Розробка технологічного процесу виробництва фасонного виливка "Накладка фігурна низька"

Середні габаритні розміри рознімної моделі виливка будуть такими:

- для формування верхньої напівформи - 0;

- для формування нижньої напівформи - 184,5 мм.

Визначення кількості виливків у ливарній формі і вибір габаритних розмірів опок.

На основі обраного метода формування з урахуванням габаритних розмірів та конструкції ливарної моделі виливка, а також мінімально припустимої товщини шару формувальної суміші на різних ділянках форми визначили габаритні розміри ливарних опок та кількість виливків у ливарній формі (табл.2.7

Таблиця 2.7 - Дані про розміри ливарних опок та кількість виливків у формі

Розрахунок литникової системи

Розрахунок литникової системи робили за способом Г.М. Дубицького. Розміри перерізів елементів литникової системи наведені у таблиці 2.8.

Таблиця 2.8 - Розміри елементів литниково-живлючої системи

Розрахунок литникової системи здійснювали у такій послідовності.

Спочатку визначили оптимальну тривалість заливання ливарної форми за формулою:

,

де, - оптимальна тривалість заливання, с; S - коефіцієнт (для алюмінієвого сплаву дорівнює 1,7); - товщина стінок виливка, мм; G - маса виливка з литниковою системою у формі, кг.

= 1,7 Ч = 5,07 [с]

Після визначення перевірили швидкість піднімання рівня металу у ливарній формі за формулою:

,

де, - висота виливка у ливарній формі (по положенню при заливанні), мм.

V = 30 : 5,07 = 5,91 [ мм/с].

Визначили середній розрахунковий напір Нсер за формулою:

Нсер= Нст- hв2/ (2ho),

де, Нст - висота стояка, см; hо - висота виливка по положенню при заливанні, см; hв - висота виливка у верхній півформі, см.

Нсер = 5 - 0 / 2Ч3 = 5 [см].

Визначили загальну площу перерізів живильників Fcт за формулою:

УFст = ,

де, - загальний коефіцієнт витрати в литниковій системі (= 0,42).

Fст.н = 1,95Ч1000/ (0,64Ч15Ч2,65Ч) = 0,46 [см2].

Розраховуємо площу перерізу стояка зверху Fст.в. з співвідношення:

Fст.в : Fст.н = (1,7 ч 1,5):1.

Fст.в = 1,6 • 0,46 = 0,74 [см2]

Діаметр стояка визначали за формулою:

.

dн = [мм].

dв = [мм].

Отже, розрахували площу перерізу шлаковловлювача Fшл. та живильника Fж:

Fшл = 2 Ч 0,74 = 1,48 [см2]

Fж = 2,5 Ч 0,74 = 1,85 [см2]

2.2 Розробка та вибір конструкції технологічного оснащення

Технологічне оснащення - це засоби технологічного оснащення, що доповнюють ливарне технологічне обладнання для виконання певної частини технологічного процесу одержання виливків. Воно умовно поділяється на основне та допоміжне.

Основне оснащення складає модельний комплект. До складу модельного комплекту входять: модель виливка, модельні та підмодельні плити, моделі елементів литниково-живлючої системи, стержньові ящики та ін.

До допоміжного оснащення відносять: опоки, підопочні та сушильні плити, центрувальні та напрямні штирі, скоби та ін.

Вибір матеріалу та конструювання основного технологічного оснащення.

Визначення конструкції та розміру модельних плит.

Вибір конструкції та розміру модельних плит для опорного формування визначається за стандартами залежно від типу формувальної машини, для якої вони призначені. В умовах масового, крупносерійного та серійного виробництва виливків моделі кріплять на цільнолитих металевих плитах, в умовах одиничного та дрібносерійного виробництва находять застосування швидкозмінні та координатні модельні плити.

Класифікаційні ознаки та основні розміри модельних плит, що використовуються, наведені у таблиці 2.9.

Таблиця 2.9 - Дані по модельним плитам

Вибір матеріалу та конструювання ливарної моделі

Ливарна модель необхідна для одержання робочих поверхонь порожнини форми. Характеристика ливарної моделі виливка, технологія якого проектується, наведена у таблиці 2.10.

Таблиця 2.10 - Класифікація моделі виливка «накладка фігурна низька»

Допуски розмірів призначаються за ГОСТ 3212-92 залежно від точності модельного комплекту - на разі МК7 (таблиця 2.11).

Таблиця 2.11 - Допуски на габаритні розміри моделі

Вибір матеріалу та конструкції стрижньового ящика.

Стрижньовий ящик призначений для одержання стрижня. Він також як і моделі виконується із деревини (сосна). Корпус стрижньового ящика має такі габаритні розміри: довжина - 200 мм, ширина 40 мм та висота 45 мм. За конструкцією стрижньовий ящик - нероз'ємний.

Вибір матеріалу та конструкцій допоміжного технологічного оснащення.

Вибір типу і конструкції опок.

Опоки оформлюють зовнішні бічні поверхні форми. Вони мають пристрої для транспортування та складання напівформ. Характеристика обраних ливарних опок наведена у таблиці 2.12.

Таблиця 2.12 - Класифікація ливарних опок за ГОСТ 2133-75

Для центрування опок у їх конструкції на двох протилежних боках передбачаються вушки з отворами, в котрі для компенсації короблення, що неминуче виникає внаслідок періодичного нагріву та охолодження при заливанні форми розплавом, запресовуються втулки: центрувальна типу 0290-1051 ГОСТ 15019-69 та напрямляльна типу 0290-1251 ГОСТ 15019-69.

Вибір типу закріплення складених форм.

Уникаючи піднімання верхньої напівформи під дією напору рідкого металу при заливанні ливарні форми навантажують. Маса вантажу складає 8 кг.

2.3 Визначення параметрів технологічного процесу виготовлення виливка

Вибір технологічного обладнання для виготовлення ливарної форми та ливарних стрижнів.

Процес виготовлення ливарної форми та стрижня з формувальної та стрижньової сумішей називають формуванням. Виготовлення частин ливарної форми будемо здійснювати вручну.

Вибір складів і обладнання для приготування формувальної та стрижньової суміші.

Для виготовлення ливарної форми будемо застосовувати єдину формувальну суміш для формування по вологому, а для виготовлення стрижнів - стрижньову суміш, що твердіє за допомогою конвективного сушіння, склади і властивості якої наведені у таблицях 2.13 і 2.14.

Таблиця 2.13 - Типова формувальна суміш, що застосовується для формування по вологому при виготовленні алюмінієвих виливків

Подавання матеріалів у змішувач здійснюють у такій послідовності: подача сухих компонентів (зворотня суміш, свіжі матеріали), перемішування їх, подача рідкого компоненту (вода) і потім остаточне змішування усіх компонентів; тривалість перемішування - 3-5 хв.

Таблиця 2.14 - Склад і властивості стрижньової суміші

Подавання матеріалів у змішувач здійснюють у такій послідовності - пісок, вода, зв'язувальники; тривалість перемішування 5-8 хв. Температура сушіння 180-220С.

Для приготування сумішей використовуємо змішувач чашковий періодичної дії з вертикально-обертаними котками моделі 1А11М, технічна характеристика якого наведена у таблиці 2.15.

Таблиця 2.15 - Технічна характеристика змішувача моделі 1А11М

Опис процесів формування, виготовлення стрижнів і складання ливарної форми.

При виготовленні ливарних форм операції формування здійснюють у такій послідовності: на підмодельну плиту встановлюють опоку, потім моделі; засипають формувальну суміш і ущільнюють її вручну; готову напівформу перевертають на 180, засипаємо розподілю вальний склад,встановлюємо другу опоку та моделі і ущільнюємо суміш;потім знімаємо верхню напівформу та витягуємо моделі з двох напівформ, обдуваємо стислим повітрям. Стрижень виготовляємо у стрижньовому ящику з застосуванням стрижньової суміші.Складання ливарної форми здійснюють послідовно таким чином:

- встановлюють нижню напівформу в строго горизонтальному положенні;

- здійснюємо підготовку ливарних стрижнів до складання, при цьому перевіряємо якість стрижня (пошкоджені місця виправляємо);

- в нижню напівформу встановлюємо ливарний стрижнень за шаблоном;

- з'єднання нижньої і верхньої напівформ виконують по штирях з ручками;

- на готову ливарну форму кладемо вантаж.

Готову ливарну форму до заливання металом дозволяється витримувати протягом не більше за 1 год.

Встановлення типу плавильного агрегату, параметрів заливання та охолодження виливка у ливарній формі.

Плавку алюмінієвого сплаву необхідної марки здійснюємо в тигельній печі опору мод.САТ-0,04. Випуск розплаву із плавильного агрегату здійснюємо в заливальні ручні ковші місткістю 6 кг. Температура заливання - 690-760С. Загальна тривалість охолодження виливка у ливарній формі до вибивання - 0,07 год. Після вибивання виливки охолоджуються перед обрубуванням та очищенням від 0,8 до 1,5 год.

Процеси, методи і обладнання для здійснення фінішних операцій виготовлення виливка.

Вибивання ливарних форм і стрижнів здійснюємо вручну.

Живильники та надливи, віддаляються від виливка за допомогою стрічкової пили.

Віддалення заливок, задирок, слідів розніму та нерівностей, які залишилися, видаляються на обдирочно-шліфувальному верстаті.

Контроль якості виливків.

На якість виливків впливають такі основні фактори:

- якість вихідних формувальних, шихтових і допоміжних матеріалів,

- рівень механізації та автоматизації технологічного процесу,

- дотримання технологічного процесу на усіх стадіях виробництва виливків,

- організація виробництва та господарський механізм управління ливарним цехом.

Для кількісної оцінки властивостей виливків, які визначають їх якість, використовують різні показники якості.

Виливки з кольорових сплавів класифікують за групою контролю. Так для виливків з кольорових сплавів 2 групи здійснюється:

1) вибіркові випробування механічних властивостей на зразках, які вирізані з виливків або на зразках, окремо відлитих з металу кожної плавки, а також поштучний контроль виливків на щільність (рентгенівська дефектоскопія);

2) випробування механічних властивостей на зразках, окремо відлитих з металу кожної плавки, або вибіркові випробування зразків-свідків, виготовлених разом з виливком, а також за необхідності поштучний або вибірковий контроль на герметичність;

3) Поштучне або вибіркове випробовування виливків на твердість.

Висновки

1. В проекті на основі характеристики конструкції деталі і аналізу технічних вимог було обрано матеріал виливка - алюмінієвий сплав марки АК9ч ДСТУ 2839-94, обґрунтовано спосіб лиття - у піщану форму, по вологому, методи виготовлення ливарної форми - ручне формування струшуванням з допресуванням і ливарних стрижнів - із стрижньової суміші.

2. Виходячи із загальної конфігурації, маси і розмірів деталі, положення оброблюваних поверхонь та інших умов одержання якісного виливка, на кресленні деталі розроблено технологічні вказівки елементів ливарної форми.

3. Визначено точність виливка і точність модельного комплекту: точність виливка 12-5-18-12 ГОСТ 26645-85; точність МК7-деревина ГОСТ 3212-92.

4. Для одержання виливка, котрий віднесено по складності до 5 групи, передбачено використання одного ливарного стрижня - горизонтального. Визначено розміри знаків на стрижні і моделі.

5. С урахуванням конструкції ливарної моделі и мінімально допустимих товщін шару формувальної суміші на різних ділянках форми розраховано кількість виливків в одній формі - 1 шт., та визначено габаритні розмірі опок - 300 х 250 х 100/50 мм.

6. Зроблено вибір типу і конструкції ливарних опок, модельних плит, а також розроблено конструкцію ливарної моделі.

7. Обрано склади формувальної і стрижньової суміші для виготовлення ливарної форми.

8. Встановлено параметри заливання ливарної форми: температура заливання - 690-760С, місткість ручного заливання - 6 кг.

9. Контроль якості виливків здійснюється за 3 показниками.

ливарний припуск стрижньовий габаритний

Перелік посилань

1. Результаты переписи мирового литейного производства // Литейное производство. - 2012. - № 2.- С.28-33.

2. Скарбинский М. Конструирование отливок/ Пер. с польск.- М.-Л.: Машгиз, 1961. - 574с.

3. Анисимов Н.Ф., Благов Б.Н. Проектирование литых деталей: Справочник. - М.: Машиностроение, 1967. - 272с.

4. Котешов М.П., Колотило Є.В., Іванова Л.Х. Точності деталей і виливків. Припуски на механічне оброблення: Навч. посібник. - Д.: НМетАУ, 2004. - 72с.

5. Абрамов Г.Г., Панченко Б.С. Справочник молодого литейщика.-3-е изд., перераб и доп. - М.: Высш.шк., 1991.- 319с.

6. Методические указания и справочные данные для выполнения технологической части дипломного проекта для студентов специальности 11.06 / Сост.: Н.П. Котешов и др. - Д.: ГМетАУ, 1996. - 100с.

Размещено на Allbest.ru