отливки и разработка конструкции модели
  • Выбор положения отливки в форме при формовке и заливке
  • Разработка конструкции стержневых ящиков
  • Выбор состава формовочной и стержневой смеси
  • Выбор технологии изготовления стержней
  • Расчет элементов литниковой системы и прибылей
  • Выбор размеров опок, составление эскиза формы
  • Выбор способа изготовления форм
  • Разработка технологии сборки формы
  • Выбор плавильного агрегата
  • Определение температуры заливки сплава, типа, емкости разливочного ковша
  • Основные виды дефектов отливки

Для выполнения курсового проекта использованы материалы технологической практики и теоретические знания по технологии литейного производства, а также  современные достижения в области  формообразования и плавки литейных сплавов.

         

 

КП – 150204.65 - 0903490 ПЗ

         

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Выполнил

Токарев А. А.

   

 

 

Введение

Лит.

Лист

Листов

Руковод.

Цыганок Н. С.

   

У

   

3

21

Консул.

     

 

Каф. МиМТ гр.49-1

Н.контр.

     

Утв.

Желтобрюхов Е. М.

   

 

 

 

  1. Общая часть

 

    1. Выбор марки сплава

Особенности серого чугуна СЧ20: чугун - сравнительно дешевый конструкционный материал. Серый чугун технологичный материал, обладает хорошей жидкотекучестью, малой склонностью к образованию усадочных дефектов по сравнению с чугуном других типов. Из него можно изготовлять отливки самой сложной конфигурации с толщиной стенок от 2 до 500мм.В основу стандартизации серого чугуна (СЧ) заложены принципы регламентирования минимально допустимого значения временного сопротивления разрыву при растяжении.

Таблица 1. –  Химический состав СЧ20

 

C

Si

Mn

S

P

3.3 - 3.5

1.4 - 2.4

0.7 - 1

до   0.15

до   0.2


Таблица 2. - Литейно-технологические свойства материала СЧ20 .

Линейная усадка

1,2%


Таблица 3. - Механические свойства при Т=20oС материала СЧ20 .

Сортамент

Размер

Напр.

sв

sT

d5

y

KCU

Термообр.

-

мм 

-

МПа

МПа

%

%

кДж / м2

-

Отливки, ГОСТ 1412-85

 

 

 

 

200

       

 

 

   Твердость   СЧ20   ,             ГОСТ 1412-85

HB 10 -1 = 143 - 255   МПа


Примечания: sв - предел кратковременной прочности , [МПа]; sT - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]; d5 - Относительное удлинение при разрыве , [ % ]; y - Относительное сужение , [ % ]; KCU - Ударная вязкость , [ кДж / м2]; HB - Твердость по Бринеллю , [МПа].

Таблица 4. –Физические  свойства материала СЧ20

T

E 10- 5

a 10 6

l

r

C

R 10 9

Град 

МПа

1/Град 

Вт/(м·град)

кг/м3

Дж/(кг·град)

Ом·м 

20

1

 

 

54

7100

 

 

 

 

100

 

 

9.5

 

 

 

 

480

 

 

         

 

КП – 150204.65 - 0903490 ПЗ

         

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Выполнил

Токарев А. А.

   

 

 

Общая часть

Лит.

Лист

Листов

Руковод.

Цыганок Н. С.

   

У

   

4

21

Консул.

     

 

Каф. МиМТ гр.49-1

Н.контр.

     

Утв.

Желтобрюхов Е. М.

   

 

 

 

Примечания: T - Температура, при которой получены данные свойства , [Град]; E - Модуль упругости первого рода , [МПа]; a - Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ) , [1/Град];  l - Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]; r - Плотность материала , [кг/м3]; C – Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)]; R - Удельное электросопротивление, [Ом·м].

 

    1. Оценка технологичности данной детали

 

Конструкция отливки  предопределяет расход металла и  затраты труда на ее изготовление. Поэтому создание литой технологичной конструкции является одной из основных задач получения качественной отливки с минимальными затратами труда и может быть решена только при условии тесного сотрудничества технолога-литейщика и конструктора.

Отливкой  является крышка сальника, симметричной формы и имеет сравнительно простое устройство, что позволяет выполнить ее цельнолитой. Внешнее очертание детали сравнительно простое и не требует изменений.

Замкнутые внутренние полости отсутствуют. Имеющееся в центре отверстие выполняются при помощи стержня. На размерах, получаемых литьем, учтены возможные отклонения по ГОСТ 26645-85. Анализ технологических условий и технологичности конструкций показывает, что отливка может быть получена методом литья в песчаную форму. При этом повышается точность отливки, постоянство свойств литой детали.

  1. Составление чертежа отливки и разработка конструкции модели

 

К наиболее трудоёмкой и сложной в изготовлении, технологической оснастке литейного производства относится модельный комплект. Модельный комплект - это совокупность приспособлений, предназначенных для изготовления стержней и получения рабочих полостей в литейной форме; включает литейную модель, стержневые ящики, модели элементов литниковой системы, шаблоны и каркасные щитки.

Модель - это приспособление для получения в форме отпечатка, соответствующего конфигурации отливки. Залитый в форму расплав при охлаждении и затвердевании уменьшается в объёме. Это явление называют усадкой. В местах, где отливка будет обрабатываться резанием, необходимо иметь припуск на обработку, то есть слой металла, удаляемый при обработке. Следовательно, для получения отливки с заданными размерами требуется модель больших размеров, чем отливка, на величину усадки и припусков на обработку. Модели могут изготовляться из дерева, металла, гипса, пластмасс и других материалов. Деревянные модели хорошо обрабатываются, но склонны к деформации (коробление, усушка). Металлические модели имеют высокую прочность, хорошо обрабатываются. Гипсовые модели хоть и просты в изготовлении, но имеют высокую шероховатость обработанной поверхности, низкую прочность.

         

 

КП – 150204.65 - 0903490 ПЗ

         

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Выполнил

Токарев А. А.

   

 

 

Общая часть

Лит.

Лист

Листов

Руковод.

Цыганок Н. С.

   

У

   

5

21

Консул.

     

 

Каф. МиМТ гр.49-1

Н.контр.

     

Утв.

Желтобрюхов Е. М.

   

 

 

Пластмассовые - токсичны. Исходя, из этих данных и из того, что производство серийное будем изготовлять модель из сплава марки АЛ7В ГОСТ 2685-75. Этот сплав имеет ряд положительных свойств: алюминий легкий металл (плотность 2,7 кг/см ), легко обрабатывается, коррозионностойкий.

 

1.3.1 Определение припусков на механическую обработку, литейной усадки сплава

 

Припуски на механическую обработку выбраны по второму классу точности ГОСТ 26645-85 [2]. Для боковой части назначен припуск 5 мм, для отверстия 5 мм на радиус.

Допуски на свободные размеры по второму классу точности [2]. Формовочные уклоны     , по ГОСТ 3212-92. Литейные радиусы 5мм. Значение литейной усадки сплава 1%.

 

1.3.2 Определение количества стержней, стержневых знаков и их конструкций

 

Литейный стержень - часть литейной формы, оформляющий внутренние полости. При проектировании необходимо стремиться к использованию минимального количества стержней. В данной отливке отверстие выполняется одним стержнем (рисунок 1.2).

Получение в отливке полостей и отверстий точных размеров, соответствующих её чертежу, достигается помимо геометрических размеров стержней их точной установкой в форму. Для этой цели стержни должны иметь достаточное число знаков, определенных размеров по ГОСТ 3212-92. Стержневые знаки обеспечивают устойчивость стержня в форме, точную фиксацию его положения, а также вывод газов, выделяющихся из стержня при заливке формы.

Высоту стержневых знаков h определяют в зависимости от длины стержня L и его диаметра D по ГОСТ 3212-92. При L=78 мм и D=240 мм, h=25 мм. Зазоры между поверхностями знаковых частей, форм и стержня, радиусы округления кромок назначают по ГОСТ 3212-92.

Рисунок 1.2 – Эскиз стержня

 

1.3.3 Выбор конструкции модели, модельных плит

 

Как было упомянуто выше, модель изготавливается из сплава, марки АЛ7В. Исходя из объёма производства (серийное), применена цельная модель. При машинной формовке модели укрепляют на подмодельные плиты, изготавливаемые из чугуна марки СЧ15 ГОСТ 26358-84. Центрирующий и направляющий штыри установленные на подмодельных плитах служат для правильной установки опоки, с целью не допустить смещения отпечатка модели на полуформах, при их сборке.

         

 

КП – 150204.65 - 0903490 ПЗ

Лист

         

 

6

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

 

          1.4 Выбор положения отливки в форме при формовке и заливке

 

Линию разъёма выбираем так, чтобы обеспечивалось свободное извлечение модели из полуформы. При изготовлении отливки выбираем горизонтальную плоскость разъема формы Принимаем положение отливки в форме - горизонтальное. Такое расположение отливки обеспечивает расположение наиболее ответственных поверхностей подвергающихся механической обработки внизу и вертикальной плоскости. Положение отливки при заливки удовлетворяет направленному затвердеванию.

Положение плоскости разъема формы выбрано исходя из следующих положений:

  1. направленное снизу вверх затвердевание при подобном расположении отливки гарантирует получение плотного металла без усадочных раковин;

2.обеспечена удобная сборка формы;

  1. обеспечена возможность проверки правильности сборки формы и проставления стержней;
  2. обеспечено надёжное крепление стержней и их устойчивость в

форме;

  5.положение формы при формовке совпадает с положением формы при заливке.

Рисунок 1.1 – Эскиз отливки.

         

 

КП – 150204.65 - 0903490 ПЗ

Лист

         

 

7

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

 

1.5 Выбор состава формовочной и стержневой смеси

 

При формовке будем использовать единую формовочную смесь, которая обладает достаточно высокой прочностью и термохимической устойчивостью, поскольку температура заливки стали значительно выше температуры заливки других литейных сплавов. Так как формы будут изготавливаться на формовочных машинах, то единая смесь должна обладать высокими и стабильными свойствами: прочностью, газопроницаемостью, пластичностью.

Применяем: песок марки ЗК0315 с содержанием глинистой составляющей от 0,2 до 0,4 %, Si02 от 97,7 до 98 %, огнеупорностью от 1730 до 1750 °С [15, с.20]; огнеупорную глину - бентонит марки БП1Т. Характеристика БП1Т: прочность при сжатие 90 кПа, прочность при разрыве 2,8 кПа, глина прочная, высокосвязующая, высокоустоичивая. [15, с.56]

Для улучшения отпечатка модели, снижения осыпаемости формы, предохранения кромки от преждевременного обсыпания, улучшения выбиваемости. увлажняют и перемешивают в бегунах 4-7 минут.

 Таблица 5 – Состав формовочной смеси.

Наименование  компонента

Содержание,%

Оборотная смесь

92

Кварцевый песок 3К0315А

ГОСТ 2138-91

5,5

Бентонитовая  глина БП1Т

ГОСТ 28177-89

2,5

Крахмалит

0,04

Вода техническая

ГОСТ 2874-73

До влажности  от 3,1 до 3,5


Характеристика   смеси:   прочность   при   сжатии   0,05-0,07 МПа, газопроницаемость  не  менее   120  единиц.  [15,  с.   125]  Единую смесь приготавливают в такой последовательности: оборотная смесь, освежающие добавки ( кварцевый песок, бентонит, крахмалит), стержни в процессе заливки испытывают значительно большие термические и механические воздействия по сравнении с формой, поскольку обычно они окружены расплавом. Прочность стержня в сухом состоянии и поверхностная твёрдость должны быть выше, чем у формы.

Разработанный к данной отливке стержень относятся к четвёртому классу сложности - стержни простой конфигурации, образующие в отливках обрабатываемые поверхности - полости.

[ 16, с. 61 ]

Стержни четвертого класса имеют массивное тело и должны обладать хорошей поддат-ливостью и выживаемостью, т. к. обычно выполняют большие протяженные полости в отливках.

В условиях серийного производства стержень необходимо изготовлять производительным способом с высоким качеством. Поэтому используем способ изготовления стержней из смеси с быстротвердеющим связующим (синтетическими смолами) - в горячих стержневых ящиках.

В соответствии с рекомендациями [15, с. 285] используем следующую марку синтетической смолы: фенолформальдегидная СФ-480 (ТУ 6-05-1813 -77).

         

 

КП – 150204.65 - 0903490 ПЗ

Лист

         

 

8

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

 

Стержни    будут    изготавливаться    на   автомате    4509А, способ изготовления пескодувный.

Таблица 6 - Состав стержневой смеси

 

Наименование  компонента

Содержание, %

Кварцевый песок  Об1К0315А

ГОСТ 2138-91

96,5

Смола СФ-480 (ТУ 6-05-1813-77)

3,5

Катализатор М-1 (ТУ 6-05-1813-77)

0,3

Окись железа

1,0


Свойства стержневой смеси: влажность 1%; газопроницаемость 200 ед.; время упрочнения 30-90 сек.; прочность стандартных образцов: во влажном состоянии (0,04-0,05) *х 10 5 Па; после тепловой обработки (10-15) х 105Па.

Для предупреждения образования пригара используем противопригарную самозасыхающую краску для окраски стержней и форм. Для предупреждения прилипания стержневой смеси используем раствор 30% хлористого кальция, 65% воды и 5% дистиллированного раствора.

Таблица 7 – Состав самовысыхающей противопригарной краски [16, с. 68]

Огнеупорная основа

Связующие

Растворитель

Плотность, кг/см

Циркон

Поливинилбутираль

Этиловый спирт

1,75-1,85

Содержание компонента, %

 

60

2,5

37,5

 

Приготовление красок производят в краскомешалках. Сначала загружают расчётное количество компонентов, затем производят тщательное перемешивание до получения однородной суспензии требуемой плотности.

Литейный клей предназначен для склеивания возможных дефектов стержней.

Таблица 8 - Состав литейного клея [16, с. 69]

Наименование компонента

Содержание, %

декстрин

40

глина

60


Прочность клея на разрыв от 1500 до 1600 кПа.

  1. Выбор технологии изготовления стержней

Для изготовления стержня выбираем стержневую пескодувную восьмипозиционную машину 4509А. Машина имеет следующие технические характеристики: производительность 140 съёмов в час; мощность 140кВт; габаритные размеры 40945x3440x2996 мм.

         

 

КП – 150204.65 - 0903490 ПЗ

Лист

         

 

9

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

 

Используется пескодувный процесс - высокопроизводительный способ формовки. Основные узлы машины: механизм надува, стол поворотный с 
приводом, кольцевая печь, узел разработки и выдачи стержней. Размеры ящика 
400x300x200 мм. Нагретый до 180 - 270 °С в печи стержневой ящик подаётся на 
позицию надува, прижимается к надувной плите, после чего производится 
надув смеси в стержневой ящик, который затем опускается на кронштейн 
поворотного стола. Одновременно открывается затвор, гильза нагружается 
очередной порцией стержневой смеси. Время выдержки стержня в ящике 2-3 
минуты. 

Стержень извлекают из ящика при помощи толкателей при подъеме верхней половины ящика. Для удаления воздуха предусмотрены венты.

Преимущества этого способа: устранение сушки стержня, высокая прочность и малая осыпаемость, хорошая газопроницаемость, высокая точность и качество поверхности. [14]

  1. Расчет элементов литниковой системы и прибылей

 

Литниковая система- система каналов и устройств, для подвода в определенном режиме жидкого металла в полость литейной формы, отделения неметаллических включений, обеспечения питания отливки при затвердевании. Правильная конструкция литниковой системы должна обеспечивать непрерывную подачу расплава в форму по кратчайшему пути, спокойное и плавное ее заполнение, улавливание шлака и других неметаллических включений, создание направленного затвердевания отливки, минимальный расход металла на литниковую систему, не вызывать местных разрушений формы.

Принята, расширяющаяся литниковая система с подводом расплава по плоскости разъема.

Площадь сечения узкого места стояка

                                                                                                                       (1.1)

где – масса жидкого металла, кг;

        – коэффициент сопротивления;

        – - плотность жидкой стали, кг/м3 ;

        – ускорение свободного падения, м/с2 ;

       - расчётный статический напор, м.

                                                                                                                                         (1.2)

где H – высота опоки от места подвода расплава, м;

        P – высота отливки от места подвода расплава, м;

        C – высота отливки, м.

Продолжительность заполнения формы

                                                                                                                                                     (1.3)

где  – коэффициент учитывающий высоту отливки;

        – средняя толщина стенки отливки, мм;

         

 

КП – 150204.65 - 0903490 ПЗ

Лист

         

 

10

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

        – масса отливки, кг.

Тогда площадь стояка

,

Диаметр стояка

Размеры остальных элементов  литниковой системы определяются из соотношения

                                                                                                                                    (1.4)

где – площадь сечения шлакоуловителя

       – суммарная площадь питателей

,

,

Тогда , размеры питателя шлакоуловителя определяем по соответствиям и выполнены в виде трапеции в поперечном сечении, тогда площадь трапеции

 

,

,

,

Размеры шлакоуловителя

,

,

Рисунок 1.3 – Эскиз  элементов литниковой системы

         

 

КП – 150204.65 - 0903490 ПЗ

Лист

         

 

11

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

 

 

1.8 Выбор размеров опок

 

Учитывая тип формовочной смеси, габаритные размеры отливки и минимальный слой формовочной смеси между стенкой опоки и моделью 50 мм, выбираем цельнолитую краново-ручную стальную опоку размерами (в свету) 440^440x560 мм, материал опоки сталь 20Л ГОСТ 977-88.

Элементы опок выполнены по ГОСТ 22957-78. Для транспортирования и кантовки на опоке предусмотрены цапфы, имеющие внутри холодильники. Для выхода газов на опоках имеются вентиляционные отверстия. Для центрирования опок имеются ушки в верхней и нижней опоке, в которые вставляются центрирующий и направляющий штыри. Точность центрирования обеспечивается применением центрирующих втулок, закрепленных в ушках опок.

Рисунок 1.5 – Эскиз формы

         

 

КП – 150204.65 - 0903490 ПЗ

Лист

         

 

12

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

 

1.9 Выбор способа изготовления форм

 

При серийном производстве наиболее экономичным является способ изготовления отливок в сырых формах, т.к. в этом случае не требуется дополнительная площадь для установки сушильных агрегатов и складирования форм перед сушкой, а также дополнительный расход топлива (энергии).

При изготовлении форм этим способом по сравнению с формовкой по сухому значительно сокращается цикл изготовления отливки и снижается её себестоимость, поэтому нужно отдать предпочтение формовки по - сырому.

Изготовление отливок в сырых формах целесообразно:

в   условиях   серийного   производства,   когда   заливка форм осуществляется на конвейере;

- при быстрой сборке формы, вызываемой производственными условиями;

- при отсутствии в формах металлических холодильников.

Для изготовления полуформ выбираем формовочную встряхивающую машину с допрессовкой 703М без поворота полуформ.

 

1.10 Разработка технологии сборки формы, расчёт груза

 

Сначала полученные полуформы продувают, затем полость формы покрывают противопригарной краской, во избежание образования пригара. Затем устанавливают стержни и делают в верхней и нижней полуформах вентиляционные отверстия, для уменьшения образования газовщх дефектов.

Во избежание поднятия верхней полуформы гидростатическим давлением жидкого металла её нагружают, или скрепляют верхнюю и нижнюю полуформы. В серийном производстве наиболее распространено нагружение грузом. Груз распределяется равномерно по верхней опоке, после сборки и контроля сборки формы.

На современных прессовых формовочных машинах смесь уплотняется при высоком удельном усилии. При этом возникают большие давления на стенки опоки, что вызывает искажение размеров форм. Поэтому на опоках устанавливают внутренние рёбра жесткости.

При заполнении формы, расплав создает давление на стенки формы. Это может привести к тому, что под давлением расплава верхняя опока приподнимется, в результате по разъему верхней и нижней полуформ образуется щель, через которую расплав может вытечь. Чтобы исключить это, на собранную форму устанавливают груз, или нагружают автоматически.

Сила действия расплава на верхнюю полуформу

где - площадь проекции отливки, мм2 ;

       h – напор сплава, мм;

       р – давление жидкого чугуна.

Масса верхней полуформы

где - масса опоки, кг;

       - масса формовочной смеси в опоке, кг.

         

 

КП – 150204.65 - 0903490 ПЗ

Лист

         

 

13

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

 

Полученный результат следует увеличить на 30%, так как необходимо учесть гидравлический удар при окончании заполнения формы, но поскольку с учетом гидравлического удара величина Рм все равно меньше силы действия верхней полуформы на нижнюю, то установкой дополнительного груза можно пренебречь.

1.11 Выбор плавильного агрегата

 

В качестве плавильного агрегата принимаем индукционную чугуноплавильную тигельную печь типа ИЧТ-1.

Печь имеет следующие технические характеристики: емкость - 1 т; производительность - 0,61т/час; мощность - 400 кВт.

 

1.11.1 Определение температуры заливки сплава, типа разливочного ковша

 

Ковш - это металлическая ёмкость, предназначенная для кратковременного хранения, перемещения и заливки в литейные формы расплава. Внутренняя поверхность и крышка ковша футерована огнеупорным материалом (хромомагнезит).

Для заливки сплава применяется стопорный ковш, ёмкостью 1т, предварительно разогретый до температуры 1000°С . Он имеет огнеупорную втулку, закреплённую в днище ковша. Выпускное отверстие закрывается с помощью рычажного механизма (стопора), который облицован огнеупорным материалом. При такой конструкции ковша окислы и флюсы не попадают в литейную форму.

Температура жидкого чугуна при выпуске из печи 1380–1420 °C, при заливке литейных форм не ниже 1320 °С.

         

 

КП – 150204.65 - 0903490 ПЗ

Лист

         

 

14

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

 

  1. Выбивка и очистка отливки

 

Выбивка производится на вибрационной решетке. Литниковая система отбивается.

Очистку отливки производят в очистных дробеметных барабанах периодического действия марки 42213М.

После    очистки    от    пригара    производят термообработку нормализационныи отжиг в термических тележно-камерных печах с выкатным подом, марки VKT 1500/09 температура нагрева до 900 °С.

Далее отливки направляются в механический цех для обработки, а затем на склад готовой продукции.

  1. Дефекты отливки

 

Вследствие того, что заливка ведётся в сырую песчано-глинистую форму, отливка может иметь газовые раковины, из-за интенсивного газообразования. Для устранения этих дефектов в отливке, в верхней и нижней полу формах выполняют вентиляционные отверстия;

Также возможно образование пригара, вследствие проникновения металла 
в поры формы. Для исключения этого дефекта полость формы покрывают 
противопригарной краской. 

         

 

КП – 150204.65 - 0903490 ПЗ

Лист

         

 

15

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

  1. ГОСТ 977-88. Отливки стальные. Общие технические условия.
  2. ГОСТ 26645-85. Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку.
  3. ГОСТ 22957-78- ГОСТ 22966-78. Опоки литейные цельнолитые стальные и чугунные. Конструкция и размеры деталей и элементов.
  4. ГОСТ 2133-75. Опоки литейные. Типы и основные размеры.
  5. ГОСТ 23409.6-78. Пески формовочные, смеси формовочные и стержневые. Метод определения газопроницаемости.
  6. ГОСТ 20131-80. Плиты модельные. Типы. Основные размеры. Технические требования.
  7. ГОСТ 19410-74. Ящики стержневые металлические. Технические условия.
  8. Березюк, В.Г. Технология литейного производства. Проектирование модельно-опочной оснастки и выбор формовочного оборудования [Текст]: учеб. пособие/В.Г. Березюк, Н.В. Гришков, А.В. Дементьев-Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2004.-159 с.
  9. Ефимов, В.А. Технологии современной металлургии [Текст]: монография/В .А. Ефимов, А.С. Эльдарханов. -М.: Новые технологии, 2004.- 784 с: ил.

Ю.Иванов, В.Н. Словарь- справочник по литейному производству [Текст]: справочник /В.Н. Иванов. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: Машиностроение, 2001.-464 с.

П.Каширцев, Л.П. Литейные машины. Литье в металлические формы [Текст]: учеб. Пособие / Л. П. Каширцев. - М.: Машиностроение, 2005. -368 с: ил.

  1. Матвиенко, И.В. Оборудование литейных цехов [Текст]: учебное пособие/И.В. Матвиенко. - М.: МГИУ.-2003.- 172 с.
  2. Марочник сталей и сплавов / А.С. Зубченко, М.М. Колосков, Ю.В. Каширский и др. Под общей редакции А.С. Зубченко. - М.: Машиностроение, 2003. - 784с: илл.
  3. Сафронов, В.Я. Справочник по литейному оборудованию [Текст] / В.Я.Сафронов. - М.: Машиностроение, 1985. - 320 с.:илл.
  4. Технология литейного производства: формовочные и стержневые смеси [Текст]: учебное пособие / под ред. С.С. Жуковского, А.Н. Болдина, А.И. Яковлевой.-Брянск: БГТУ, 2002.- 470 с.
  5. Титов, Н.Д. Технология литейного производства [Текст]: учебник / Н.Д.Титов, Ю.А. Степанов. -М.: Машиностроение, 1985. - 400 с:илл.
         

 

КП – 150204.65 - 0903490 ПЗ

         

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Выполнил

Токарев А. А.

   

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Лит.

Лист

Листов

Руковод.

Цыганок Н. С.

   

У

   

16

21

Консул.

     

 

Каф. МиМТ гр.49-1

Н.контр.

     

Утв.

Желтобрюхов Е. М.

   

Информация о работе Технология литейного производства