Milling-master.ru

В помощь хозяину
22 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Технология литейного производства курсовая

Литейное производство

Автор: Пользователь скрыл имя, 23 Апреля 2012 в 22:13, реферат

Описание работы

Литейное производство – отрасль машиностроения, технологическими процессами которой получают литые заготовки (отливки) для деталей машин: станины прокатных станков, станины металлорежущих станков, корпуса гидротурбин и другие отливки массой в десятки и сотни тонн и маленькие детали массой в несколько граммов для радиоэлектронной промышленности, часовой промышленности и других отраслей.

Содержание

Введение……………………………………………………………………..…….3
Литье под давлением……………………………………………………..……….5
Отличительные особенности литья под давлением…………………………….5
Машины с горизонтальной холодной камерой прессования……………..……6
Машины с горячей камерой прессования………………………………….……7
Литье под низким давлением…………………………………………………….9
Литье вакуумным всасыванием……………………………………………. …12
Заключение………………………………………………………….……………14
Список используемой литературы

Работа содержит 1 файл

Литейное производство.docx

Отличительные особенности литья под давлением…………………………….5

Машины с горизонтальной холодной камерой прессования……………..……6

Машины с горячей камерой прессования… ……………………………….……7

Литье под низким давлением……………………………………………………. 9

Литье вакуумным всасыванием……………………… ……………………. …12

Список используемой литературы……………………………………….…….. 15

Литейное производство – отрасль машиностроения, технологическими процессами которой получают литые заготовки (отливки) для деталей машин: станины прокатных станков, станины металлорежущих станков, корпуса гидротурбин и другие отливки массой в десятки и сотни тонн и маленькие детали массой в несколько граммов для радиоэлектронной промышленности, часовой промышленности и других отраслей. Характерной особенностью литейного производства является универсальность – возможность получения самых разнообразных по массе, конфигурации, механическим и эксплуатационным свойствам фасонных заготовок из чугуна, стали и сплавов цветных металлов.

Литейное производство – один из распространенных методов формообразования заготовок. По сравнению с другими методами получения заготовок литье позволяет получить отливки практически не ограниченных габаритных размеров и массы из всех сплавов, в том числе из сплавов, не поддающихся пластической деформации и труднообрабатываемых резаньем.

Сущность литейного производства заключается в приготовлении расплавленного метала необходимого качества и заливке его в специальную литейную форму. Литейная форма – это система элементов, образующих рабочую полость, при заливке которой расплавленным металлом формируется отливка. При охлаждении залитый металл затвердевает и в твердом состоянии сохраняет конфигурацию той полости, в которую он был залит. В процессе кристаллизации формируются механические и эксплуатационные свойства литых заготовок, определяемые макро- и микро- структурами сплава, его плотностью, наличием и расположение в нем неметаллических включений, развитием в отливке внутренних напряжений , вызываемых неоднородным охлаждением его частей.

Теория и практика технологии литейного производства на современном этапе позволяют получать изделия с высокими эксплуатационными свойствами. Свидетельством тому является надежная работа отливок в реактивных двигателях, атомных энергетических установках и других машинах ответственного назначения. Литые заготовки используются не только в различных отраслях машиностроения и приборостроения, но и при изготовлении различных строительных конструкций доменных печей и других металлургических агрегатов, морских и речных судов, деталей бытового оборудования и сантехники, художественных и ювелирных изделий. Продукция литейного производства распределяется между основными отраслями укрупнено следующим образом: машиностроение – 60%, строительство – 20%, металлургия – 15%, остальное – 5%. Современное состояние литейного производства определяется совершенствованием традиционных и появлением новых способов литья, непрерывно повышающимся уровнем механизации и автоматизации технологических процессов, специализацией и централизацией производства.

Важнейшим направлением повышения эффективности производства являются улучшение качества, надежности, точности и шероховатости поверхностного слоя отливок с максимальным их приближением к форме готовых деталей, устранение вредного воздействия на окружающую среду и улучшение условий труда.

Для изготовления отливок применяют множество способов литья: в песчаные формы, в оболочковые формы, по выплавляемым моделям, в кокиль, под давлением, центробежное литье и прочее. Область применения того или иного способа литья определяется объемом производства, требованиями к геометрической точности и шероховатости поверхности отливок, экономической целесообразностью и другими факторами.

Сущность литья под давлением (рис. 1) заключается в изготовлении отливок в металлических формах (пресс-формах) заполнением расплавом под действием внешних сил гравитации, а затвердевание отливки протекает под избыточным давлением. После затвердевания отливку извлекают из пресс-формы.

Отличительные особенности литья под давлением.

Значительное давление на расплав обеспечивает высокую скорость движения потока расплава в пресс-форме (до 120 м/с). Форма заполняется за десятые и сотые доли секунды, что позволяет получать отливки с толщенной стенки менее 1 мм.

Высокая скорость впуска расплава в полость пресс-формы не позволяет воздуху и продуктам разложения смазочного материала полностью удалиться из полости пресс-формы. Они попадают в расплав, что приводит к образованию воздушной пористости и снижению плотности и герметичности отливок и пластических свойств сплава.

Высокая кинетическая энергия движущегося расплава и статическое давление на него в момент окончания заполнения полости пресс-формы способствуют получению поверхностного слоя отливки с весьма малой шероховатостью.

Высокая интенсивность теплового взаимодействия между расплавом, отливкой и пресс-формой способствует изменению структуры в поверхностных слоях отливки, повышению ее прочности.

Давление , прикладываемое к расплаву при заполнении полости пресс-формы, позволяет регулировать продолжительность заполнения и изменять количество теплоты, отводимой от расплава за время ее заполнения.

Для изготовления оливок литьем под давлением применяют специальные машины литья под давлением с холодной (горизонтальной или вертикальной) и горячей камерами прессования.

Машины с горизонтальной холодной камерой прессования

На машинах с горизонтальной холодной камерой прессования (рис. 1) порцию расплавленного метала заливают в камеру прессования (4) (рис. 1,а), которую плунжером (5) под давлением от 40 до 100 МПа подают в полость пресс-формы (рис. 1, б), состоящей из неподвижной (3) и подвижной (1) полуформ. Внутреннюю полость в отливке получают стержнем (2). После затвердевания отливки пресс-форма раскрывается (рис. 1, в), стержень (2) и отливка (7) выталкивателями (6) удаляется из рабочей полости пресс-формы. Перед заливкой пресс- форму нагревают до температуры 120-320 °С.

Рис. 1. Схема процесса изготовления отливок на машинах литья под давлением с горизонтальной холодной камерой прессования.

После удаления отливки рабочую поверхность пресс-формы обдувают воздухом и смазывают специальными материалами для предупреждения приваривания отливки к пресс-форме. Воздух и газы удаляют через каналы глубиной 0,05 – 0,15 мм. И шириной 15 мм, расположенные в полости разъема пресс-формы, или вакуумированием рабочей полости перед заливкой расплавленного метала. Такие машины применяют для изготовления отливок из медных, алюминиевых, магниевых и цинковых сплавов массой до 45 кг.

Машины с горячей камерой прессования.

На машинах с горячей камерой прессования (рис. 2) камера прессования (2) расположена в обогреваемом тигле (1) с расплавленным металлом. При верхнем положении плунжера (3) расплавленный метал через отверстие (4) заполняет камеру прессования. При движении плунжера вниз отверстия перекрываются, сплав под давлением 10 – 30 МПа заполняет полость пресс-формы (5). После затвердевания отливки плунжер возвращается в исходное положение, остатки расплавленного метала из канала сливаются в камеру прессования, а отливка из пресс-формы удаляется выталкивателями (6).

Рис. 2. Схема процесса изготовления отливок на машинах с горячей камерой прессования.

Такие машины используют при изготовлении отливок из цинковых и магниевых сплавов массой от нескольких граммов до 25 кг.

При литье под давлением температуру заливки сплава выбирают на 10 – 20 °С выше температуры ликвидуса.

Литье под давлением используют в массовом и крупносерийном производствах отливок с минимальной толщиной стенок 0,8 мм, с высокой точностью размеров и минимальной шероховатостью поверхности за счет точной обработки и тщательного полирования рабочей полости пресс-формы; без механической обработки или с минимальными припусками, что резко сокращает объем механической обработки отливок; с высокой производительностью процесса.

Недостатки литья под давлением – высокая стоимость пресс-форм и оборудования; размеры и масса отливок ограничены мощностью машины; наличие воздушной пористости в массивных частях отливок, снижающей прочность деталей.

В настоящее время работают автоматизированные установки литья под давлением. В которых автоматически производятся смазывание пресс-форм, регулирование их теплового режима, подача расплавленного метала в камеру прессования, извлечение отливки и транспортирование ее к обрезному прессу для удаления литников.

Совершенствование этого способа литья направлено на предупреждение образования газовой и усадочной пористости. Известны следующие направления: вакуумирование полости пресс-формы; заполнение полости формы кислородом при изготовлении отливок из алюминиевых сплавов.

Читать еще:  Технология литейного производства

Литье под низким давлением.

Суть процесса (рис. 3) состоит в заполнении полости литейной формы расплавом с последующим затвердеванием отливки при воздействии избыточного давления воздуха или газа. Термин «низкое давление» подразумевает обычно избыточное давление менее 0,1 МПа.

Способ позволяет получать тонкостенные (до 1,5 – 2 мм) отливки сложной конфигурации, плотные, без усадочной и газовой пористости и раковин из алюминиевых, магниевых, медных сплавов и стали.

Рис. 3. Схема технологического процесса литья под низким давлением.

Тигель с расплавов (8) герметически закрывают крышкой (4), в которой установлен металлопровод (7) из жаростойкого материала. Литейную форму (2) со стержнем (1), установленную на крышке, соединяют с металлопроводом литниковой втулки (3).

Воздух или инертный газ под небольшим давлением поступает по трубопроводу (6) внутрь камеры установки и завит на зеркало расплава. В следствии этого расплав поступает в форму снизу через металопровод (7), литник (9) со скоростью, регулируемой давлением в камере установки.

По окончании заполнения формы и затвердевания отливки, автоматически открывается клапан (5), соединяющий камеру установки с атмосферой. Давление воздуха в камере падает и незатвердевший расплав из металлопровода сливается в тигель. После этого форма раскрывается, отливка (10) извлекается и цикл повторяется.После этого форма раскрывается, отливка (10) извлекается и цикл повторяется.

При литье под низким давлением отливку можно изготовлять к кокиле, песчаной или комбинированной форме (кокиль и песчаные или оболочковые стержни), а также в керамической или оболочковой форме. Песчаные и керамические формы применяют редко, чаще применяют кокили или кокили с песчаными и оболочковыми стержнями, так как процесс сборки кокиля легче автоматизировать.

Развитием способа под низким давлением является литье с противодавлением (рис. 4).

Рис. 4. Схема установки для литья с противодавлением.

Установка для литья с противодавлением состоит из двух камер (а) и (б). в камере (а) располагается тигель (7) с расплавом (6). Воздух в камеры (а) и (б) попадает через вентиляции (9,8 и 10). В камере (6) находится форма (3), обычно металлическая. Камеры разделены крышкой (4), через нее проходит металлопровод (2), соединяющий тигель (7) и форму (3). Жесткая фиксация камер осуществляется прихватами (5).

Технологии литейного производства

1 Характеристика сплава.

2 Анализ технологичности детали.

3 Выбор положения отливки в форме.

4 Плоскость разъема модели и формы.

5 Припуски на механическую обработку, формовочные уклоны, определение количества стержней, их границ и размеров знаков.

6 Технологические расчеты:

6.1 Расчёт прибылей.

6.2 Расчет литниково — питающей системы.

6.2.1 Расчёт времени заливки литейной формы.

6.2.2 Выбор типа литниковой системы и определение ее элементов .

6.2.3 Расчёт коэффициента расхода.

6.2.4 Расчёт минимального сечения элемента литниковой системы.

6.2.5 Расчёт минимальной длины шлакоуловителя, определение интервала

размеров и вида, удаляемых шлаковых включений.

6.2.6 Определение геометрических размеров элементов литниковой системы.

6.2 Расчет времени затвердевания и охлаждения отливки в форме.

6.3 Расчет нагружения формы.

6.4 Расчет нижней полуформы на прочность.

7 Выбор опок для изготовления литейной формы.

8 Расчет шихты и выбор плавильного агрегата.

9 Обоснованный выбор способа формовки и технологии изготовления стержней.

10 Выбор составов формовочных и стержневых смесей.

11 Описание технологических цепочек изготовления формы и стержней.

12 Режим ТО и описание структуры сплава до и после ТО.

13 Возможные виды брака и меры их предупреждения .

14 Список использованной литературы .

1. Спецификация №1 (на чертеж литейной формы)

2. Спецификация №2 (на модельную плиту)

3. Спецификация №3 (на стержневой ящик)

4. Технологические расчеты по литейной гидравлике

Введение

Значение литейного производства в народном хозяйстве чрезвычайно велико ; почти все машины и приборы имеют литейные детали.

Литье является одним из старейших способов, которым еще в древности пользовались для производства металлических изделий : в начале из меди и бронзы а затем из чугуна , а позже из стали и др. сплавов.

В 1868 году на Мальцевских заводах впервые были стальные фасонные отливки.

Основными процессами литейного производства являются : плавка металла, изготовление форм, заливка металла и охлаждение, выбивка, очистка, обрубка отливок, термическая обработка и контроль качества обработки.

Основной способ изготовления отливок — литье в песчаные формы, в который получают около 80% отливок. Однако точность и шероховатость поверхности отливок, полученных в песчаных формах, во многих случаях не удовлетворяют требованиям современного машиностроения.

Литейное производство позволяет получить заготовки сложной конфигурации с минимальными припусками на обработку резанием и с хорошими механическими свойствами. Технологический процесс изготовления механизирован и автоматизирован, что снижает стоимость литых заготовок. Достижения современной науки во многих случаях позволяют коренным образом изменить технологический процесс, резко увеличить новые высокопроизводительные машины и автоматы. Что в конечном счете помогает улучшить качество продукции и повысить эффективность производства.

1 Характеристика сплава

Кремний (Si) — 0,20-0,52

Марганец (Mn) – 0,4-0,90

Фосфор (P) — не более 0,04

Сера (S) — не более 0,045

Назначение — корпуса и обоймы турбомашин, станины прокатных станов, бабы паровых молотов, задвижки, вилки, кронштейны и другие детали, работающие под действием средних статических и динамических нагрузок. Сталь применяют в улучшенном состоянии и после поверхностного упрочнения ТВЧ..

Свариваемость — ограниченно свариваемая.

Склонность к отпускной способности — не склонна;

Флокеночувствительность — не чувствительна.

Предел кратковременной прочности ?в= 500 МПа

Предел текучести ?т = 280 МПа.

Ударная вязкость — 48 кДж/см 2

Относительное сужение – 25 %

Относительное удлинение – 15 %

Коэффициент теплопроводности – 53 В/(м*К)

Плотность материала – 7600 кг/м.куб.

Удельная теплоемкость материала – 470 Дж/(кг·град)

Удельное электросопротивления – 172 Ом*м

Линейная усадка 2,2 %.

2 Анализ технологичности отливки

Технологичной называют такую конструкцию изделия или со-
ставных ее элементов (деталей, узлов, механизмов), которая
обеспечивает заданные эксплуатационные свойства продукции и
позволяет при данной серийности изготовлять ее с наименьшими
затратами. Технологичная конструкция характеризуется просто-
той компоновки, совершенством форм. Конструкция отливки должна обеспечить удобство извлечения модели из формы, что достигается наименьшем количеством разъемов модели, отъемных частей и стержней. При наличии отклонений от указанных требований должен быть поставлен вопрос о внесении в конструкцию детали необходимых изменений.

Отливка «Основание» технологична, так как она согласуется с принципом направленного затвердевания, также обеспечивается удобство извлечения модели из формы. Отливку получаем литьем в песчано-глинистые сырые формы.

3 Выбор положения отливки в форме.

Основной задачей при выборе положения отливки во время заливки, заключается в получении наиболее ответственных ее поверхностей без литейных дефектов.

Отливка «Основание» может изготавливаться разными способами.

Отливка может быть расположена вертикально с применения стержней (рис.1-б) и горизонтальное расположение с применением стержней (рис.1-а). При вертикальном расположении усложняется технология формовки, что является недостатком этого варианта изготовления. Выбираем вариант с горизонтальным расположением отливки в форме, так как выбранное положение должно обеспечить возможность проверки размеров полости формы при сборке, а также надежное крепление стержней и такое расположение благоприятствует питанию их металлом верхних прибылей, а также позволяет сократить расход формовочной смеси из-за уменьшения высоты формы, так как данное расположение обеспечивает малую высоту формы.

а) горизонтальное расположение б) вертикальное расположение

Выбрано положение а, так как оно наиболее технологично и рационально.

4 Выбор разъёма модели и формы

Поверхность соприкосновения верхней и нижней полуформ называется поверхностью разъема формы. Она необходима для извлечения модели из уплотненной формовочной смеси и установки стержней в форму.

Поверхность разъема может быть плоской и фасонной.

Выбор разъема формы определяет конструкцию и разъемы модели, необходимость применения стержней, величину формовочных уклонов, размер опок и т.д. При неправильном выборе поверхности разъема возможно искажение конфигурации отливки, неоправданное усложнение формовки, сборки.

Особенность разъема формы у отливки «Основание»:

— поверхность разъема формы и модели плоская, что наиболее рационально с точки зрения изготовления модельного комплекта;

— модель отливки не имеет отъемных частей;

— такое расположение обеспечивает простоту выемки модели из формы;

— форма и модель имеют одну поверхность разъема — плоскую горизонтальную, удобную для изготовления и сборки формы;

Читать еще:  Используется для переработки в сталь литейный чугун

5 Припуски на механическую обработку, формовочные уклоны, определение количества стержней, их границ и знаков.

5.1 Припуски на механическую обработку

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 обработку даются меньшие, чем при ручной формовке. Наибольшие припуски предусматриваются для поверхностей, которые при заливке обращены вверх, так как они больше всего засоряются неметаллическими включениями.

Требования по точности отливки для всех сплавов регламентируется по ГОСТ 26645-85.

Таблица 5.1 Припуски на механическую обработку.

Курсовая работа: Литейное производство 2

I Разработка технологического процесса изготовлении отливки.

При разработки литейной технологии очень важно

обосновать выбор наиболее, рациональны приёмов обеспечивающий необходимые эксплуатационные устройства литых деталей и высокие технико-экономические показатели

Проектирование технологического процесса изготовления, отливки включает разработку необходимой технической документации: чертежей расчетов технологических

карт и других. Объем технологической документации зависит от типа производства (единичное, мелкосерийное,

серийное, массовая). В условиях единичного и мелкосерийного производства все технологические указания наносят непосредственно на чертеж детали.

При серийном и массовом производстве на основании анализа технических условий на деталь и её конструкции расчетов и справочных данных разрабатывают чертеж отливки, чертежи моделей, стержневых ящиков, модельных

1.1 Анализ технологичности конструкции литой детали и обоснование способа изготовления отливки.

Деталь Кронштейн. Деталь изготавливают из стали 35 Л ГОСТ 977-78. Деталь не сложной конфигурации состоит из простых геометрических форм. Отливка имеет внутреннюю полость получаемую стержнем. Сопряжение стенок плавное R 5-7, нет резких переходов толщин стенок, длина отливки 140 мм, ширина отливки 88 мм. После выполнения анализа конструкции

детали приходим к выводу данную деталь можно изготовить литьем. Деталь технологично изготавливаем литьем в песчано-глинистой формы. Литьем песчано-глинистой формы можно получать отливки, сложной конфигурации и массой от нескольких

граммов до десятков тонн из различных сплавов, в условиях как единичного, так и серийно-массового производства. Это объясняется относительной простой технологического процесса, низкой стоимостью используемых материалов, достаточной точностью отливок, хорошей поверхностью, возможностью автоматизации и механизации процесса их изготовления.

1.2 Определение поверхности разъема формы и положение отливки в форме при заливке.

Для изготовления отливки выбираем поверхность разъема по плоскости разъема. Для того, чтобы не было искажений геометрии отливки, при смещении полуформ при сборке основные части формы. Поверхность разъема плоская, Выбранный разъем обеспечивает простую конфигурацию моделей и надежность установки стержней. Отливка находится в разъеме между полуформами т.к отливка симметрична (ее основные части), а это является очень удобным при заливке и затвердевании отливки.

1.3 Определение участка поверхности отливки выполняемых стержнями.

В отливке имеется внутренняя полость получаемая стержнем, стержень простой конфигурации. Имеет форму тело вращения.

Размеры стержней определяются по ГОСТ 3606-85 по таблице.

Средний диаметр стержни =30мм

Высота нижнего знака hн=20мм

Высота верхнего знака hв=20/2=10мм

Зазоры между знаковой части формы S1=0,3 S2=0,4 S3=0,3*1,5=0,45

Формовочные уклоны на знаковой части формы Lα =10 Lα=15 При вертикальном расположении формы он фиксируется нижнем и верхнем знаком. Стержень относится к IV классу

так как он имеет не сложное очертание. Плоскость образуемая стержнем подвергается механической обработке.

При определении участка поверхность отливки выполняемые стержнями нужно руководствоваться следующими правилами:

1)Обеспечивать минимальные затраты на управление стержневых ящиков;

2) Обеспечивать удобную установку стержней в форму и контроль всех размеров полости в форме;

3)Учитывать конфигурацию и габаритные размеры отливки определяющий расход смеси на изготовление стержней;

4)Опорные поверхности стержней должны быть достаточными чтобы исключить деформацию стержня под действием силы тяжести.

1.4 Выбор материала для изготовления модельного комплекта, конструкция размеров модельных комплектов.

Основные виды оснастки, применяемые при изготовлении литейных форм из песчано-глинистых смесей модели и стержневые ящики, которые классифицируют по следующим признакам:

2)способу изготовления форм и стержней;

5) размерам модели;

6)прочности и т.д.

Для изготовления металлического модельного комплекта, применяем материал чугун: СЧ 25. Он применяется для моделей, стержневых ящиков, модельных и сушильных плит в крупносерийном и массовом производстве.

Металлические модельные комплекты по сравнению с деревянными более долговечны, точны, имеют гладкую поверхность, не деформируется при хранении.

Их используют для машинной и автоматической

формовки, поэтому конструкция моделей и стержневых ящиков связана с конструкцией формовочных и стержневых машин.

Основными элементами металлического модельного комплекта являются модельная плита и стержневые ящики.

Вспомогательными элементами сушильные плиты, кондукторы для зачистки и сборки стержней и т.д.

Размеры опок для изготовления отливок:1100*750*300.

1.5 Определение размеров и конструкция опок, определение количества отливок в форме.

При выборе размеров опок следует учитывать, что использование чрезмерно больших опок, влечет за собой увеличение затрат труда на уплотнение формовочной смеси и нецелесообразный расход смеси, а использование очень маленьких опок может вызвать брак отливок вследствие продавливания металлом низа формы ухода металла по разъему и т.д.

С учетом того, что габаритные размеры опок 1100*750*300

габаритные размеры моделей 140*88*125, а расстояние от края опоки до модели 40мм. Исходя из этого определяем, что количество отливок в форме 12шт.

Начертим схему расположения моделей и литниковой системы.

1.6 Проектирование литниковой системы прибыли.

Литниковая система — это система каналов и устройств для подвода в определенном режиме жидкого металла в полость литейной формы, отделения неметаллических включений и обеспечения питания отливки при затвердевании.

Правильная конструкция литниковой системы должна обеспечивать:

1)непрерывную подачу расплава в форму;

2)плавное и спокойное её заполнение;

3)улавливание шлака и других неметаллических включений;

4)создание направленного затвердевания отливки;

5)минимальный расход металла на литниковую систему;

6)не вызывать местных разрушений формы, вследствие большой скорости и направленного направления потока металла.

Литниковая система включает, как правило следующие элементы: стояк, литниковую чашу, шлакоуловитель, питатель.

Стояк — это вертикальный канал передающий расплав из воронки к другим элементам литниковой системы.

Шлакоуловитель — он служит для задержания шлака и передачи расплава из стояка к питателям.

Питатели — это каналы предназначены для подачи расплава непосредственно в полость формы.

Выпор — он служит для вывода газа из полости формы и для питания отливки.

Прибыли — служат для компенсации усадки утолщенных мест отливки.

Литниковая система должна располагаться горизонталь-

но с питателями, расположенными в горизонтальной плоскости разъёма литейной формы. Металл заливают в литниковую чашу, он проходит в стояк, затем через шлакоуловитель к питателям и к отливкам. Подвод металла в форму.

Литниковая система с подводом расплава по плоскости разъёма обеспечивает спокойное заполнение формы, её применяют для большинства разных отливок.

1.7 Выбор оборудования и описание способа формовки.

Процесс изготовления литейных форм называемой формовкой, выполняют в формовочных отделениях литейного цеха.

В зависимости от степени механизации различают три вида формовки: ручную, машинную и автоматическую.

Формы в литейном производстве изготовляют в основном в опоках.

Опоками называют жёсткие рамки из чугуна, стали,

алюминиевых сплавов предохраняющие песчаную форму от разрушения как во время сборки, так и при транспортировании заливке. Опоки изготовляют из различных сплавов.

Опоки для машинной и автоматической формовки — точные и дорогостоящий инструмент. Они должны обладать большой жесткостью, точностью и быть взаимозаменяемые.

Машинную формовку применяют в серийном и массовом производстве.

Машинная формовка по сравнению с ручной имеет следующие преимущества: больше производительность, выше точность отливок и, как следствие, меньше припуски на обработку, механизация трудоёмких операций, уплотнение формовочной смеси и извлечения модели освобождает формовщиков от тяжелого труда. Машинная формовка-основа автоматической формовки.

Машинную формовку осуществляют, как правило, в двух опоках и форма состоит из верхней и нижней полуформы.

Изготовление литейных форм на машинах складывается из ряда операций. Основные операции — уплотнение формовочной смеси в опоке и извлечение модели из формы — определяют качество отливки: наличие в ней засоров, точность геометрии, шероховатость поверхности и т.д. Эти операции выполняются механизмами формовочной машины, что повышает качество формы и отливки. Вспомогательные и транспортные операции- установка опоки на машину, обдувка модельной плиты и её опрыскивание разделительным составом, засыпка формовочной смеси в опоку, транспортирование, сборка форм — выполняются механизмами машины. Наиболее трудоемкими и ответственными являются операции уплотнения литейной формы и извлечения модели. Уплотнение встряхиванием: на столе формовочной машины закрепляют модельную плиту с моделью, на неё ставят опоку и заполняют её формовочной смесью. Под действием сжатого воздуха, поступающего по трубопроводу, стол машины поднимается на высоту 50-60мм. Выхлопное отверстие открывается, воздух выходит из-под поршня стола и стол падая ударяется о станину машины. Скорость

Читать еще:  Литейные и деформируемые алюминиевые сплавы

стола модельной плиты, опоки становится равной нулю, а смесь продолжая двигаться уплотняется, её кинетическая энергия при ударе переходит в работу уплотнения. В результате повторных ударов формовочная смесь уплотняется. Встряхиванием можно уплотнять формовочные смеси любой прочности во влажном состоянии. Для устранения основного недостатка встряхивания — слабого уплотнения верхних слоев формы — встряхивание совмещают с прессованием. Уплотнение смеси встряхиванием с допрессовкой позволяет обеспечить высокую и равномерную плотность и прочность форм, получение точных отливок высокого качества, поэтому в производстве широко применяют встряхивающие с допрессовкой машины. Извлечение модели из формы: поворотные цапфы располагают по одной стороне столба. По этой схеме, полуформы вместе с модельной плитой встряхивающе-прессовым механизмом и прессовой плитой прижатой к смеси поворачивается на 180° в цапфах вокруг горизонтальной оси. После опускания прессовой плиты с полуформой модель извлекается, полуформа удаляется, а встряхивающе-прессовый механизм возвращается в исходное положение.

Точность размеров отливок при машинной формовке повышается вследствие более точных с меньшими уклонами моделей, замены расталкивания моделей вибрацией их при извлечении из формы; хорошего центрирования опок.

II Расчетная часть

2.1.1 В следствие сложной конфигурации отливки определение объёма ведётся путём разделения её на несколько простых геометрических фигур

Технология литейного производства

реферат: Металлургия

Министерство образования Российской Федерации

Сибирский государственный индустриальный университет

Кафедра литейного производства

к курсовому проекту

по технологии литейного производства

Выполнил: ст. гр. МЛА-97

Руководитель проекта: доцент, к.т.н.

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

Формовка – это процесс изготовления разовых литейных форм. Это трудоемкий и ответственный этап всего технологического цикла изготовления отливок, который в значительной мере определяет их качество. Процесс формовки заключается в следующем:

  • уплотнение смеси, позволяющий получить точный отпечаток модели в форме и придать ей необходимую прочность в сочетании с податливостью, 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 твердеющие формы. Литейные формы изготавливают вручную, на формовочных машинах, полуавтоматических и автоматических линиях.

Так как данная отливка имеет вес менее 500 кг, то отливку будем заливать по-сырому [ 4, с.22 ] . Заливка по-сырому является более технологичной, так как отпадает необходимость в сушке форм, что значительно ускоряет технологический процесс.

В условиях серийного производства можно использовать как ручную, так как и машинную формовку. Для изготовления данной отливки применим машинную формовку. Машинная формовка позволяет механизировать две основные операции формовки (уплотнение смеси, удаление модели из формы) и некоторые 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 условия в цех, уменьшатся брак.

В качестве формовочной машины применим машину импульсного типа. В такой машине уплотнение смеси происходит за счет удара воздушной (газовой) волны. Сжатый воздух под давлением (6 ÷ 10)*10 6 Па с большой скоростью поступает 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 подпрессовкой.

При использовании обычных песчано-глинистых смесей поверхностная твердость формы достигает 89-94 единиц. Максимальное уплотнение смеси соответствует разъему полуформы. Улучшение технологических параметров литейной формы повышает геометрическую точность отливок, снижает брак, улучшает санитарно-гигиенические условия труда за счет полного устранения вибрации и шума.

    1. Обоснование положения детали в форме при заливке

Основной задачей при выборе положения отливки во время заливки, заключается в получении наиболее ответственных ее поверхностей без литейных дефектов. При выборе положения отливки в форме руководствуемся следующими рекомендациями:

  • учитываем принцип затвердевания отливки: отливку располагаем массивными частями вверх, и устанавливаем над ними прибыли;
  • основные обрабатываемые поверхности и наиболее ответственные части отливки располагаем вертикально;
  • данное положение обеспечивает надежное удержание стержней в форме во время заливки, имеется возможность проверки толщины стенок отливки при сборке формы;
  • тонкие стенки расположены снизу и вертикально по заливке, что благоприятно при заливке стали, путь металла к тонким частям самый короткий.
    1. Обоснование выбора поверхности разъема формы и модели

Поверхность соприкосновения верхней и нижней полуформ называется поверхностью разъема формы. Она необходима для извлечения модели из уплотненной формовочной смеси и установки стержней в форму. Поверхность разъема может быть плоской и фасонной.

Выбор разъема формы определяет конструкцию и разъемы модели, необходимость применения стержней, величину формовочных уклонов, размер опок и т.д. При неправильном выборе поверхности разъема возможно искажение конфигурации отливки, неоправданное усложнение формовки, сборки.

Выбранная поверхность разъема формы удовлетворяет следующим требованиям:

  • поверхность разъема формы и модели плоская, что наиболее рационально с точки зрения изготовления модельного комплекта;
  • стержень располагается в нижней полуформе, при этом отпадает необходимость в подвешивании стержня в верхней полуформе, облегчается контроль за их установкой в форму, уменьшается возможность повреждения околознаковых частей;
  • уменьшаются затраты на обрубку и зачистку отливки;
  • позволяет сократить расход формовочной смеси из-за уменьшения высоты формы, так как данная поверхность разъема обеспечивает малую высоту формы;
  • модель отливки не имеет отъемных частей.
    1. Обоснование величины усадки и припусков на мех а нич е скую обработку, уклонов, галтелей

Усадкой называется свойство металлов и сплавов уменьшать свой объем при затвердевании и охлаждении. Вследствие этого модель должна быть несколько больших размеров, чем будущая отливка. Уменьшение линейных размеров отливки в условиях определенного производства называют литейной усадкой. Ее величина для каждой конкретной отливки зависит от марки сплава, 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 обработку даются меньшие, чем при ручной формовке. Наибольшие припуски предусматриваются для поверхностей, которые при заливке обращены вверх, так как они больше всего засоряются неметаллическими включениями.

Определение припусков по ГОСТ 26645-85 [ 7 ] .

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector