 |
Назначение и конструкция отливки
|
|
|
|
Введение
Именно на стадии литейного производства формируются структура и свойства материалов, а следовательно, качество и работоспособность изделий. Обеспечить конкурентоспособность продукции возможно только за счет использования прогрессивных технологических процессов, оборудования, эффективных методов контроля и управления качеством, начиная непосредственно с литейного производства.
При выборе необходимого оборудования ориентировался на применение автоматических линий, комплексов, агрегатов, максимально исключающих ручной труд - на продукцию фирм - мировых лидеров по производству литейного оборудования ("ABB", "BMD", "GIZAG" и т.д.), которое зарекомендовало себя в действующих литейных цехах по всему миру, как эффективное, надежное и экономичное. Такое оборудование позволит цеху выпускать качественное, конкурентоспособное стальное литье с соблюдением всех норм по технике безопасности и требований по охране окружающей среды.
Проектируемый цех относится к сталелитейным цехам серийного типа производства и входит в состав предприятия общего машиностроения. Мощность цеха 12,5 тыс. тонн годных отливок в год.
Основными исходными данными для проектирования цеха являются:
1. спецификация отливок по изделиям (см. приложение №1);
2. чертежи отливок с указанием всех технических условий на отливки;
3. типовые технологические инструкции по всему циклу изготовления отливки;
4. паспортные данные на различное оборудование;
Спецификация отливок по изделиям содержит полный перечень всех отливок по изделиям с их полной характеристикой: маркой сплава, количеством на одно изделие, массой отливки, способом изготовления и т.д.
|
|
|
В связи с различием отливок по габаритам, массе и группе сложности, целесообразно предусмотреть два основных потока изготовления отливок:
1. крупное литье по ХТС-процессу массой от 100 кг. до 7 тонн - 6000 т/год.
2. мелкое литье по ПГС-процессу массой от 1 кг. до 100 кг. - 6000 т/год. Точная производственная программа выпуска литья с подробной характеристикой отливок с учетом особенностей технологического процесса их изготовления по двум потокам приведена в третьем разделе.
Т.о. структура проектируемого литейного цеха состоит из следующих производственных подразделений:
1. Крупное литье по ХТС-процессу:
1.1 формовочное отделение;
1.2 стержневое отделение;
1.3 отделение выбивки и регенерации ХТС-смесей.
2. Мелкое и среднее литье по ПГС-процессу:
2.1 формовочное отделение;
2.2 стержневое отделение.
3. Плавильное отделение:
3.1 плавильный участок;
3.2 участок заливки (и внепечной обработки жидкого металла);
3.3 участок подготовки ковшей.
4. Термообрубное отделение.
5. Отделение подготовки формовочных и шихтовых материалов.
Общий раздел
Назначение и конструкция отливки
Среди отливок до 80% по массе занимают детали, изготовляемые литьем в песчаные формы. Метод является универсальным применительно к литейным материалам, а также к массе и габаритам отливок. Специальные способы литья значительно повышают стоимость отливок, но позволяют получать отливки повышенного качества с минимальным объемом механической обработки.
Отливки, не рассчитываемые на прочность, с размерами, определяемыми конструктивными и технологическими соображениями, относятся к неответственным; отливки, испытываемые на прочность, работающие при статических нагрузках, а также в условиях трения скольжения, относятся к ответственным. Особо ответственные - отливки, эксплуатируемые в условиях динамических знакопеременных нагрузок, а также испытываемые на прочность.
|
|
|
Возможности повышения производительности процессов литья, точности размеров и качества отливок расширяются при их изготовлении в автоматизированных комплексах, в которых используются новые механизмы для уплотнения смеси, применяются электронные схемы управления технологическими процессами и счетно-решающие устройства для выбора оптимальных режимов.
Применение роботов для нанесения покрытий, обсыпки блоков и т.п. и заливочных комплексов с телеуправлением обеспечивает защиту оператора от воздействия пыли, дыма, тепла и брызг металла.
Прогрессивно применение покрытия литейной формы для поверхностного легирования отливок. Так, карбидообразующие легирующие элементы (теллур, углерод, марганец) повышают износостойкость формы и устраняют рыхлость отливок; графитизируюшие легирующие элементы (кремний, титан, алюминий) устраняют отбел, уменьшают остаточные напряжения и улучшают обрабатываемость отливок. Применение жидкоподвижных смесей при литье в песчаные формы повышает производительность труда, снижает трудоемкость изготовления формы и стержней в 3 - 5 раз, исключает ручной труд и позволяет полностью механизировать и автоматизировать производство изготовления форм и стержней независимо от их размеров, конфигурации и номенклатуры.
При производстве крупных отливок применение регулируемого охлаждения формы позволяет сократить продолжительность охлаждения в литейной форме отливок массой 20 - 200 т в 2 раза по сравнению с естественным охлаждением.
Отливки I класса точности обеспечиваются формовкой по металлическим моделям с механизированным выемом моделей из форм и с заливкой металла в сырые и подсушенные формы. Этот способ применяют в условиях массового производства и для изготовления наиболее сложных по конфигурации тонкостенных отливок.
Отливки II класса точности обеспечиваются формовкой с механизированным выемом деревянной модели, закрепляемой на легкосъемных металлических плитах, из форм и с заливкой в сырые и подсушенные формы. Этот способ применяют для получения отливок в серийном производстве.
Отливки III класса точности обеспечиваются ручной формовкой в песчаные формы, а также машинной формовкой по координатным плитам с незакрепленными моделями. Этот способ является оптимальным для изготовления отливок любой сложности, любых размеров и массы из разных литейных сплавов в единичном и мелкосерийном производстве.
|
|
|
Технологичность конструкций отливок характеризуется условиями формовки, заливки формы жидким металлом, остывания, выбивки, обрубки. На выполнение основных операций технологического процесса получения отливки влияют уклоны, толщина стенок, размерные соотношения стержней и другие условия.
Большое влияние на технологию последующей обработки отливок оказывает наличие в них отверстий. При массовом производстве в отливках обычно получают отверстия диаметром свыше 20 мм, при серийном - диаметром свыше 30 мм и при единичном - диаметром свыше 50 мм. Обрабатываемые отверстия некруглого профиля выполняют литьем, если диаметры вписанных окружностей соответствуют приведенным выше нормам.
Уступы шириной более 25 мм и выемки глубиной свыше 6 мм на мелких и средних отливках делают литыми. Если отношение толщин стенок составляет 1: 2, то переходные поверхности оформляют в виде галтелей.
Состояние баз и обрабатываемых поверхностей отливок и условия их обработки зависят от способов обрубки и очистки. В технологический процесс изготовления отливки включается и контроль.
|
|
|
