 |
Методические указания к работе над курсовым проектом.
|
|
|
|
4.1. План построения и содержание разделов пояснительной записки к курсовому проекту.
Записка начинается с титульного листа (форму титульного листа см. в приложении), затем задание на курсовой проект, оглавление и изложение всего материала в следующем порядке:
1. Введение.
2. Характеристика литой детали и анализ технических условий на отливку.
3. Анализ технологичности литой детали.
4. Разработка технологического процесса.
5. Механизация и автоматизация технологического процесса производства заданной детали.
6. Сравнительные технико-экономические показатели нескольких вариантов технологического процесса изготовления отливки (привести схемы вариантов).
7. Организационная часть - план участка. Охрана труда.
4.2. Методические указания по выполнению отдельных разделов курсовой работы.
4.2.1. Введение.
Во введении следует указать роль литейного производства для экономики страны. Дать критический анализ состояния литейного производства предприятий нашего города и области, наметить пути совершенствования технологии производства заданной детали.
Цель данного раздела - поставить задачи, которые решаются в настоящей работе, и наметить возможные пути решения этих задач.
4.2.2. Характеристика литой детали и технических условий на отливку.
Описать работу детали в узле или машине. Указать величину и характер сил, действующих на деталь в процессе работы, основные причины износа. Указать свойства, лимитирующие долговечность. На основании анализа работы сформулировать технические требования на готовую продукцию, т.е. комплекс свойств, который должен обеспечивать длительную работу детали в узле.
Обосновать выбор литейного сплава для изготовления детали. Выбранный сплав в литом состоянии (а при необходимости после соответствующей термической обработки) должен обладать комплексом физико-механических свойств, обеспечивающих длительную эксплуатацию детали.
|
|
|
Выбор литейного сплава решается методом технико-экономического анализа, предпочтение отдается тому сплаву, который при обеспечении всех требований технических условий на готовую деталь потребует минимальных затрат на производство.
В пояснительной записке следует привести химический состав, физико-механические свойства, технологические (литейные) свойства, описать роль легирующих элементов, входящих в сплав.
После обоснования выбора литейного сплава соответствующей марки необходимо разработать ТУ на литые заготовки заданной детали, а так же методы контроля указанных в ТУ свойств.
4.2.3. Анализ технологичности литой детали.
Анализ технологичности выполняется в соответствии с методическими указаниями, где рассмотрены все требования литейной технологии, обеспечивающие для заданной конструкции отливок надлежащее качество металла и условия кристаллизации отливок в разовой песчаной форме.
4.2.4. Разработка технологического процесса.
На основании анализа конструктивных особенностей отливки, ее массы, заданной программы студент должен предложить несколько технологических вариантов конструкции литейной формы (схемы), выбрать и обосновать оптимальный способ изготовления литейной формы. К этим способам следует отнести: ручную формовку, машинную формовку в опоках по моделям; пескометную формовку; машинную безопочную формовку; формовку в стержнях и др.
Кроме указанных методов работы, следует предусмотреть вид формовки: по-сырому, по-сухому, с применением самотвердеющих смесей. Выбор того или иного метода и вида формовки определяется следующими факторами:
1. массой и сложностью конфигурации отливки;
|
|
|
2. характером производства;
3. техническими условиями на качество отливки;
4. родом заливаемого сплава. Выбор формовочной и стержневой смеси.
Методы изготовления литейных форм из самотвердеющих смесей можно сопоставить со способами формовки по-сухому, т.к. им не присущи основные недостатки формовки по-сырому. вызванные повышенной влажностью и меньшей механической прочностью стенок формы.
4.2.5. Выбор линии разъема модели и формы.
Определение оптимального разъема формы является важным фактором в разработке конструкции литейной формы. При этом следует руководствоваться следующими положениями, выработанными многолетней практикой и теорией литейного производства:
а) число поверхностей разъема формы должно быть наименьшим, желательно не более одной;
б) основную часть отливки или всю отливку необходимо располагать в одной, и главным образом в нижней полуформе, что предупреждает получение брака;
в) поверхность разъема по возможности должна быть плоской, так как иначе усложняется изготовление модельной оснастки и формы;
г) принятый разъем формы должен обеспечить удобство уплотнения формы, ее сборки, надежность установки стержней, свободное извлечение модели из формы;
д) выбранный разъем формы должен обеспечить возможность формовки с наименьшим числом стержней;
е) при выбранном разъеме базы механической обработки должны располагаться в одной части формы вместе с обрабатываемыми поверхностями.
4.2.6. Определение положения отливки в форме при заливке.
При выборе положения отливки в форме следует руководствоваться большинством положений, приведенных в разделе 4.2.5. и нижеприведенными дополнениями:
а) обработанные поверхности отливки при заливке должны располагаться вертикально или внизу;
б) утолщенные части чугунных отливок целесообразно располагать внизу, а стальных отливок и отливок из других сплавов, большой объемной усадкой при переходе из жидкого в твердое состояние (например, алюминиевых бронз) - вверху или в местах, доступных для простановки компенсаторов и прибылей;
в) при наличии в форме сырых болванов располагать их следует в нижней полуформе.
4.2.7. Определение величины припусков на механическую обработку.
|
|
|
Размеры отливки отличаются от размеров от размеров готовой детали на величину припусков на механическую обработку, которые выбираются в зависимости от допусков на размеры отливок по ГОСТ 26645-85.
4.2.8. Определение числа стержней, формы и размеров их знаков, зазора между знаками стержня и формы.
Определив положение отливки в форме, поверхность разъема и способ изготовления формы, определяют внешний контур стержня и границу между ними. Эта работа обычно выполняется в два этапа.
Сначала делают принципиальные наметки по определению внешних очертаний стержней. При этом предпринимают все возможное, чтобы можно было избежать стержней вообще, если соответствующие части отливки можно получить по модели. Затем уточняют контур каждого стержня в отдельности, руководствуясь источниками. Стержни обозначаются буквами и номерами в порядке их простановки в форму, например: Ст 1, Ст 2, Ст 3, Ст4.
4.2.9.Выбор места подвода металла в полость формы.
При решении этой задачи исходят из следующих соображений:
-если отливка имеет склонность к трещинообразованию, образованию внутренних напряжений, следует по возможности добиваться равномерного затвердевания этой отливки. В этом случае подвод металла осуществляется в тонкие части отливки;
-если отливка имеет склонность к образованию усадочных раковин, следует по возможности добиваться направленного затвердевания этой отливки. В этом случае подвод металла в полость формы осуществляется в толстые части, под прибыль или непосредственно в прибыль;
- если отливка представляет собой сочетание тонкостенных частей большой протяженности с отдельными массивными узлами, то следует применять симметричный подвод металла в тонкие части отливки, а своевременное затвердевание массивных частей обеспечить холодильниками в сочетании, если это необходимо, с установкой прибылей.
Большое значение при выборе подвода металла в литейную форму имеет уровень подвода металла, который может быть сверху, снизу, на некотором уровне или на нескольких уровнях литейной формы. Подвод металла сверху усиливает эффект направленного затвердевания снизу вверх, но связан с опасностью разбрызгивания при падении и образовании корольков.
|
|
|
При подводе металла снизу форма заполняется более спокойно, а поверхность отливки получается более гладкой, однако при этом есть возможность образования спаев.
Наиболее удобно и просто подводить металл на уровне плоскости разъема литейной формы, хотя этот вариант имеет свои недостатки.
Подвод металла на нескольких уровнях производится при изготовлении крупных высоких отливок.
4.2.10. Определение числа отливок в форме, габаритов опок и расположение отливок на плите.
Определение числа отливок в форме, выбор надлежащих размеров опок и размещение моделей в опоке или на плите имеет важное технико-экономическое значение. Если габариты опоки приняты излишне большими, то значительно увеличивается удельный расход формовочных материалов. Стремление же как можно больше сократить размеры опок при одном и том же числе моделей приводит к другому нежелательному последствию - получению различного рода дефектов (обвала частей формы, ухода металла из формы во время заливки и т. п.).
Габариты опок можно определить простым расчетом, основанном на теоретическом анализе допускаемого давления на форму, равного 0,025 МПа для сырой и 0,25 МПа для сухой формы. Наряду с этим, чтобы не ошибиться при решении этого вопроса, необходимо руководствоваться обобщенными данными практики.
При выборе размеров опок и размещении в них моделей следует пользоваться следующими основными правилами:
- в опоке можно разместить одну или несколько моделей. С целью сокращения удельного расхода формовочных материалов, для отливок малого и среднего развеса характерно многогнездное расположение моделей. Для отливок среднего развеса с большими габаритами и для отливок крупного развеса применяется одногнездное расположение моделей;
- при выборе многогнездного расположения моделей не следует увлекаться назначением опок больших габаритов, формуемых на больших машинах. Практикой установлено, что число моделей небольшого размера одной опоке не должно превышать 8 - 12 шт.;
- размещая модели, необходимо располагать их симметрично относительно элементов литниковой системы с таким расчетом, чтобы обеспечить подвод металла в полость каждого отпечатка в одном и том же месте;
- при формовке на машинах габариты опок принимаются с таким расчетом, чтобы они соответствовали технической характеристике выбранной машины или автоматической линии.
Техника выбора опок состоит в том, что сначала назначается ориентировочное число моделей в одной опоке, а затем по нормам определяются необходимые минимальные зазоры между стенками опоки и отдельными моделями. По полученным данным путем геометрического построения определяется примерный габарит опоки, который окончательно уточняется и приводится к нормальному по ГОСТу.
|
|
|
После выбора размеров опок составляется общая схема литниковой системы с учетом числа отливок в форме.
4.2.11. Расчет и конструирование литниковой системы.
Литниковая система может быть выполнена общей для всех отливок, если в одной опоке их несколько или возможно изготовление отдельной литниковой системы для каждой отливки. Чаще применяют литниковую систему для всех отливок, изготавливаемых в одной форме.
При проектировании литниковой системы необходимо:
- выбрать место подвода металла в полость формы;
- составить общую схему литниковой системы, учитывая число отливок в форме и их расположение;
- рассчитать размеры поперечных сечений и линейные размеры отдельных элементов литниковой системы.
Определение размеров литниковой системы производится различными способами в зависимости от рода сплава и развеса литья.
4.2.12. Конструирование и расчет прибылей.
При конструировании прибылей необходимо придерживаться следующих правил:
- предпочтение следует отдавать прибылям шарообразной формы в связи с меньшим расходом материала при сохранении эффекта питания отливки;
- при необходимости постановки призматических прибылей их узлы следует скруглять, причем радиус скругления следует принимать по возможности наибольшим;
- во всех случаях следует стремиться к постановке закрытых прибылей, выполняя верхнюю часть их в виде полусфер.
4.2.13. Холодильники для стального литья.
Могут применяться внутренние и наружные холодильники. Внутренние холодильники по своему химическому составу должны соответствовать составу металла отливки. Материалом для внутренних холодильников может служить стальная катаная проволока, прутковая сталь, стружка, гвозди, обрезки проката.
При определении веса внутренних холодильников следует исходить из условия их полного расплавления.
В качестве материала для наружных холодильников могут служить любые материалы. Выбор формы, места и размеров холодильника следует производить, руководствуясь принципом направленного затвердевания, а в некоторых случаях и одновременного затвердевания.
Для сложных конструкций холодильники следует изготовлять из чугуна, отливая их по специальным моделям.
4.2.14. Выбор метода крепления полуформ. Расчет массы груза.
Во избежание подъема верхней полуформы под действием напора жидкого металла полуформы в собранной литейной форме скрепляют скобами, болтами, грузами.
Массу груза, необходимого для удержания формы, определяют исходя из условий, что численные значения суммы масс верхней формы и груза должны быть больше суммы численных значений сил подъема формы и всплывания стержня в 1,4 - 1,5 раза.
4.2.15. Выбор литейного оборудования.
Выбор формовочных и стержневых машин производится по каталогам литейного оборудования и справочникам на основании разработанной технологии изготовления литой заготовки. По указанию руководителя подробно описать устройство и работу одной из единиц оборудования.
4.2.16. Температурный режим литья и выбор плавильного агрегата.
Следует описать, как влияет степень перегрева литейного сплава на жидкотекучесть и усадку. Определить максимальную температуру его перегрева. Определить температуру сплава при заливке литейной формы. На основании вышеприведенных параметров, а так же требований к качеству жидкого сплава производится выбор плавильного агрегата.
4.2.17. Контроль качества отливок.
Причиной появления дефектов в отливках является всякое нарушение технологического процесса, а трудность анализа брака заключается в том, что одна и та же причина вызывает ряд видов брака и один и тот же вид брака может возникать по ряду причин.
Контроль отливок при данном технологическом процессе следует описать по направлениям:
- внешний визуальный и размерный контроль;
- контроль по химическому составу сплава;
- контроль механических свойств металла отливки.
4.3. Оформление пояснительной записки курсового проекта.
Пояснительная записка должна быть выполнена машинописным способом на компьютере. Текст должен быть кратким, написанным технически грамотным языком. Пояснительная записка должна содержать описание технологического процесса изготовления отливки, необходимые расчеты и иллюстрации в виде рисунков, графиков и фотографий. Содержание записки должно соответствовать требованиям раздела 4 настоящих указаний.
Титульный лист является первой страницей записки и должен заполняться по форме приложения 1. Члены комиссии, принимающие курсовую работу, подписываются с указанием даты приема.
Использованные литературные источники должны иметь ссылку на библиографический список. Для этого в тексте проставляется цифра в квадратных скобках, которая указывает порядковый номер источника в списке используемой литературы в конце записки. Все чертежи графической части выполняются в соответствии со стандартами.
|
|
|
