Проект обрубочно-очистного отделения чугунолитейного цеха

Выбор и обоснование способа изготовления отливки детали "корпус". Обоснование положения отливки в форме. Конструирование стержня. Составление баланса металла. Технология приготовления смесей. Расчет массы пригруза, а также и капитальных вложений.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

1. Технологическая часть

1.1 Общая характеристика литой детали

В качестве задания на разработку литейной технологии выдан чертёж детали «Корпус» №314-02-72.51.050. Деталь изготавливается из чугуна марки ВЧ50 ГОСТ 72 93 - 85. Химический состав ВЧ 50 приведен в таблице 1. Деталь представляет собой корпус с габаритными размерами 273х580•х328 мм. Масса детали: 54 кг. Средняя толщина стенки 22 мм.

Таблица 1 - Химический состав ВЧ50 ГОСТ 7293-85

Массовая доля элементо, %
С	Si	Mn	S	P
3,2-3,7	1,9-2,9	0,3-0,7	до 0,02	до 0,1

Внешняя конструкция детали обеспечивает удобство извлечения модели из формы. Отливке присвоена 4 группа сложности. Производство - серийное, режим работы - двухсменный параллельный. Корпус изготавливают для экскаваторного предприятия г. Тверь, для сборки экскаваторов. В корпусе имеются отверстия куда вставляются шестерни.

Механические и эксплуатационные требования, предъявляемые к качеству детали, определяются механическими свойствами сплава ВЧ50 ГОСТ 7293 - 85, а также требованиям точности размеров и шероховатости поверхности. Способ формовки машинный на оборудовании автоматической линии «АЛИФ» в опоках с габаритными размерами 960х700х•300/300 мм, по-сырому, с использованием единой формовочной смеси. Способ формообразования - импульсное уплотнение.

В таблице 2 представлены механические свойства высокопрочного чугуна.

Таблица 2 - Механические свойства ВЧ50 ГОСТ 7293-85

Предел прочности ув, МПа	Предел текучести ут, МПа	Относительное удлинение д, %	Относительное сужение ш, %	Ударная вязкость KCU, кДж / м	Твердость по Бринеллю НВ, ед.
500	310	7	не регламентируется	не регламентируется	153-245

Отливка «Корпус 314 - 02 - 72. 51. 050» изготавливается из высокопрочного чугуна марки ВЧ50 ГОСТ 7293-85. Чугун этой марки имеет перлитно-ферритную структуру, поэтому обладает высокой прочностью. Высокие свойства обусловлены шаровидной формой графита, которая в меньшей степени разупрочняет металлическую основу.

Вследствие более благоприятной формы графита модуль упругости ВЧ (Е = 140 - 180 ГПа) в 1,5-2 раза выше, чем модуль упругости СЧ с пластинчатым графитом при той же структуре металлической основы.

Химический состав ВЧ характеризуется повышенным содержанием углерода, составляющим 3,2-3,7%. Это обеспечивает хорошие литейные свойства чугуна и, благодаря шаровидной форме графита, не снижает механических свойств.

Содержание кремния не должно превышать 2-2,4%, для того чтобы обеспечить хорошую пластичность. Марганец способствует формированию перлитной структуры, поэтому его содержание не должно превышать 0,7%. Содержание серы в ВЧ не должно превышать 0,02%, так как она затрудняет процесс модифицирования и сфероидизации графита.

Шаровидную форму графита в ВЧ получают путем модифицирования базового серого чугуна магнием или церием. Для получения шаровидного графита необходимо строго соблюдать химический состав чугуна данной марки, также не допускается содержание примесей сверх допустимых пределов, так как примеси способствуют образованию пластинчатого графита, что снижает прочностные и пластические свойства высокопрочного чугуна.

Сера присутствует в виде сульфидов, богатых железом, или в виде эвтектики; она тормозит графитизацию, снижает механические свойства вследствие образования на границах зерен хрупкой эвтектики. Сульфидные соединения увеличивают вязкость чугуна, ухудшают жидкотекучесть и механические свойства. При содержании 0,12-0,14% серы резко увеличивается количество цементита и перлита в структуре чугуна - появляется отбел в тонких сечениях отливок.

Фосфор уменьшает растворимость углерода в чугуне и температуру эвтектического превращения. При содержании фосфора свыше 0,3% образуется фосфидная эвтектика в виде отдельных включений Fe₃P - Fe₃C - Fe, плавящаяся при 950°С. При содержании свыше 0,6-0,7% фосфора фосфидная эвтектика выделяется в виде сплошной сетки, расположенной по границам кристаллов. По этому в чугуне для ответственных отливок должно быть менее 0,2% фосфора.

Хром увеличивает прочность чугуна при повышенных температурах и многократных нагревах. Хром повышает твердость, сопротивление износу, коррозии, но увеличивает хрупкость чугуна.

Литейные свойства ВЧ значительно отличаются от литейных свойств чугунов других типов. Они определяются главным образом повышенным содержанием углерода и кремния. Жидкотекучесть ВЧ лучше, чем жидкотекучесть КЧ или СЧ высоких марок, что позволяет изготовлять ответственные фасонные отливки с минимальной толщиной стенки до 3-5 мм. В отличие от серого чугуна высокопрочный имеет повышенную объемную усадку, как и ковкий чугун, по этому требуется установка при литье питающих бобышек.

Применение ВЧ определяется хорошим сочетанием высоких механических, эксплуатационных и технологических свойств. Высокопрочный чугун находит применение в различных областях промышленности для большой номенклатуры деталей ответственного назначения массой от нескольких килограммов до нескольких тонн, работающих в условиях высоких статических, ударных и циклических нагрузок, ВЧ применяют также для деталей, работающих под большим давлением в насосных, гидравлических и газовых установках.

Анализ технологичности конструкции детали:

Конструкция отливки должна обеспечить удобство извлечения моделей из формы, что достигается при наименьшем количестве разъемов и отъемных частей. Конструкция отливки представляет собой сопряжение простых геометрических тел. Так как отливка коробчатой формы то для того чтобы предотвратить коробление предусмотрены технологические стяжки, которые при обрубке удаляются.

Модель для отливки «Корпус» может быть извлечена из формы без применения отъемных частей и имеет одну плоскость разъема. Полость в отливке выполняется при помощи двух стержней с выводами знаковых частей, что обеспечивает устойчивое крепление его в форме. Через эти знаковые части производится вывод газов, образующихся в стержне при заливке формы расплавом.

Переходы и углы сопряжения стенок исключают вероятность получения отливки с усадочными раковинами, пористостью и трещинами, что достигается за плавных переходов от тонких сечений к сечениям большей толщины, а также радиусов закругления, галтелей, плавных сопряжений.

На поверхностях подвергающихся механической обработки предусматриваются припуски на механическую обработку. Припуски на механическую обработку назначаются по ГОСТ 26645-85. Уклоны на знаковых поверхностях назначаются согласно ГОСТ 3212-92. Значения технологических зазоров S1 и S2 назначают согласно ГОСТ 3212-92. Значение зазора S3 принимают равным 1,5S1.

1.1.1 Выбор и обоснование выбранного способа изготовления отливки

Деталь «Корпус №314-02-72.51.050» изготавливается на автоматической линии импульсной формовки «АЛИФ», это объясняется наличием механизации и автоматизации изготовления отливок в песчаных формах, что позволяет получить отливки необходимой точности при высокой производительности с соблюдением необходимых санитарно - гигиенических условий.

Процесс изготовления отливок на автоматической линии, по сравнению с ручной формовкой более быстрый, также отливки получаются более качественными. Для серийного производства наиболее выгодно изготавливать отливки на автоматической линии. При импульсном способе формовки достигается высокое и равномерное уплотнение смеси. Твердость формы со стороны модели составляет 90 - 95 ед. Что обеспечивает хорошее качество отливке, а также исключает некоторые виды брака по вине формы.

1.2 Расчет группы сложности отливки

Группа сложности отливки определяется по прейскуранту 25 - 01. По конструктивно - технологической сложности отливки подразделяются на 6 групп.

В прейскуранте приведены 9 классификационных признаков группы сложности. По каждому признаку для данной отливки определяется группа сложности. Группа сложности отливки определяется способом группировки признаков. Показатели, используемые для определения группы сложности представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Группа сложности отливки

<... Другие файлы: Экономические расчеты фабрикоционого отделения для производства труб Характеристика предприятия. Расчет мощности цеха (отделения). Режим работы данного цеха (отделения). Годовой бюджет (баланс) рабочего времени одного р... Проект цеха центробежного литья мощностью 10000 тонн/год Производственная программа цеха. Проектирование плавильного отделения. Определение потребности в жидком металле. Выбор вместимости и объема ковша. Рас... Проект агрегатноремонтного цеха по ремонту и модернизации тракторов МТЗ Технологический процесс ремонта и модернизации коробок переменных передач, структура производственной программы. Проектирование отделения по модерниза... Проект организации механического цеха Обоснование типа производства и производственной структуры цеха. Определение вида движения партий деталей и расчёт длительности производственного цикл... Проект автоматической системы технологического оборудования для обработки основания гидрораспределителя очистного комбайна 2РКУ10 Методика расчета и особенности проектирования автоматической линии технологического оборудования для обработки основания гидрораспределителя очистного...