трусики женские украина

На головну

 Технологія ливарного виробництва - Металургія

Міністерство освіти Російської Федерації

Сибірський державний індустріальний університет

Кафедра ливарного виробництва

Розрахунково-пояснювальної записки

до курсового проекту

з технології ливарного виробництва

Виконав: ст. гр. МЛА-97

Карпінський А.В.

Керівник проекту: доцент, к.т.н.

Передернін Л.В.

Новокузнецьк 2000Заданіе на курсовий проект Зміст проекту

Завдання на курсовий проект .............................................. ................................. 2

1.Содержаніе проекта........................................................................................ 3

1.1. Обгрунтування способу формування ............................................... ............... 4

1.2. Обгрунтування положення деталі у формі при заливці ........................... 6

1.3. Обгрунтування вибору поверхні роз'єму форми і моделі ............... 7

1.4. Обгрунтування величини усадки і припусків на механічну обробку, ухилів, галтелей............................................................................................................. 8

1.5. Визначення конструкцій і розмірів знаків стрижнів. Перевірка знаків на зминання 10

1.6. Розрахунок літніковойсистеми ............................................... .................... 14

1.7. Розрахунок розмірів прибутків і холодильників ....................................... 21

1.8. Обгрунтування застосовуваної оснащення ............................................... ...... 25

1.9. Розрахунок розмірів опок, маси вантажу ............................................ .......... 27

1.10. Вибір формувальних і стрижневих сумішей ....................................... 30

1.11. Режим сушіння форм і стрижнів ............................................. .............. 34

Карта технологічного процесу ............................................... .................... 35

Список литературы........................................................................................... 37

2. Графічна частина

2.1. Креслення деталі з елементами ливарні форми і виливки

2.2. Креслення модельної плити верху в зборі

2.3. Розріз форми і вигляд на нижню напівформи з встановленими в

неї стержнямі1.1. Обгрунтування способу формування

Формування - це процес виготовлення разових ливарних форм. Це трудомісткий і відповідальний етап усього технологічного циклу виготовлення відливок, який значною мірою визначає їх якість. Процес формування полягає в наступному:

- Ущільнення суміші, що дозволяє отримати точний відбиток моделі у формі і надати їй необхідну міцність у поєднанні з піддатливість, газопроницаемостью та іншими властивостями;

- Пристрій у формі вентиляційних каналів, що полегшують вихід з порожнини форми утворюються при заливці газів;

- Витяг моделі з форми;

- Обробку і зборку форми, включаючи установку стрижнів.

Залежно від розмірів, маси і товщини стінки виливки, а також марки ливарного сплаву його заливають у сирі, сухі і хімічні тверднуть форми. Ливарні форми виготовляють вручну, на формувальних машинах, напівавтоматичних і автоматичних лініях.

Так як дана відливання має вагу менше 500 кг, то виливок будемо заливати по-сирому [4, с.22]. Заливка по-сирому є більш технологічною, так як відпадає необхідність в сушці форм, що значно прискорює технологічний процес.

В умовах серійного виробництва можна використовувати як ручну, так як і машинну формовку. Для виготовлення даної виливки застосуємо машинну формовку. Машинна формування дозволяє механізувати дві основні операції формовки (ущільнення суміші, видалення моделі з форми) і деякі допоміжні (пристрій ливникових каналів, поворот опок і т.д.). При механізації процесу формовки поліпшується якість ущільнення, зростає точність розмірів виливки, різко підвищується продуктивність праці, полегшується праця робітника і поліпшується санітарно-гігієнічні умови в цех, зменшаться шлюб.

В якості формувальної машини застосуємо машину імпульсного типу. У такій машині ущільнення суміші відбувається за рахунок удару повітряної (газової) хвилі. Стиснене повітря під тиском (6?10) * 106Па з великою швидкістю надходить у порожнину форми. Під дією удару повітряної хвилі формувальнасуміш ущільнюється протягом 0.02-0.05 с. Залишилася повітря віддаляється через венти. Верхні шари формувальної суміші ущільнюють підпресуванням.

При використанні звичайних піщано-глинистих сумішей поверхнева твердість форми досягає 89-94 одиниць. Максимальне ущільнення суміші відповідає роз'єму напівформи. Поліпшення технологічних параметрів ливарної форми підвищує геометричну точність виливків, знижує шлюб, покращує санітарно-гігієнічні умови праці за рахунок повного усунення вібрації і шума.1.2. Обгрунтування положення деталі у формі при заливці

Основним завданням при виборі положення виливка під час заливки, полягає в отриманні найбільш відповідальних її поверхонь без ливарних дефектів. При виборі положення виливка у формі керуємося наступними рекомендаціями:

- Враховуємо принцип затвердіння виливки: виливок маємо в своєму розпорядженні масивними частинами вгору, і встановлюємо над ними прибутку;

- Основні оброблювані поверхні і найбільш відповідальні частини виливки маємо в своєму розпорядженні вертикально;

- Дане положення забезпечує надійне утримання стрижнів у формі під час заливки, є можливість перевірки товщини стінок виливка при складанні форми;

- Тонкі стінки розташовані знизу і вертикально по заливці, що сприятливо при заливці сталі, шлях металу до тонких частинам самий короткій.1.3. Обгрунтування вибору поверхні роз'єму форми і моделі

Поверхня зіткнення верхній і нижній полуформ називається поверхнею роз'єму форми. Вона необхідна для вилучення моделі з ущільненої формувальної суміші і установки стрижнів у форму. Поверхня роз'єму може бути плоскою і фасонної.

Вибір роз'єму форми визначає конструкцію і роз'єми моделі, необхідність застосування стрижнів, величину формувальних ухилів, розмір опок і т.д. При неправильному виборі поверхні роз'єму можливе спотворення конфігурації виливки, невиправдане ускладнення формування, складання.

Обрана поверхню роз'єму форми задовольняє наступним вимогам:

- Поверхня роз'єму форми і моделі плоска, що найбільш раціонально з точки зору виготовлення модельного комплекту;

- Стрижень розташовується в нижній напівформи, при цьому відпадає необхідність у підвішуванні стрижня у верхній напівформи, полегшується контроль за їх установкою в форму, зменшується можливість пошкодження околознакових частин;

- Зменшуються витрати на обрубка і зачистку виливки;

- Дозволяє скоротити витрату формувальної суміші через зменшення висоти форми, так як дана поверхня роз'єму забезпечує малу висоту форми;

- Модель виливка не має відокремлених частей.1.4. Обгрунтування величини усадки і припусків на механічну обробку, ухилів, жолобників

Усадкою називається властивість металів і сплавів зменшувати свій об'єм при затвердінні і охолодженні. Внаслідок цього модель повинна бути дещо більших розмірів, ніж майбутня виливок. Зменшення лінійних розмірів виливки в умовах певного виробництва називають ливарної усадкою. Її величина для кожної конкретної виливки залежить від марки сплаву, від її конфігурації та пристрої форми.

Для середніх виливків з вуглецевої сталі (сталь 35Л) ливарна усадка дорівнює 1.6% [4, с.40, табл.5.1].

Припуски на механічну обробку даються на всіх оброблюваних поверхнях виливки. Величина припуску залежить від положення поверхні при литві, способу формування і чистоти обробки поверхні, а також від величини відливання і самої оброблюваної поверхні.

При машинної формуванню зважаючи більшої точності лиття припуски на обробку даються менші, ніж при ручному формуванні. Найбільші припуски передбачаються для поверхонь, які при заливці звернені вгору, так як вони найбільше засмічуються неметаллическими включеннями.

Визначення припусків по ГОСТ 26645-85 [7].

 номін. розмір клас точності ступінь жолоблення відхилення жолоблення відхилення зміщення допуск основний припуск додатковий припуск загальний припуск

 ряд припусків

 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

-

Формувальними називають ухили, які надаються робочим поверхням ливарних моделей для забезпечення вільного вилучення їх з форм або звільнення стрижневих ящиків від стрижнів без руйнування в тому випадку, якщо конструкція деталі не передбачає конструктивні ухили.

Величина ухилу залежить від висоти стінки, матеріалу моделі і від способу формування. Для машинного формування металеві моделі мають ухил 0.5-1 °. Приймаємо 1 ° [6, с.222].

Жолобниками називаються заокруглення внутрішніх кутів моделей для отримання в литві плавного переходу від однієї поверхні до іншої. Вони поліпшують якість відливання, сприяють рівномірному її охолодження, зменшують небезпеку появи гарячих тріщин в місцях перетину стінок і запобігають осипання формувальної суміші в кутах форми при витягу з неї моделі. Завдяки правильно виконаним заокруглення зовнішніх і внутрішніх стінок вдається уникнути виникнення усадочних раковин. Застосування галтелей підвищує втомну міцність виливків в умовах роботи при значних знакозмінних навантаженнях.

На вимогу, вказаною на кресленні, величина жолобників 2?3мм.1.5. Визначення конструкцій і розмірів знаків стрижнів. Перевірка знаків на зминання

Ливарними стрижнями називають елементи ливарні форми, що виготовляються окремо від полуформ за спеціальною (як правило) оснащенні і призначені для отримання в литві отворів і порожнин, які не можуть бути отримані від моделі. Стрижні, як правило, ставлять у форму після сушіння, щоб збільшити їх міцність і зменшити газотворность.

Стрижневі знаки служать для забезпечення правильного і надійного фіксування стержня у формі і видалення з нього газів під час заливки.

При проектуванні стержнів необхідно:

- Визначити межі стрижнів і їх кількість;

- Вибрати або розрахувати розміри знакових частин і визначити величину зазорів між знаками форми стрижнів;

- Забезпечити міцність за рахунок вибору відповідного складу стрижневий суміші або установки каркасів;

- Вибрати спосіб виготовлення, показати площину роз'єму стрижневих ящиків і напрямок набивання;

- Розробити систему вентиляції.

При конструюванні стрижнів керуємося такими міркуваннями:

- Стрижень розташовується в нижній напівформи, так як на установку і кріплення стрижня у верхній опоки витрачається в 5-6 разів більше часу, ніж у нижній;

- Уникаємо односторонньо посаджених стрижнів, для чого користуємося прийомом дублювання стрижнів; при цьому виключається можливість їх зсуву під дією власної маси або напору металу;

- Конструкція форми виключає фіксування одних стрижнів у знаках інших, тому що при цьому підсумовуються помилки їх встановлення.

При виготовленні виливки даної деталі використовуємо один дубльований стрижень:

Основні розміри стрижня: L = 235мм, a = 704мм, b = 184мм.

Довжина горизонтального знака з [8, с.3, табл.1] дорівнює 80мм, що явно недостатньо для стійкості дубльованого стрижня. Керуючись пунктом 3.4 ГОСТ 3606-80 збільшимо довжину знака до 240мм.

Формувальні ухили на знаковій формотворною поверхні:

a = 6 °, b = 8 ° [8, с.9, табл.5].

Значення зазорів S1, S2і S3 [8, с.12, табл.6]:

S1 = 0.6мм, S2 = 0.6мм, S3 = 0.5 * S1 = 0.9мм.

Радіус округлення (перехід від основної до знакової формотворною поверхні): r = 5мм [8, с.16, табл.].

Для отримання гнізд під підшипники розрахуємо виступи на дубльованому стержні:

Для нижніх по заливці: висота знака h = 35мм [8, с.8, табл.4],

Для верхніх по заливці: висота знака h1 = 0.4 * h = 0.4 * 35 = 14мм [8, с.9].

Формувальні ухили на знаковій формотворною поверхні:

a = 7 °, b = 10 ° [8, с.9, табл.5].

Значення зазорів S1і S2:

Для нижніх знаків: S1 = 0.3мм, S2 = 0.4мм [8, с.12, табл.6].

Для верхніх: S1 = 0.2мм, S2 = 0.4мм [8, с.12, табл.6]:

Радіус округлення: r = 2?3мм [8, с.16, табл.].

При формуванні по-сирому для запобігання руйнування кромок форми при установці стрижнів ГОСТом 3606-80 рекомендується виконувати протівообжімние пояски для горизонтальних стрижнів: a = 12мм, b = 2 мм.

Перевірка знаків на зминання

Нижній знак.

Міцність суміші на стиск:

, (1)

де P - реакція на опорі, кг,

; (2)

де Sн.зн.- опорна поверхня нижнього знака, см2,

n - кількість знаків у нижній напівформи, n = 5.

Маса стрижня:

Gст = Vст * gст, (3)

де Vст- обсяг стрижня, г / см3,

(4)

gст- щільність стрижневий суміші, gст = 1.65г / см3.

Gст = 95637.166 * 1.65 = 157801.32г.

Опорна поверхня нижнього знака:

(5)

Тоді:

- Умова виконана.

Верхній знак.

, (6)

де Sв.зн.- опорна поверхня верхнього знака, см2,

(7)

де Pст- підйомна сила, що діє на стрижень, г,

m - кількість знаків у верхній напівформи, m = 5.

Pст = V * ст * (gм- gст) -Vзн * gзн, (8)

V * ст- обсяг стрижня, на який діє підйомна сила,

Vзн- обсяг стрижня, на який не діє підйомна сила, см3,

(9)

(10)

Pст = 52300.7 * (7 - 1.65) - 43336.466 * 1.65 = 208303.576г,

P1 = 208303.576 / 5 = 41660.715г;

Опорна поверхня верхнього знака:

(11)

Тоді:

- Умова виполнено.1.6. Розрахунок літніковойсистеми

Призначення літніковойсистеми

Литниковая система (к.с.) повинна забезпечити спокійну, рівномірну і безперервну подачу металу в заздалегідь визначені місця виливки.

Конструкція к.с. повинна створювати умови, що перешкоджають засмоктуванню повітря потоком металу.

Л.с. повинна затримувати всі неметалеві включення, що потрапили в потік металу.

Однією з найважливіших функцій к.с. є заповнення форми із заданою швидкістю: при дуже великій швидкості заливки відбувається розмив стінок форми і каналів самої к.с., а при занадто повільної заливанні - значне охолодження металу і утворення спаїв, неслітін, недоливів.

Л.с. повинна сприяти виконанню принципу рівномірного або спрямованого затвердіння виливки. Вона служить для часткового харчування рідким металом виливки в початковий момент її затвердіння.

Нормальна к.с. складається з наступних основних елементів: приймальний пристрій, стояк, зумпф, літніковий хід, живильники.

1.Пріемние пристрої

Призначення їх полягає в тому, щоб забезпечити попадання струменя з ковша в канали к.с. Також ці пристрої гасять енергію струменя металу з ковша і частково вловлюють шлак, який потрапив у потік з ковша.

В якості приймального пристрою застосуємо литниковую воронку. Ливникові воронки застосовуються при заливці всіх сталевих виливків, незалежно від їх маси (через заливки з стопорних ковшів, а також для зменшення поверхні контакту металу з ливниковою системою). [10, с.5].

2. Стояк

Він являє собою вертикальний канал к.с., по якому метал опускається від рівня чаші до того рівня, на якому він підводиться до відливання.

Дуже часто за умовами формування (особливо при машинному виготовленні форм) потрібна установка розширюється донизу стояків. У таких стояках може відбуватися підсмоктування повітря, і потрібна установка дроселів, але так як перетин живильників найменше (тобто л.с. заповнена), то дроселі не потрібні.

3. Зумпф

Дуже відповідальним місцем у л.с. є зумпф - це розширення і поглиблення під стояком. Його завжди потрібно робити при влаштуванні к.с. В ньому утворюється болітце металу, що гасить енергію струменя з стояка і тим самим запобігає розбризкування металу. Крім того, виходячи з зумпфа в літніковий хід, метал спрямований знизу вгору. При цьому напрямок руху металу збігається з напрямком природного руху шлакових частинок, що потрапили з ковша в метал, і вони швидше виносяться до стелі литникового ходу, тобто зумпф дозволяє зробити коротше літніковий хід і зменшити витрату металу на к.с.

4. литниково хід

Він являє собою горизонтальний канал, найчастіше трапецієподібного перерізу, що встановлюється на площині роз'єму форми. Основним його призначенням є розподіл потоку металу з стояка за окремими живильників, забезпечуючи його рівномірний витрата.

5. Живильники

Останній по ходу металу елемент к.с. - Живильники. Їх кількість і розташування залежать від характеру заливаються деталей. Перетин живильників має бути таким, щоб вони легко відламувалися від виливки.

Коли метал підводиться кількома живильниками до відливання, витікання його з різних живильників, віддалених на різну відстань від стояка, різне. Дальні живильники пропускають більшу кількість металу, ніж ближні. Це пояснюється тим, що в крайніх живильниках динамічний напір частково переходить в статичний, тому швидкість витікання метал з цих живильників вище.

Вибір типу літніковойсистеми

Вирішальними факторами, від яких залежить вибір типу к.с., є: конструкція виливки, прийнята в цеху технологія і властивості сплаву, з якого відливається заготовка.

Для виготовлення сталевих виливків застосовуються к.с. максимальної простоти і мінімальної протяжності, так як сталь при охолодженні різко втрачає вологотекучість.

Обрана к.с. відноситься до верхніх к.с. з горизонтальним розташуванням живильників. У такій к.с. метал підводиться у верхню частину виливки і до кінця заповнення форми в литві створюється температурне поле, відповідне принципом спрямованого затвердіння (знизу холодний, а зверху гарячий метал).

Вибір місця підведення металу до відливання

При виборі місця підведення металу до відливання обов'язково враховується принцип затвердіння виливки. Так як виливок за своєю конструкцією схильна до спрямованого твердіння, то метал краще підводити в її масивні частини. Протікає металом форма в місцях підведення розігрівається, в тонкі частини виливки метал підходить охолодженим і швидкість їх затвердіння ще більше збільшується. Масивні частини, розігріті гарячим металом, тверднуть повільніше. Таке температурне поле сприяє утворенню в литві (у її масивному або тепловому вузлі) концентрованої усадочноюраковини, яку легко перевести в прибуток.

Метал підводимо вздовж стінки, в цьому випадку не відбувається прямого удару струменя металу в стінку форми і ймовірність її розмиву зменшується.

Для визначення розмірів перетину елементів к.с. потрібно задатися співвідношенням їх розмірів. Для к.с. сталевих виливків масою до 1т .:

SFn: SFл.х .: Fст = 1: 1.15: 1.3 [10, с.38]. (12)

Найвужчим місцем є живильник, тому його розрахунок ведемо за формулою Озанна:

, (13)

де SFn- сумарна площа перерізу живильників, см2;

G - повна маса металу в формі разом з к.с. і прибутками, кг;

g - питома вага рідкого металу, для сталі g = 7г / см3 [10, с.39];

m - коефіцієнт витрати л.с ??.;

t - час заливки, с;

Hр- середній, розрахунковий напір, що діє в л.с. під час заливки, см;

g - прискорення сили тяжіння, g = 981см / с2.

У разі заливки чавуну і сталі формула (11) має вигляд:

, (14)

Так як дана відливання вимагає установки прибутків, то металоємність виливків визначається за формулою:

, (15)

де Gотл- маса відливки, кг;

ТВГ - технологічний вихід придатного, для даної виливки ТВГ = 0.65 [10, с.40];

Маса відливки визначається за формулою:

Gотл = 2 * (Gдет + Gпр.м.о.) (16)

де - Gдет- маса деталі, Gдет = 42.5кг;

Gпр.м.о.- маса металу на припуски і механічну обробку, кг;

Припуски на механічну обробку становлять 7 -10% від маси деталі, приймаємо 9%.

Gпр.м.о. = 0.09 * Gдет. = 0.09 * 42.5 = 3.83кг, (17)

Gотл = 2 * (42.5 + 3.83) = 92.66кг

Розрахунковий напір визначається за формулою Дітерта:

(18)

де H - початковий натиск, або відстань від місця підведення металу до

литві до носка ковша, см;

P - відстань від самої верхньої точки виливки до рівня підвода, см;

С - висота виливки по положенню при заливці, см.

Щоб визначити Н, треба знати висоту опок Нв.о. Нн.о.Іх розміри розраховуються в пункті 1.9.

Рис.1. Схема до визначення розрахункового напору:

1 - Носкова ківш;

2 - приймальний пристрій (воронка);

3 - живильник;

4 - відливання;

5 - стрижень.

За рис.1 .:

Н = Нв.о. + hв- b / 2, (19)

де Нв.о.- висота верхньої опоки, Нв.о. = 15см;

hв- висота рівня металу в воронці, hв = 6 см (висота воронки Нв = 75 мм) [10, с.44];

b - висота стрижня, b = 18.4 см.

Н = 15 + 6 - 18.4 / 2 = 11.8 см.

Р = hм.в.- b / 2, (20)

де hм.в.- висота моделі верху, hм.в. = 26.25 см.

Р = 26.25 - 9.2 = 17.05 см.

С = hм.в. + hм.н. (21)

де hм.н.- висота моделі низу, hм.н. = 15.5 см.

С = 26.25 + 15.5 = 41.75 см.

Тоді робочий напір дорівнює:

Коефіцієнт витрати к.с .:

, (22)

Для співвідношення (10):

.

Час заливки визначається за формулою Біленького, Дубицького, Соболєва:

, (23)

де S - коефіцієнт часу, для сталевих виливків S = 1.4?1.6 [10, с.58], приймаємо S = 1.5;

d - товщина визначальною стінки, d = 15мм;

G - маса відливки разом з к.с., кг.

.

Тоді SFправна:

Швидкість заливки:

V =, (24)

Загальна формула для визначення площ перетину інших елементів к.с .:

Fi = Fп * ki * Pi, (25)

де Fп- площа одного живильника, см2;

ki- відношення площі i - ого елемента к.с. до сумарної площі живильників, що обслуговуються i-им елементом;

Pi- число живильників, що обслуговуються i - им елементом, Pi = 4.

Для живильника:

.

Для литникового ходу:

Fл.х. = 4.21 * 1.15 * 4 = 19.36см2.

Для стояка:

Fст = 4.21 * 1.3 * 4 = 21.89см2.

Рис.2. Перетину елементів ливникової сістеми1.7. Розрахунок розмірів прибутків і холодильників

Усадкові раковини утворюються в відливання внаслідок зменшення обсягу рідкого металу при охолодженні і, особливо, при переході його з рідкого стану в твердий. Вони відносяться до числа основних вад виливків, з якими ливарникам доводиться повсякденно працювати. Для боротьби з усадочні раковини застосовуються ливарні прибутку, що представляють собою резервуари рідкого металу, з яких відбувається поповнення об'ємноїусадки окремих частин виливки, розташованих поблизу прибутку.

Від ефективності роботи прибутку залежить якість відливання і відсоток виходу придатного литва. Установка прибутків сприяє виконанню принципу спрямованої кристалізації.

Прибуток повинна:

- Забезпечити спрямоване затвердіння виливка до прибутку; тому її треба встановлювати на тій частині виливки, яка твердне останньої;

- Мати достатню розтин, щоб затвердіти пізніше виливки;

- Мати достатній обсяг, щоб усадкова раковина не вийшла за межі прибутку;

- Мати конструкцію, що забезпечує мінімальну поверхню.

Холодильники, як правило, застосовуються для регулювання швидкості різних частин виливки з метою досягнення принципу рівномірного або одночасного затвердіння.

Застосування верхній к.с. дозволяє отримати в литві температурний градієнт відповідний спрямованого твердіння. Таким чином, на верхні по заливці масивні частини (розігріті заливаються металом) встановлюємо прибутку. У нижні по заливці масивні частини потрапить холодний метал, тому ці частини не потребують додаткового охолодження, і, відповідно застосування холодильників.

Розрахунок прибутків за методом проф. Андрєєва

Більшість способів розрахунку прибутків засновані на "методі вписаних кіл". Суть його полягає в тому, що на аркуші паперу в натуральну величину викреслюється термічний вузол і в нього вписують коло так, щоб вона стосувалася стінок виливки. Коло діаметром d і є розмір термічного вузла (рис. 3).

Рис. 3. Термічний вузол.

Прибуток №1

Діаметр кола, вписаного у вузол [12, с.26], див:

, (26)

де a - товщина бічної стінки, a = 1.5 см;

D - зовнішній діаметр вузла, D = 23 см;

Do- внутрішній діаметр вузла, Do = 18 см.

Діаметр кільця компенсуючого металу, см:

, (27)

де Н - висота питомого вузла, Н = 6.5 см.

Діаметр прибутку, см:

Dп = do + d1, (28)

Dп = 1.0 + 3.18 = 4.18см

Висота прибутку, см:

Нп = do + 0.85 * Dп, (29)

Нп = 1.0 + 0.85 * 4.18 = 4.55см

Довжина прибутку: Lп1 = 32.18см.

Прибуток №2

Діаметр кола, вписаного у вузол [12, с.26], див:

,

де a - товщина бічної стінки, a = 1.5 см;

D - зовнішній діаметр вузла, D = 20 см;

Do- внутрішній діаметр вузла, Do = 15 см.

Діаметр кільця компенсуючого металу, см:

,

де Н - висота питомого вузла, Н = 6.5 см.

Діаметр прибутку, см:

Dп = do + d1,

Dп = 1.0 + 3.18 = 4.18см

Висота прибутку, см:

Нп = do + 0.85 * Dп,

Нп = 1.0 + 0.85 * 4.18 = 4.55см

Довжина прибутку: Lп2 = 29.04см.

Обсяг прибутків

, (30)

(31)

Маса прибутків:

Gпр = (Vпр1 + Vпр2) * rж.ме., (32)

Gпр = 2 * (551.59 + 497.77) * 7 = 14691.04г.

Вихід придатного дорівнює:

, (33)

де Gл.с.- маса к.с., Gл.с.равен 10?15% від Gотл, приймаємо 12%.

Gл.с. = 0.12 * 92.66 = 11.12кг

Тоді:

Так як ТВГ значно більше прийнятого, то скорегуємо обсяг прибутків для отримання прийнятого ТВГ.

Необхідна маса прибутків дорівнює:

, (34)

Сумарний обсяг таких прибутків дорівнює:

Тоді скориговані параметри прибутків рівні:

Dп = 4.5см;

Нп = 10.5см.

Маса цих прибутків:

Gпр = 2 * (1450.45 + 1308.92) * 7 = 38631.18г.

Тоді кінцевий ТВГ дорівнює:

- Що дуже близько до прінятому.1.8. Обгрунтування застосовуваної оснащення

Основну масу фасонних виливків з різних ливарних сплавів виготовляють в разових піщаних формах. Для отримання таких форм використовують спеціальну модельно-Опочно оснастку, необхідну для отримання частин форми, стрижнів і їх складання. Комплект модельно-опочного оснастки включає: моделі та модельні плити для виготовлення по них частин форми, стрижневі ящики для виготовлення стрижнів, вентиляційні плити для освіти вентиляційних каналів в стержнях, плоскі та фігурні (Драйера) сушильні плити для сушіння стрижнів, опоки, пристосування для контролю форми в процесі складання, а також холодильники, штирі для з'єднання опок та інший інструмент.

Моделями називають пристосування, призначені для отримання в ливарних формах порожнин, конфігурація яких відповідає виготовляються виливкам.

Для машинного формування моделі монтують на спеціальних плитах, які називають модельними плитами. Для серійного виробництва даної виливки використовуємо односторонню складальну плиту (модель, розташовану тільки на одній верхній стороні, кріплять до плити болтами за ГОСТ 20342-74).

В умовах серійного виробництва виливків використовуються металеві моделі і плити. Вони мають наступні переваги: ??довговічність, більшу точність і більш гладку робочу поверхню. Їх використовують при машинної формуванню, яка висуває певні вимоги до конструкції і якості модельного оснащення. Матеріалом для моделі даної виливки, а також для плити служить сталь марки Ст 15Л (висока міцність і зносостійкість).

Конструкція модельної плити (0280-1391 / 002 ГОСТ 20109-74) залежить головним чином від типу машини, на якій буде виготовлятися півформа, конструкції виливки, одержуваної з даного модельного комплекту. Модельна плита по периметру має вентиляційні отвори (венти), необхідні для видалення повітря при імпульсної формуванні. Кількість вент визначається співвідношенням, діаметр Венти 5?6мм.

Для фіксування опоки на плиті вони мають 2 штиря: центрирующий (0290-2506 ГОСТ 20122-74), який оберігає опоку від зсувів в горизонтальному напрямку, і направляючий (0290-2556 ГОСТ 20123-74), що оберігає опоку від зсувів щодо поперечної осі плити .

Конструкція стрижневого ящика залежить від форми і розмірів стрижня і способу його виготовлення. По конструкції стрижневі ящики підрозділяють на нероз'ємні (витрусіть) і роз'ємні.

Вибір напрямку заповнення скриньки сумішшю залежить, насамперед, від методу виготовлення стрижня, а також від установки каркасів і холодильників.

У серійному виробництві застосовують металеві стрижневі ящики. Їх роблять частіше роз'ємними з горизонтальним і вертикальним роз'ємом.

Для виготовлення стрижнів даної виливки застосовуємо піскодувні спосіб. Для піскодувних машин застосовують роз'ємні стрижневі ящики. При заповненні сумішшю вони відчувають надмірний тиск повітря, абразивну дію піщано-повітряного струменя, а також зусилля підтиску ящика до надувному соплу машини, тому вони повинні володіти підвищеною жорсткістю, міцністю, бути герметичними по площині роз'єму і наддуву.

Для виробництва даної виливки в умовах серійного виробництва та імпульсної формовки застосуємо опоки для автоматичних ліній. Такі опоки мають посилені стінки без вентиляційних отворів. Особливістю опок для формування на автоматичних лініях є їх не взаємозамінність, тобто опоки для низу і верху різні. Опока для низу не мають втулок для скріплюють штирів. Замість втулок опока низу має конічний отвір, в якому закріплюється штир.

Опока верху має центруючу (0290-1053 ГОСТ 15019-69) і спрямовуючу (0290-1253 ГОСТ 15019-69) втулки.

Для сушіння стрижнів застосовуємо сушильні плити з рівною опорною поверхнею. Основна вимога до них максимальна жорсткість конструкції при мінімальній масі. Для виходу газу зі стрижнів у плитах передбачена система отворів.

Для виконання в стержні вентиляційних каналів застосовують вентиляційні плити. Вентиляційні канали в стержні завжди повинні бути розташовані цілком виразно, особливо, якщо вони є частиною загальної вентиляційної системи.

Шаблони призначені для контролю розмірів стрижнів і форм, попереднього складання кількох стрижнів в один загальний вузол, перевірки установки стрижнів у формі і так далее.1.9. Розрахунок розмірів опок, маси вантажу

Рис.3. Відстань між відливанням і окремими елементами форми

Довжина опоки:

Lо = Lм + 2 * c + dст, (35)

де Lм- довжина моделі, Lм = 836мм;

с - відстань між моделлю і стінкою опоки, с = 50мм [10, с.44, табл.5.2];

dст- діаметр стояка, мм.

(36)

Lo = 836 + 2 * 50 + 53 = 989мм

За ГОСТ 2133-75 довжина опоки Lo = 1000мм [9, с.4-5, табл.3].

Ширина опоки:

Bo = BМ + 2 * c, (37)

де Bм- ширина моделі, BМ = 752мм;

с - відстань між моделлю і стінкою опоки, с = 50мм [10, с.44, табл.5.2];

Bo = 752 + 2 * 50 = 852мм.

За ГОСТ 2133-75 при довжині опоки Lo = 1000мм Bo = 800мм [9, с.4-5, табл.3].

Висота нижньої опоки:

Hн.о. = hм.н. + b, (38)

де hм.н.- висота моделі низу, hм.н. = 190мм;

b - відстань між низом моделі і низом форми, b = 70мм [10, с.44, табл.5.2].

Hн.о. = 190 + 70 = 260мм.

За ГОСТ 2133-75 висота нижньої опоки Нн.о. = 250мм [9, с.6, табл.4].

Висота верхньої опоки:

Hв.о. = hм.в. + a, (39)

де hм.в.- висота моделі верху, hм.в. = 262мм;

b - відстань між верхом моделі і верхи форми, b = 70мм [10, с.44, табл.5.2].

Hв.о. = 262 + 70 = 332мм.

За ГОСТ 2133-75 висота верхньої опоки Hв.о. = 300мм [9, с.6, табл.4].

Підйомна сила, що діє на верхню напівформи:

Pф = (SFi * Hi) * GМ + Pст. (40)

де Рст- підйомна сила, що діє на стрижень, РСТ = 208303.576г.

Fi- горизонтальна проекція поверхні елемента ливарні форми, що знаходиться під тиском стовпа металу висотою Нi;

Нi- висота стовпа металу, яка вимірюється від поверхні Fi, до рівня металу в ливникової воронки;

gм- питома вага рідкого металу, для сталі GМ = 7г / см3.

SFi * Hi = {[252 * 3.14 / 4 + 162 * 3.14 / 4 + 20.5 * 33 - 11.52 * 3.14 / 2 - 102 * 3.14 / 2 - 7.52 * 3.14 / 2] * 25.3 + [(7.52- 6.52) * 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 * 1.52] * 34.8} * 2 = 46306.084.

Тоді підйомна сила, що діє на верхню напівформи дорівнює:

Pф = 46306.084 * 7 + 208303.576 = 532446.164 р

Маса вантажу:

Pгр = Pф * K - Qв.п.ф., (41)

де K - коефіцієнт запасу, що враховує явище гідравлічного удару при контакті металу з потоком форми, K = 1.3 - 1.5, приймаємо K = 1.4;

Qв.п.ф.- маса верхньої напівформи, г,

Qв.п.ф. = Qв.п. + Qсм.в.о., (42)

Qв.п.- маса металу опоки, тому маса опоки мала в порівнянні з

масою суміші в ній, то Qв.п. = 0;

Qсм.в.о.- маса суміші у верхній напівформи, г,

Qсм.в.о. = (L * B * Hв.о.- Vм.в.) * Gсм, (30)

де gсм- щільність формувальної суміші, Gсм = 1.5 - 1.8г / см3, приймаємо

Gсм = 1.65 г / см3.

Vм.в.- обсяг моделі верху, см3;

Vм.в. = {(252+ 162) * 10.7 * 3.14 / 4 + 20.5 * 33 * 10.7 + 22 * ??0.8 * 9 + (7.52- 6.52) * 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 * 1.52) * 1.2 + 70.4 * 12} * 2 = 41038.59 см3.

Qв.п.ф. = Qсм.в.о. = (100 * 80 * 30 - 41038.59) * 1.65 = 328286.33г.

Тоді маса вантажу:

Pгр = 532446.164 * 1.4 - 328286.33 = 417138.3г.1.10. Вибір формувальних і стрижневих сумішей

Формувальними матеріалами називають матеріали, що застосовуються для виготовлення ливарних форм і стрижнів.

Формувальні матеріали в залежності від умов їх застосування повинні відповідати наступним вимогам:

- Забезпечувати необхідну міцність суміші в сирому і сухому станах;

- Запобігати прилипаемость суміші до модельної оснащенні;

- Надавати суміші плинність, необхідну для відтворення контурів моделі та стрижневого ящика;

- Володіти низькою газотворной здатністю;

- Забезпечувати піддатливість форми або стрижня при затвердінні і охолодженні виливки;

- Володіти достатньою вогнетривкістю і низькою прігораемостью до відливання;

- Забезпечувати хорошу вибіваемость форми і стрижня;

- Володіти низькою вартістю, бути недефіцитних і нешкідливими для оточуючих;

- Мати низьку гігроскопічність;

- Бути довговічними.

Формувальні піски є основними наповнювачами формувальних і стрижневих сумішей. В якості формувальних в більшості випадків застосовують кварцові піски, що складаються із зерен кремнезему (Si2O) певної величини і форми. Широке застосування цих пісків пояснюється тим, що вони у високому ступені відповідають умовам роботи ливарні форми.

Формувальні глини застосовують в якості мінерального сполучного в формувальних і стрижневих сумішах. Формувальними глинами називають гірські породи, що складаються з тонкодисперсних частинок водних алюмосилікатів, що володіють сполучною здатністю і термохімічних стійкістю і здатних забезпечити міцні, що не пригорає до поверхні виливків формувальні суміші. При формуванні по-сирому віддається перевага бентонітових глин.

При виготовленні стрижневих сумішей добавка формувальної глини не забезпечує отримання належної міцності стрижнів, тому в суміші вводять інші сполучні добавки, що володіють більш високим значенням питомої міцності. Такі добавки називаються сполучними матеріалами або закріп. Сполучні матеріали повинні володіти наступними вимогами:

- При приготуванні формувальних і стрижневих сумішей рівномірно розподілятися по поверхні зерен формувального піску за певний час;

- Забезпечувати пластичність суміші;

- Забезпечувати швидке висихання стрижня і форми;

- З мати гигроскопичностью;

- Мати малої газотворной здатністю при сушінні і заливці розплаву в форму;

- Забезпечувати піддатливість форми і стрижня;

- Не знижувати вогнетривкість формувальної і стрижневої суміші;

- Легко руйнуватися при вибиванні форми;

- Бути нешкідливими для оточуючих, дешевими і недефіцитних.

В якості сполучних матеріалів використовуємо скріп Б-2 і Б-3. Ці крепителі рекомендується застосовувати для стрижневих сумішей, з яких виготовляють стрижні IV класу, до яких відносяться стрижні для даної виливки. До цього класу відносять стрижні нескладної конфігурації, що утворюють внутрішні оброблювані порожнини в відливання або внутрішні необроблювані поверхні, до яких не пред'являються високі вимоги [2, с.67].

Крепителі Б-2 (декстрин, пектиновий клей) і Б-3 (патока, сульфідно-спиртова барда) володіють багатьма спільними технологічними властивостями, що дозволяє замінювати ці матеріали один одним при незначній зміні складу суміші.

Стрижневі суміші і стрижні на скріп Б-2 і Б-3 відрізняються такими властивостями:

1. Після сушіння стрижні на скріп Б-2 мають досить високу міцність.

2. Міцність сухих і сирих стрижнів різко збільшується при додаванні до складу суміші глини.

3. Плинність сумішей помірна.

4. Температура сушки стрижнів 160 ° С - 180 ° С.

5. Стрижні володіють достатньою поверхневої міцністю.

6. газотворной здатність сумішей невелика.

7. Стрижні для зниження прігораемості піддають фарбуванню.

8. Вибіваемость стрижнів задовільна, якщо в сумішах не міститься глини.

Класифікація формувальних сумішей

Якість і вартість виливків в значній мірі залежать від правильного вибору складу і технологічних властивостей формувальної суміші. При виборі складу суміші враховують:

- Рід заливається металу, складність і призначення виливки;

- Наявність необхідних матеріалів;

- Серійність виробництва;

- Технологію виготовлення та складання форм;

- Плановану собівартість.

По виду заливається металу суміші поділяються на 3 групи: для сталевих, чавунних і відливок з кольорових сплавів. Такий поділ обумовлено, перш за все, температурою заливки металу у форму. Для сталі, ця температура становить »1550 ° С [11, с.51].

Незалежно від роду металу формувальні суміші поділяються:

- За характером використання - на єдині, облицювальні і наповнювальні;

- Станом форми перед заливанням - на суміші для форм, що заливаються в сирому стані (формування по-сирому), і суміші для форм, що заливаються в сухому стані (формування по-сухому).

Якщо суміш заповнює весь обсяг форми, то вона називається єдиною. Такі суміші застосовують при машинної формуванню в цехах серійного і масового виробництва. Оскільки ці суміші безпосередньо сприймають агресивна дія металу, вони повинні мати високі технологічні властивості. Тому єдині суміші готують з найбільш вогнетривких і термохімічно стійких формувальних матеріалів, які забезпечують довговічність сумішей.

Застосування єдиних сумішей дозволяє скоротити цикл приготування форми і тим самим підвищити продуктивність формувальних агрегатів.

Для єдиних сумішей особливо високі вимоги пред'являються за газопроницаемости - ці суміші застосовуються при формуванні по-сирому і тому володіють високою газотворной здатністю. Звідси випливає умова, щоб необхідна міцність досягалася при мінімальному вмісті глини, що дає можливість знизити вологість суміші. Тому для єдиних сумішей частіше використовують бентонітові глини, що мають найбільшу сполучну здатність. У поєднанні з добавками закріп Б-2 і Б-3 бентоніти дозволяють отримати формувальні суміші з вологістю 1.8 - 2.5%. Іноді воду замінюють органічними розчинниками (наприклад, етиленгліколь), при цьому різко поліпшується чистота поверхні і знижується шлюб виливків.

Формувальні суміші для сталевого лиття

Формувальні суміші для сталевого лиття відрізняються від сумішей для чавунного лиття більшою вогнетривкістю, так як температура заливки стали перевищує 1500 ° С. Висока температура заливки сприяє збільшенню хімічного і термічного пригару, тому труднощі отримання оливок з чистою поверхнею збільшуються.

Для приготування формувальних сумішей застосовують в основному збагачені та кварцові піски класів 1К і 2К з вмістом кремнезему не менше 95%. Глинисті піски для виготовлення форм сталевого литва не застосовують.

При виготовленні форм для відливання малої маси переважно застосовують кварцові піски зернистістю 016А 02А, що забезпечує низьку шорсткість поверхонь виливків.

Склад суміші [3, с.121]:

Пісок 1К016А - 8%,

Оборотна суміш -90%,

Сульфітно-дріжджова брага - 1%,

Глина - 1%.

Вологість суміші: 3.5?4.5%.

Стрижневі суміші для сталевого лиття

Стрижні в процесі заливки відчувають значно більші термічні і механічні дії в порівнянні з формою, оскільки зазвичай вони оточені розплавом. З цієї причини до стрижневим сумішам пред'являються більш жорсткі вимоги.

Міцність стрижнів в сухому стані і поверхнева твердість повинні бути вище, ніж у форми. Стрижневі суміші повинні мати більшу вогнетривкість, податливість і невелику гігроскопічність, особливо при формуванні по-сирому, високу газопроникність і малу газотворной здатність, хорошу вибіваемость.

Склад суміші [3, с.123, табл.3.26]:

Пісок 1К016 - 97?98%;

Глина - 2?3%;

Закріплювачів Б-3 (сульфідна барда) - 4.3%;

Сполучна СБ (або КО) - 3.6%;

Вологість - 2.8?3.4% .1.11. Режим сушіння форм і стрижнів

Форми і стрижні сушать з метою збільшення їх газопроникності, міцності, зменшення газотворной здібності і, в кінцевому рахунку, підвищення якості виливків. Режим сушіння стрижнів і форм встановлюють для різних груп стрижнів і форм дослідним шляхом.

Так як сталеві виливки масою до 500кг доцільно заливати по-сирому, то сушку форм проводити не будемо.

Процес сушіння стрижнів умовно можна розділити на 3 етапи. На першому етапі прогрівається вся товща стрижня. Так як теплопровідність вологого суміші значно більше, ніж сухий, то в цей період сушіння необхідно по можливості прагнути утримувати вологу в стержнях і не давати їй швидко випаровуватися.

На другому етапі сушіння необхідно швидко підвищити температуру до максимальної і витримувати стрижні при цій температурі протягом деякого часу.

На третьому етапі сушіння стрижні охолоджуються до температури розвантаження. Стрижні в цей період не тільки охолоджуються, а й досушують за рахунок акумульованої в них теплоти.

Для хорошої сушки стрижнів необхідні наступні умови:

- Постійний підйом температури в камері сушила, а потім підтримання рівномірної максимально допустимої температури протягом сушіння;

- Коливання температури в різних зонах робочого об'єму сушила не повинні перевищувати при сушінні 10 - 15 ° С;

- Забезпечення рівномірного руху газів у всьому обсязі сушила зі швидкістю 1.8 - 2.2м / с.

Стрижні на скріп Б-2 і Б-3 сушать при 160 - 180 ° С. Ці крепителі тверднуть в результаті втрати розчинника при випаровуванні під час нагрівання (теплової сушки). Тому режим сушіння стрижнів на цих скріп повинен бути таким, щоб вони зберігали невелику кількість вологи.

Тривалість сушіння стрижнів становить 3.0 - 7.0ч [2, с.163, табл.26] .Карта технологічного процесу Список літератури

1. Ливарне виробництво: Підручник для металургійних спеціальностей вузів. - 2-е вид., Перераб. і доп. - М .: Машинобудування, 1987

2. Титов Н.Д., Степанов Ю.А. Технологія ливарного виробництва: Підручник для машинобудівних технікумів. - 2-е вид. перераб. - М .: Машинобудування, 1978

3. Абрамов Г.Г., Панченко Б.С. Довідник молодого ливарника. - 3-е изд., Перераб. і доп. - М .: Вища школа, 1991

4. Клімов В.Я. Проектування технологічних процесів виготовлення виливків: Навчальний посібник. - Новокузнецьк: ЗМІ, 1987

5. Климов В.Я. Курсове проектування з технології ливарної форми. - Новокузнецьк: ЗМІ, 1979

6. Аксьонов П.М. Ливарне виробництво: Підручник для машинобудівних технікумів. - 3-е изд. - М .: Машинобудування, 1950

7. ГОСТ 26645-85. Виливки з металів і сплавів. Допуски розмірів, маси і припуски на механічну обробку. - М .: Державний комітет СРСР по стандартах, 1986

8. ГОСТ 3606-80. Комплекти модельні. Стрижневі знаки. Основні розміри. - М .: Державний комітет СРСР по стандартах, 1980

9. ГОСТ 2133-75. Опоки ливарні. Типи і основні розміри. - Державний стандарт СРСР

10. Клімов В.Я. Проектування систем літників: Навчальний посібник. - Новокузнецьк: ЗМІ, 1993

11. Клімов В.Я., Князєв С.В., Куценко А.І. Формувальні матеріали і суміші: Навчальний посібник. - Новокузнецьк: ЗМІ, 1992

12. Клімов В.Я., Антонов В.П., Кувикін Ю.Ф. Проектування прибутків: Навчальний посібник. - Новокузнецьк: СібГГМА, 1995

13. Василевський П.Ф. Технологія сталевого лиття. М .: Машинобудування, 1974

14. Василевський П.Ф. Ливникові системи сталевих виливків. Машгиз, 1956

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка