Литейное производство

Размещено на http://www.allbest.ru/

Одной из важнейших заготовительных баз машиностроения является литейное производство, на долю которого приходится около половины выпуска всех заготовок для изготовления деталей машин. Инженеру-механику важно знать не только общие принципы производства литых заголовок (отливок), но и особенности разработки их технологии. Большинство отливок получают литьем в разовые песчаные формы, изготавливаемые из формовочной смеси, в состав которой входят кварцевый песок, огнеупорная глина, вода и специальные добавки. Из чугуна делают более 75%, а из стали около 15% отливок. Темой настоящей курсовой работы является разработка технологического процесса изготовления чугунной отливки литьем в разовые песчаные формы.

Сложность конфигурации детали. литейный деталь отливка припуск

Данная деталь относится к третьей группе сложности. К третьей группе сложности относятся отливки, имеющие открытую коробчатую, сферическую, полусферическую, цилиндрическую и другие формы: зубчатые колеса без литых зубьев, корпуса и крышки редукторов и т.п..

Внешние очертания и конструкция литой детали.

Характер внешнего очертания и конструкция литой детали является простым, модель и форму можно изготовить с одним плоским разъемом; модель при формовке легко извлекаться из формы.

Положение отливки.

Отливку располагаем вертикально. Всю отливку располагаем в одной опоке (нижней) во избежание перекосов и других дефектов. Положение отливки в форме должно обеспечивает применение минимального количества стержней, хорошую вентиляцию полости формы и спокойное заполнение ее расплавом, исключающее разрушение струей металла участков формы и стержней.

Для изготовления данной детали выбираем материал серый чугун СЧ20 ГОСТ 1412-85. Чугун подходит для изготовления деталей так как обладает хорошими литейными качествами. Применяется для изготовления корпусных, крупногабаритных деталей.

Для отливки данной детали применяем ручной способ формовки. Это зависит главным образом от характера производства: в единичном производстве применяется обычно ручная формовка, а в массовом - машинная. Следует иметь в виду, что ручная формовка, особенно в тяжелом машиностроении, в настоящее время оснащена большим количеством разнообразных механизмов для уплотнения формовочной смеси: пневматическими трамбовками, встряхивающими столами, пескометами и т.п. При извлечении моделей из форм также применяются различные подъемные устройства. Поэтому ручная формовка в чистом виде в единичном производстве почти не используется и при выборе следует иметь в виду степень этой механизации.

Эскиз детали

Назначение припусков на механическую обработку.

Назначение припусков на механическую обработку - важная часть разработки литейной технологии. На этом этапе определяются размеры отливки, в соответствии с которыми изготавливают модельный комплект.

Умение определить припуски важно не только при выполнении курсовой работы, но и в профессиональной деятельности инженера-механика, особенно при приеме отливок на механическую обработку. Припуски ниже нормативных могут привести к тому, что в результате механической обработки отливки можно не получить требуемым чертежом размеров и шероховатости поверхности детали. Припуски выше нормативных приводят, помимо перерасхода металла, к увеличению стоимости механической обработки.

Общие положения.

Припуски на механическую обработку (в дальнейшем - припуски) назначают на поверхностях отливки, на которых такая обработка предусмотрена чертежом детали. Размеры до необрабатываемых поверхностей отливки должны находиться в пределах нормативного допуска.

Допуск - это разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами. производство литейное деталь эскиз

Припуск - слой отливки (любой заготовки вообще), предназначенный для удаления режущим инструментом.

При назначении припусков номинальным (указанным на чертеже) размером является расстояние между обработанной поверхностью и базой ее механической обработки. Под базовой понимают исходную поверхность отливки, определяющей положение детали при обработке. При обработке поверхностей вращения номинальным размером является их диаметр. У наклонных, конических и фасонных поверхностей, заданных координатами от одной базы, за номинальный размер при назначении допусков и припусков следует принимать наибольший из размеров.

Выбор класса точности отливки и ряда припусков

Стандартом [6] предусмотрено 16 классов точности размеров отливок и 6 дополнительных (более точных) классов - 3т, 5т, 7т, 9т, 11т и 13т. выбор класса точности и ряда припусков производится по табл. П.6.

Принимаем для литья в песчаные формы отверждаемые вне контакта с оснасткой, центробежное, в сырые и сухие песчано-глинистые формы. С наибольшим габаритным размером до 630 мм.

Определение допусков на размеры отливок

Допуски литейных размеров отливок определяются по табл. П.7. По сравнению со стандартом [6] в этой таблице исключены допуски для классов точности 1-5т, поскольку курсовая работа не предусматривает разработку технологии изготовления отливок литьем под давлением или по выплавляемым моделям, с помощью которых возможно обеспечение таких классов точности. Допуски размеров элементов отливки, образованные двумя полуформами и перпендикулярные к плоскости разъема, следует устанавливать соответствующему классу точности размеров отливки. Допуски размеров элементов, образованных одной частью формы или одним стержнем, устанавливают на 1-2 класса точнее.

Допуски принимаем по 13т классу точности.

а) допуск на ?225,4мм - 9мм на каждую сторону

б) допуск на размер 60мм - 6,4мм на каждую сторону

в) допуск на ?60мм - 6,4мм на каждую сторону

г) допуск на размер 30мм - 5,6мм на сторону

Назначение припусков

Основной припуск на механическую обработку (на сторону) в зависимости от допусков размеров отливок следует назначить по табл. П.8 дифференцированно для каждого элемента отливки. В табл. П.8 для каждого интервала значений допусков размеров отливки предусмотрены два значения припуска. Меньшие значения припуска назначают при более грубых квалитетах точности обработки деталей, большие значения припусков назначают при более точных квалитетах согласно табл. П.9.

Значения припусков в табл. П.8 указаны для поверхностей отливок, находящихся при заливке снизу или сбоку. На верхние при заливке поверхности следует увеличить припуск до значения, соответствующего следующему ряду припусков согласно табл. П.8.

На чертеже детали назначенные припуски на всех поверхностях наносят красным карандашом в соответствии с масштабом. Припуски, попавшие в разрезы, штрихуют тем же цветом сплошными линиями под углом 45 градусов.

а) припуск на ?225,4мм - по третьему ряду - 9мм на сторону

б) припуск на размер 60мм - по пятому ряду - 9мм на верхнюю сторону

в) припуск на размер 60мм - по второму ряду - 7мм на нижнюю сторону

г) припуск на ?60мм - по второму ряду - 7мм на сторону

д) припуск на размер 30мм - по второму ряду - 6мм на сторону

Выбор стержня.

Для данной детали предусматривается один вертикальный стержень. Стержни обозначают буквами ст. и порядковыми номерами (н-р, «ст.5»). Номер стержня проставляют на минимально необходимом числе изображений, но достаточном для чтения и его однозначного понимания.

Места соединения литейной формы со стержнем называются знаковыми частями (знаками). Их функция заключается в обеспечении правильного и устойчивого положения стержней в форме.

Стержни, их знаки и фиксаторы, знаки модели изображают в масштабе чертежа сплошной тонкой линией, которую допускается выполнять синим цветом. Поскольку внутри обрабатываемых отверстий или полостей контур стержня совпадает с красной линией припуска, то в этих местах надобность в синей линии отпадает, и ее не изображают. Если близкое расположение изображений на чертеже детали не позволяет показывать знаки деталей в масштабе, то разрешается делать разрыв знака или изображать его не в масштабе. Контуры стержней и знаков следует наносить на минимальном числе изображений, обеспечивая при этом необходимое для изготовления модельного комплекса представление о контурах, расположении стержней и размерах знаков.

Стержни в разрезе штрихуют только у контурных линий. Длина линии штриховки 3~30 мм, линии наносятся в один ряд с наклоном в противоположную сторону по отношению к штриховке детали. При небольшом количестве и простой конфигурации допускается стержни не штриховать.

Размеры знаков имеют важное технологическое значение. Они определяются удобством сборки формы, требованием точной фиксации стержня, а также с учетом действующих на стержень усилий при заливке.

Параметры стержня

Формовочные уклоны

Формовочные уклоны предназначены для удобства извлечения отливки из формы.

Конструкция и расчет литниковой системы.

Литниковая система 1-чаша (воронка); 2-литниковый ход; 3-шлакоулавитель; 4-питатели.

В разработку литейной технологии входит конструирование и расчет литниковой системы, которая представляет собой совокупность каналов и элементов литейной формы для быстрого и плавного подвода расплавленного металла в полость формы, обеспечивая ее заполнение и питание отливки при затвердевании. Литниковая система должна обеспечивать также задержание шлаковых, неметаллических и засорных включений и предотвращение попадания их в полость формы; кратчайший путь металла в форму, чтобы уменьшить потерю его температуры; минимальное количество точек подвода металла к отливке с целью сокращения объема работ при обрубке литников и т.д. От способа и метода подвода расплавленного металла в форму существенно зависит количество отливок. В отливках коробчатой, прямоугольной формы расплав направляют вдоль стенок; при подводе расплава в полости, содержащие круглые стержни или выступы формы, его следует направлять по касательной, что снижает силу удара струи. Во избежание перегрева отдельных участков формы следует применить рассредоточенный подвод расплава в ее полость, располагая питатели по возможности равномерно по всему периметру формы. С этой целью расплав подводят не в массивные узлы, встречающиеся по периметру, а в более тонкие ее сечения.

Расчет литниковой системы

Потребное количество металла

где - плотность металла

V - объем детали

V=0,00136м3

2. Время заливки

где - - толщина стенки отливки в мм.

3. Сечение питателей

где М - суммарная масса отливки с прибылями и выпорами;

г - плотность жидкого металла;

м - коэффициент расхода литниковой системы, учитывающий потери напора жидкого металла при его движении в литниковых каналах;

ф - время заполнения формы металлом;

g - ускорение силы тяжести;

Нр - расчетный напор жидкого металла при заливки формы.

где Нсm - высота стояка над питателями, м;

Нотл - общая высота отливки, м;

h - высота отливки выше места подвода металла (высота отливки над питателями), м. при отсутствии литниковой чаши и подводе металла по разъему формы высота стояка равна высоте выбранной верхней опоки.

4. Площадь сечение шлакоуловителей

5. Площадь сечение стояка

6. Сечения литниковой системы

Стояк

Площадь стояка 303мм2

Шлакоуловитель

Площадь шлакоуловителя 270мм2

Питатель

Площадь 2-х питателей 224,6мм2

Сечение одного питателя

Эскиз литейной формы в сборе

Размещено на Allbest.ru