Назначение и условия работы детали типа «Поршневое кольцо»

Введение

Значение литейного производства в народном хозяйстве чрезвычайно велико: почти все машины и приборы имеют литые детали. Нет такой отрасли машиностроения, приборостроения, строительства, где не применялись бы литые заготовки.

Россия занимает по выпуску литых заготовок одно из ведущих мест в мире. Высокие темпы развития народного хозяйства нашей страны ставят перед литейным производством задачу: удовлетворить потребности различных отраслей промышленности в отливках при постоянном их увеличении количества и качества. В 2011 в мире было произведено 98,6 млн. тонн отливок из черных и цветных сплавов, в том числе в России 4,3 млн.т, что составляет 4,36%

Россия занимает 6-е место после Китая, США, Индии, Германии и Японии

Литейное производство в России занимает лидирующее положение среди таких заготовительных баз машиностроения, как сварка и кузница. Коэффициент использования металла (от 75 до 95%).

Общее число литейных предприятий в России составляет около 1250 которые производят отливки, оборудование, сопутствующие материалы.

К сожалению, в последние годы не проводятся работы по совершенствованию технологии ваграночной плавки чугуна. Нет, и ранее не было, в России серийного производства вагранок. В связи с этим все работающие вагранки изготовлены кустарным способом без подогрева дутья и качественной очистки отходящих газов от пыли и вредных составляющих. Основной способ изготовления отливок литье в песчаные формы, в которых

получают около 80% общего количества отливок. Однако точность и чистота поверхности отливок, полученных в песчаных формах, во многих случаях не удовлетворяет требованиям современного машиностроения. В связи с этим все более широко применяют специальные виды литья: в металлические формы (кокиль), под давлением, по выплавляемым моделям, центробежное, в оболочковые формы, позволяющее получить отливки повышенной точности, высокой чистотой поверхности и минимальным объемом обработки резанием, а также метод вакуумного всасывания, по газифицируемым моделям, электрошлаковое литьё.

Литейное производство называют технологический процесс получения детали машин путем заливки расплавленного металла в литейную форму. Внутренняя полость которой имеет форму и размер заготовки готовой стали. После затвердевания металлов образуется отливка заготовки или детали. В настоящее время нет не одной машиностроительной отросли где бы не применялись литые детали. В авто и промышленных оборудованиях методом литья изготавливается около 75% всех деталей.Литые заготовки (отливки) в дальнейшем подвергаются механической обработке.

Литьем получают отливки простой и сложной конфигурации, сплошные и с внутренними полостями, массой от нескольких граммов до нескольких сотен тонн из различных материалов (литейных сплавов).В литейном производстве машиностроительных отраслей промышленности за прошедшие годы проводились реконструкции и техническое перевооружение на базе ресурсосберегающих технологий и автоматизированного оборудования. Однако темпы их осуществления оказались недостаточными, особенно при освоении автоматизированных комплексов оборудования, промышленных манипуляторов.

Выпуск точных отливок в общем выпуске отливок в 2012-2015 годах намечено довести 35-45%. В 2 раза увеличивается выпуск оборудования для таких технологических процессов, как литье под давлением с программным управлением, литье в облицованный кокиль, в оболочковые формы, по выплавляемым моделям, вакуумно-пленочной формовкой. Литье по выплавляемым моделям, широко применяемое в машиностроении при изготовлении тонкостенных сложных по конфигурации отливок, является наиболее распространенным методом получения мелких художественных отливок. Этот метод имеет долгую историю. Хорошо известны примеры литья пушек, колоколов, скульптуры с применением моделей, изготовленных из воска. Опыт ряда передовых предприятий успешно осуществляющих техническое перевооружение литейного производства показывает, что добиться существенного повышения производительности труда, коренным образом улучшить его условия можно только путем широкого использования результатов научно-технического прогресса

 

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Назначение и условия работы детали типа «Поршневое кольцо»

Поршневые кольца — это незамкнутые кольца, которые с небольшим зазором посажены в канавках поршней. Поршневые кольца по назначению разделяют на компрессионные и маслосъемные.

Компрессионные кольца предотвращают порыв газов из камеры сгорания в картер. Наружный диаметр кольца в свободном состоянии больше внутреннего диаметра цилиндра, поэтому часть кольца вырезана. Вырез в поршневом кольце называют замком. Маслосъемные кольца препятствуют проникновению масла из картера в камеру сгорания, снимая излишки масла со стенки цилиндра. Их устанавливают ниже уровня компрессионных. Они в отличии от компрессионных колец имеют сквозные прорези.

Поршневые кольца, сделанные из нержавеющей стали, являются усовершенствованием хромированных чугунных колец. По сути, нержавеющая сталь является материалом, в который входит большое количество хрома. И такие кольца имеют свойства, аналогичные свойствам хромированных колец. Нержавеющая сталь также имеет способность противостоять высокой температуре, превосходящую хромированный чугун.

Для увеличения срока службы колец и обеспечения быстрой их приработки созданы молибденовые кольца. Его основа из чугуна с молибденовым покрытием. Молибден обладает многими противоизносными свойствами хрома, а в некоторых случаях может иметь большую сопротивляемость износу. С течением времени молибденовые кольца стали основными в двигателях, так как они долговечны, относительно легко прирабатываются и более надежны.

 

Рисунок 1 – Поршневые кольца

 

 

 

Рисунок 2 – Два компрессионных поршневых кольца, установленные на поршне двухтактного бензинового двигателя мотороллера. В канавке находится стопорный штифт

 

 

Рисунок 3 - Поршневые кольца разных видов

1)компрессионные кольца
2)чугунное маслосъёмное

Справа составное маслосъёмное кольцо:
3)радиальный расширитель
4)осевой расширитель
5)тонкие стальные маслосъёмные кольца, верхнее и нижнее

 

Сталь СЧМ-2

Таблица 1 - Характеристика материала

	C	Si	Mn	Cr	Ni	Р	S
СЧМ-2	2,8-3,3	1,5-2,2	0,9-1,2	0,2	0,6	0,2	0,15

 

Технологическая часть

1.1 Технические условия на изготовление и методы их обеспечения и контроля

1)Твёрдость отливки 228...285 НВ (=4.0...3,6 мм)

2)Точность отливки 11Т-0-0-11 ГОСТ 26645-85.

3)Размеры для справок.

4)Литейные уклоны не более 2

5)Неуказанные литейные радиусы не более 3 мм

6)На поверхности А допускается утяжина глубиной не более 10 мм

7)Заготовка на 10 деталей

8)Остальные технические требования по ТТ ЧЛ-355

Фактический уровень качества конкретного экземпляра продукции устанавливается техническим контролем. Под техническим контролем качества понимается сравнение показателей предметов, орудий, продуктов труда и технологических процессов с показателями, зафиксированными в технических документах. Сравнивают формы, размеры, чистоту поверхности, прочность, твердость, мощность, производительность, режимы обработки и другие показатели, характеризующие доброкачественную продукцию. Технический контроль осуществляется прежде всего производственным персоналом (рабочим, мастером), который выполняет работу и несет ответственность за ее качество. Рабочий, закончив работу или отдельную операцию, должен убедиться в ее качественности, сравнив полученные показатели с зафиксированными в технических документах. Такой контроль предусматривается технологическим процессом и осуществляется либо во время обработки детали и выполнения работы, либо после ее окончания в выделенное на контроль время (во время машинно-автоматической обработки следующей детали).

Кроме технического персонала технический контроль качества осуществляют работники специального органа — отдела технического контроля (ОТК).

Основная задача контрольного аппарата — выявление причин появления и предупреждение брака, т.е. его профилактика. В случае появления брака на определенной стадии технологического процесса задачей технического контроля является выявление его на самых ранних операциях с тем, чтобы не допустить бракованные заготовки деталей и другие предметы на дальнейшую обработку и тем самым предотвратить бесполезные затраты труда и средств. Наконец, если в процессе производства бракованной оказалась готовая продукция, технический контроль должен своевременно выявить этот брак и предотвратить ее отправку потребителю.

Технический контроль должен быть направлен на те объекты и операции технологического процесса, на которых возможно возникновение брака или которые могут служить его источником при обработке предметов труда на дальнейших стадиях технологического процесса.

Объектами технического контроля являются:

-исходные материалы, полуфабрикаты, комплектующие изделия, потребляемые в производстве;

-техническая документация, по которой изготавливается продукция;

-качество контрольно-измерительных приборов, инструментов и средств, с помощью которых определяются показатели качества продукции;

-состояние оборудования, приспособлений, инструмента и другой технологической оснастки, с помощью которых изготавливается продукция;

-соблюдение режимов обработки или получения продуктов, а также технологических и производственных инструкций;

-заготовки, детали, сборочные единицы и выполнение отдельных важнейших операций технологического процесса их изготовления;

-готовая продукция;

-качество упаковки и отгрузки продукции;

-работа машин у потребителя в течение гарантийного срока.

Помимо ОТК контрольные функции выплняют заводские лаборатории, которые проводят анализы и испытания химических, физических, механических, структурных и технологических свойств сырья, материалов, полуфабрикатов и участвуют в разработке мероприятий по уменьшению брака. Качество некоторых видов особо важной и ответственной готовой продукции проверяет также представитель потребителя (ведомственный приемщик).

 

2.2 Определение припусков на механическую обработку

Маршрут обработки состоит из двух этапов:

-обработка маслоты до разрезания колец; обтачивание наружной цилиндрической поверхности; подрезание торца; раста­чивание технологической базы и маслоты;

-обработка колец после разрезания: прорезание замка, термическая обработка кольца, шлифование торцов и наружных поверхностей колец. Проектирование основных операций механической обработки. На первой операции производится подготовка базовых поверх­ностей. Обтачивание цилиндрической поверхности буртика и подрезание его большого торца. Буртик маслоты, являющийся технологическим элементом конструкции и уходящий в отходы после разрезания маслоты на кольца, подвергают обработке, так как его обработанные поверхности будут служить базами в даль­нейших операциях. Заготовка зажимается за основную часть маслоты в трехкулачковом патроне. Обработку производят на токарно-револьверном станке,

Следующая операция — предварительное обтачивание наруж­ной и растачивание внутренней поверхности маслоты. Заготовка зажимается в трехкулачковом патроне за буртик.

Обработку цилиндрических поверхностей выполняют как в пре­дыдущей операции. Переход, связанный со снятием фасок и отре­занием колец, выполняется с помощью четырехрезцовой державки. В державке, закрепляемой на поперечном суппорте станка, укреплены два фасочных резца и два отрезных резца. Ориентация резцов относительно заготовки в продольном направ­лении производится с помощью установочного винта, которого касаются края заготовки. После этого токарь подает суппорт с державкой на себя и протачивает фаски, а затем — от себя и отрезает сразу два кольца.

Далее в два установа производят шлифование торцов заго­товки кольца на плоскошлифовальном станке.

Прорезание замка кольца выполняют на горизонтально-фре­зерном станке прорезной дисковой фрезой. Заготовку закрепляют в специальном приспособлении.

Корпус приспособления прикрепляется к столу станка, фик­сируясь на нем с помощью шпонок. Установка стола с приспо­соблением относительно фрезы в направлении поперечной подачи происходит с помощью щупа, вводимого между фрезой и краем прорези в упоре.

Перед загрузкой приспособления съемная шайба снята со штока, который вместе с поршнем пневматического цилиндра занимает крайнее правое положение.

Заготовки ставят на опоры, затем на шток надевают съем­ную шайбу и сжатый воздух поворотом рукоятки распредели­тельного крана подается в пространство справа от поршня, бла­годаря чему и зажимается вся партия заготовок. Затем включается продольная подача и производится прорезание замка. Далее идет операция термофиксации замка.

Термическая обработка кольца производится в таком состоя­нии, когда его концы разведены на ширину замка свободного кольца. Кольца перед термофиксацией укладывают в приспособ

 

2.3 Разборка технологического процесса изготовления отливки

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.

Отливку «Кольцо» располагаем массивной частью вверх, и устанавливаем над ней прибыль.

Обоснование выбора поверхности разъема формы и модели.

Поверхностью 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 правильном выборе поверхности разьема возможно искажение конфигурации отливки, неоправданное усложнение формовки, сборки.

Выбирая поверхность разьема формы необходимо удовлетворить 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 должна иметь отъемных частей, отъемные части допускаются в крайних случаях.

Литейными стержнями называют элементы литейной формы, изготавливаемы отдельно от полуформ по специальной (как правило) оснастке и предназначенные для получения в отливке отверстий и полостей, которые не могут быть получены от модели. Стержни, как правило, ставят в форму после сушки, чтобы их прочность и уменьшить газотворность.

Стержневые знаки служат для обеспечения правильного и надежного фиксирования стержней в форме и удаления из него газов во время заливки.

При проектировании стержней необходимо:

-определить границы стержней и их количество;

-выбрать или рассчитать размеры знаковых частей и определить величину зазоров между знаками формы стержней;

-обеспечить прочность за счет выбора соответствующего состава стержневой смеси или установки каркасов;

-выбрать способ изготовления, показать плоскость разъема стержневых ящиков и направление набивки;

-разработать систему вентиляции.

При конструировании стержней руководствуемся следующими

соображениями:

-стержень располагается в нижней полуформе, так как на установку

и крепление стержня в верхней опоке затрачивается в 5-6 раз больше времени, чем внижней;

-избегаем односторонне посаженных стержней, для чего пользуемся приемом дублирования стрежней; при этом исключается возможность их смещения под действием собственной массы или напора металла;

-конструкция формы исключает фиксирование одних стержней в знаках других, так как при этом суммируются ошибки их установки.

Формовочные уклоны на знаковой формообразующей поверхности: При формовке по-сырому для предотвращения разрушения кромок формы при установке стержней ГОСТ 3606-80 рекомендуется выполнять противообжимные пояски горизонтальных стержней: а = 12мм, b =2мм.

 

2.4 Расчет параметров литниково-питающей системы

Назначение литниковой системы:

Литниковая система (л.с) должна обеспечить спокойную, равномери непрерывную подачу металла в заранее определенные места отливки.

Конструкция л.с должна создавать условия, препятствующие засасыванию воздуха потоком металла.

Литниковая система должна задерживать все неметаллические включения, попавшие в поток металла. Одной из важнейших функций л.с является заполнение формы с заданной скоростью: при очень большой скорости заливки происходит размыв стенок формы и каналов самой л.с, а при слишком медленной заливке – значительное охлаждение металла и образование спаев, неслитин, недоливов.

Литниковая система должна способствовать выполнению принципа равномерного или направленного затвердевания отливки. Она служит для частичного питания жидким металлом отливки в начальный момент ее затвердевания.

Нормальная л.с состоит из следующих основных элементов: приемное устройство, стояк, зумпф, литниковый ход, питатели.

Приемные устройства

Назначение их состоит в том, чтобы обеспечить попадание струи из ковша в каналы л.с. Также эти устройства гасят энергию струи металла из ковша и частично улавливают шлак, попавший в поток из ковша. В качестве приемного устройства применяют литниковую вовронку.

Литниковые воронки применяются при заливке всех стальных отливок, независимо от их массы, при заливке из стопорных ковшей, а также для уменьшения поверхности контакта металла с литниковой системой.

Стояк

Он представляет собой вертикальный канал л.с, по которому металл опускается от уровня чаши до того уровня, на котором он подводится к отливке.

Очень часто по условиям формовки (особенно при машинном изготовлении форм) требуется установка расширяющихся к низу стояков. В таких стояках может происходить подсос воздуха, и требуется установка дросселей, а если сечение питателей наименьшее (то есть л.с. заполненный), то дроссели не нужны.

Зумпф

Очень ответственным местом в л.с. является зумпф – это расширение и углубление под стояком. Его всегда нужно делать при устройстве л.с. В нем образуется болотце металла, гасящего энергию струи из стояка и тем самым предотвращающего разбрызгивание металла. Кроме того, выходя из зумпфа в литниковый ход, металл направлен снизу вверх. При этом направление движения металла совпадает с направлением естественного движения шлаковых частиц, попавших из ковша в металл, и они быстрее выносятся к потолку литникового хода, то есть зумпф позволяет сделать короче литниковый ход и уменьшить расход металла на л.с.

Литниковый ход

Он представляет собой горизонтальный канал, чаще всего трапециевидного сечения, устанавливаемый на плоскости разъема формы. Основным его назначением является распределение потока металла из стояка по отдельным питателям, обеспечивая его равномерный расход.

Питатели

Последний по ходу металла элемент л.с. – питатели. Их количество и расположение зависят от характера заливаемых деталей. Сечение питателей должно быть таким, чтобы они легко отламывались от отливки. Когда металл подводится несколькими питателями к отливке, истечение его из разных питателей, удаленных на различное расстояние от стояка, разное. Дальние питатели пропускают большее количество металла, чем ближние. Это объясняется тем, что в крайних питателях динамический напор частично переходит в статический, поэтому скорость истечения металла из этих питателей выше.

Выбор типа литниковой системы

Решающими факторами, от которых зависит выбор типа л.с., являются: конструкция отливки, принятая в цехе технология и свойства сплава, из которого отливается заготовка. Для изготовления стальных отливок применяются л.с. максимальной простоты и минимальной протяженности, так как сталь при охлаждении резко теряет жидкотекучесть. Выбранная л.с. относится к верхним л.с. с горизонтальным расположением питателей. В такой л.с. металл подводится в верхнюю часть отливки и к концу заполнения формы в отливке создается температурное поле, соответствующее принципу направленного затвердевания (снизу холодный, а сверху горячий металл).

Выбор места подвода металла к отливке

При выборе места подвода металла к отливке обязательно учитывается принцип затвердевания отливки. Так как отливка по своей конструкции склонна к направленному затвердеванию, то металл лучше подводить в ее массивные части. Протекающим металлом форма в местах подвода разогревается, в тонкие части отливки металл подходит охлажденным и скорость их затвердевания еще больше увеличивается. Массивные части, разогретые горячим металлом, затвердевают медленнее. Такое температурное поле способствует образованию в отливке (в ее массивном или тепловом узле) концентрированной усадочной раковины, которую легко перевести в прибыль. Металл подводим вдоль стенки, в этом случае не происходит прямого удара струи металла в стенку формы и вероятность ее размыва уменьшается.

Для отливки «Кольцо» подвод металла выбран в тело отливки в нижней полуформе, с таким расчетом, чтобы прибыльная часть заполнялась последней. По месту подвода металла в форму данный тип подвода называется горизонтальным, питатели располагаются в горизонтальной плоскости разъема литейной формы.

Расчет литниковой системы

Расчет литниковой системы производят применительно к условиям заливки форм: или из поворотного чайникового ковша, что практикуется при изготовлении мелких отливок, или стопорного ковша.

В первом случае строят запертые литниковые системы с отношением Fпит: Fл.ход: Fст = 1,0: 1.05: 1.15 (1,0: 1.3: 1.6) где л.ход – общее сечение литниковых ходов после стояка.

При изготовлении крупных отливок, когда литниковая система собирается из керамических элементов соотношение Fпит: Fпит: Fл.ход = 1: 1: 1 или делать ее расширяющей.

 

Определение оптимальной продолжительности заливки производят по формуле

 

S₁

 

 

Где: - оптимальная продолжительность заливки

S₁- коэффициент времени, установленный по таблице - 4;

- преобладающая или средняя толщина стенки отливки в мм;

G – Вес одной отливки плюс литников и прибылей приходящихся на одну отливку в кг.

 

= S₁ = 1,5 х = 32,35 сек

Таблица 2 - Значение коэффициента S₁ для стальных отливок

 

Температура металла и жидкотекучесть	Подвод металла
Снизу сифоном в толстостенные части отливки	На половине высоты или ступенчатый (комбинированный)	Сверху равномерно тонкостенные части отливки
Нормальные	1,3	1,4	1,5-1,6
Повышенные	1,4-1,5	1,5-1,6	1,6-1,8

 

Усадочные раковины образуются в отливках вследствие уменьшения объема жидкого металла при охлаждении и, в особенности, при переходе его из жидкого состояния в твердое. Они относятся к числу основных пороков отливок, с которыми литейщикам повседневно работать. Для борьбы с усадочными раковинами применяются литейные прибыли, представляющие собой резервуары жидкого металла, из которых происходит пополнение объемной усадки отдельных частей отливки, расположенных вблизи прибыли. От эффективности работы прибыли зависит качество отливки и процент выхода годного литья. Установка прибылей способствует выполнению принципа направленной кристаллизации. Прибыль должна:

-обеспечить направленное затвердевание отливки к прибыли; поэтому ее надо устанавливать на той части отливки, которая затвердевает последней;

-иметь достаточное сечение, чтобы затвердеть позже отливки;

-иметь достаточный объем, чтобы усадочная раковина не вышла за пределы прибыли;

-иметь конструкцию, обеспечивающую минимальную поверхность.

Применение верхней л.с позволяет получить в отливке температурный градиент соответствующий направленному затвердеванию. Таким образом, на верхние по заливке массивные части (разогретые заливаемым металлом) устанавливаем прибыли. В нижние по заливке массивные части попадает холодный металл, поэтому эти части не требуют дополнительного охлаждения, и, соответственно применения холодильников.

Расчет прибылей по методу проф. Андреева

Большинство способов расчета прибылей основаны на «методе вписанных окружностей». Суть его заключается в том, что на листе бумаги в натуральную величину вычерчивается термический узел и в него вписывают окружность так, чтобы она касалась стенок отливки. Окружность диаметром d и есть размер термического узла.

При выборе места установки и количества прибылей нужно учитывать следующие обстоятельства

1)усадочные раковины образуются в местах отливки, затвердевающие последними (массивные узлы, местные утолщения, места с затрудненной теплопередачей);

2)усадочные раковины стремятся расположиться в верхних массивных частях отливки;

3)устанавливаемые на отливках прибыли служат не только для предотвращения усадочных раковин в теле отливки, но и для собирания неметаллических включений и ликвационных выделений;

4)открытые прибыли, расположенные на верхних частях отливок выполняют также и роль выпоров; применение закрытых прибылей не исключает необходимости установки выпоров;

5)прибыли увеличивают сопротивление формы усадке и при установке на массивных отливки замедляют охлаждение этих частей, в результате чего возрастают напряжения в отливках и усиливается опасность возникновения горячих трещин;

6)расположение прибылей на необрабатываемых поверхностях отливки приводит к необходимости обработки или зачистки мест установки прибылей.

Обычно прибыли применяются для отливок из сплавов с большой объемной усадкой при затвердевании – таких, как углеродистая и легированная сталь. Но в ряде случаев прибыли устанавливаются и на крупных отливках из серого чугуна, на разнообразных отливках из высокопрочного чугуна, из сплавов цветных металлов.

Определение размеров прибылей отливок из углеродистой и низколегированной стали.

Сущность расчета прибылей сводится к следующему:

1)любой из практических случаев питания отливки или узла отливки приводят к одной из двух типовых схем патания

2)в намеченном месте установки прибыли определяют диаметр окружности Т, вписанной в наиболее массивную прибыльную часть отливки;

3)в зависимости от значения Т для соответствующей схемы питания

устанавливают по таблицам значения следующих отношений:

d/T, Н_пр / d, Н_отл /Т – относительную протяженность прибылей ∑ di /B×100 или ∑ di/L × 100, где d – ширина основания прибыли; L- длина основания прибыли; Н_пр – высота прибыли; Н_отл. – высота питаемой части отливки; ∑ di= d₁+d₂ ….= суммарная величина наибольших измерений оснований прибылей на протяжении питаемого узла; В – ширина питаемого узла; I –длина питаемого узла.

 

Таблица 3 - Первая типовая схема питания

 

Т в мм	d / T	Нпр /d	Относительная протяженность прибылей в %
	1,8-2,5 1,6-2,5 1,5-2,0 1,3-1,6 1,3-1,5 1,25-1,5 1,2-1,5 1,2-1,3 1,1-1,25 1,1-1,2	1,8-1,2 1,6-1,2 1,5-1,2 1,5-1,1 1,4-1,1 1,25-1,0 1,1-0,95 0,9-0,8 0,85-0,7 0,8-0,7	20,0-40,0 20,0-40,0 22,5-42,5 21,0-44,0 25,0-50,0 25,0-57,0 38,0-62,0 51,0-73,5 65,0-81,5 (Г,,-85,0)

 

2.5 Расчет шихты для получения заданной марки материал

Таблица 4 – Полученный расчет шихты

 

 

Расчет шихты для стали проводился по формуле

M мат = K;

Где M мат - заданное количество элемента в материале в %

С ших - содержание элемента материале шихты (ст.лома, FeSi, FeMn)

С м.з - количество материала в металлозавалке в %.

K – коэффициент угара элементов.

М м.з =

Где M - общая металозавлка с учетом среднего выхода годного литья, в киллограмах

М м.з - количество материала в металлозавалке в

 

 

3. Конструкторская часть.

3.1 Проектирование отливки. Разработка технических требований.

При проектировании отливки учитывалась технология получения от-ливки, так как отливка не имеет сложной конфигурации была выбрана технология получения отливки методом альфа-сет – процесс (ХТС). Класс точности отливки назначен исходя из требований ГОСТ Р53464-2009, все технические требования к отливки сформулированы на основа-нии ТУ 4112-001-08629387-2003.При проектировании отливки были вы-полнены литейные уклоны. Выполнены литейные радиусы размером 5мм. При проектировании отливки выбран материал 15Х18Н22В6М2РЛ и в случае отсутствия основного применяют материал 35Х26Н19МС2Л ТИ 052.25.014.00024.

 

3.2 Проектирование технологической разработки.

При проектировании технологической разработки, учитывалась тех-нология альфа-сет-процесс (ХТС). В качестве применяемых материалов для изготовления формы применялась смола фенольно-щелочная, отвер-дитель Т-033 расчет литниково-питающей системы, определение сечений питателей, количества питателей, размеры шлаковика и сечение стояка определялись по формулам указанным выше в разделе «Расчет парамет-ров литниково-питающей системы» настоящего курсового проекта.

Для изготовления самой формы ХТС использовались многоразовые рам-ки для изготовления полуформ. Так данная технология относится к раз-ряду безопочных технологий.

 

3.3 Проектирование технологической оснастки. Описание конструкции оснастки назначение основных элементов. Принцип работы технологиче-ской оснастки (модели, пресс-формы, кокиля и т.д.)

При проектировании модели верха и низа в качестве предпочитаемых материалов был выбран материал АК-12ч и в качестве его заменителя на случай отсутствия основного АК-7 ГОСТ1583-86. Величина шероховато-сти модели определена на основании нормативных документов ГОСТ Р53464-2009. Исходя из класса точности отливки. Модель выполнена с учетом расчетных размеров по линейно и объемной усадке основного ма-териала стали 15Х18Н22В6М2РЛ на уровне 2%. Для закрепления модели в ее основании выполнены отверстия с нарезанной резьбой М10 с цель установке на подмодельной плите. Сама модель выполнена с внутренней полостью, для обеспечения экономия металла АК-12ч и уменьшении веса модельного комплекта в целом.

 

Организационная часть

Описание функций производственного участка

Формовочный участок

Функцией формовочного участка является получение разовых литейных форм.

Формовочный участок- производство литейных форм и стержней методом ручной и машинной формовки. Стержни и формы изготавливаются из сыпучих самотвердеющих песчано-смоляных смесей. Участок оснащен современным формовочным оборудованием производства Белорусского завода белниилит. Два одношнековых смесителя модификации С1-Ш3 с установками подачи сухого песка в смеситель, а также оборудованием для дозирования и подачи сухих компонентов- ингибиторов в смесь, обеспечивают производительность приготовления холодно-твердеющих смесей до 6 т в час.

Технологические преимущества и состав ХТС по сравнению с традиционными песчано-глинистыми стержнями и формами обеспечивает в производстве высокую геометрическую точность и механическую прочность стержней и форм. Ингибиторы, входящие в ХТС гарантируют отсутствие таких дефектов литья как пригары, а прочность формы обеспечивает отсутствие дефектов литья связанных с разрушением форм и стержней, их размытием при заливке, таких как: газовые раковины, посторонние включения в теле отливки.

Технологическая оснащенность формовочного участка позволяет применять в производстве форм различные процессы приготовления ХТС.

Применяются:

Основной процесс, применяемый на участке – Альфа-сет процесс- с использованием связующих щелочных фенольных смол холодного отверждения с продувкой их газовыми реагентами. Преимуществами данного процесса являются низкий уровень газовых дефектов при литье. ХТС Альфа-сет процесс изготовления форм и стержней в начале литейного производства – это качественные отливки на выходе.

Каждая форма и каждый стержень подвергается тщательному осмотру формовщиков под руководством и контролем опытных мастеров- формовщиков с многолетним стажем работы.

Выявляются и устраняются мелкие дефекты формовки и сборки, которые могут привести к несоответствию геометрии отливки. После принятия мастерами участка готовые формы и стержни, попадают в покрасочную камеру для нанесения на них огнеупорного покрытия и дальше в сушильные шкафы и камеры, где сушатся при температуре 60-80 гр. Перед сборкой и передачей их на плавильный заливочный участок. Габариты и масса форм и стержней, производимых, на участке различна и максимально в сборе может составлять до 3 тон.

Оборудование необходимое в технологическом процессе изготовления отливки.

Установка регенерации и охлаждения песка УР 6

Установка регенерации и охлаждения песка УР 6 предназначена для регенерации отработанной формовочной и стержневой холодно-твердеющей (самотвердеющей) смеси с целью дальнейшего использования в литейном производстве. Машина может применяться в литейных цехах индивидуального, мелкосерийного и серийного производства.

Смеситель шнековый марки С1Ш3

Основные технические данные смесителя шнекового:

Тип смесителя: шнековый

Количество шнеков: 1

Производительность, т/ч: 3

Радиус действия: 1400мм

Количество насосов дозаторов: 2шт.

Угол поворота рукава: 180град.

Мощность: 3кВт.

Габаритные размеры (без шкафа управления и насосных установок):1000х350х1500

Масса: 300кг.

Требования, предъявляемые к смесителю

1)Должен обеспечивать качественное перемешивание смеси.

Вытряхной стержневой ящик

Вытряхные деревянные ящики имеют корпус коробчатого типа, в

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: