ТЕХНОЛОГИЯ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Литейное производство - отрасль машиностроения, занимающаяся изготовлением фасонных заготовок или деталей путем заливки расплавленного металла в специальную форму, полость которой имеет конфигурацию заготовки (детали). При охлаждении залитый металл затвердевает и в твердом состоянии сохраняет конфигурацию той полости, в которую он был залит. Конечную продукцию называют отливкой. В процессе кристаллизации расплавленного металла и последующего охлаждения формируются механические и эксплуатационные свойства отливок.

Литьем получают разнообразные конструкции отливок массой от нескольких граммов до 300 т, длиной от нескольких сантиметров до 20 м, со стенками толщиной 0,5-500 мм (блоки цилиндров, поршни, коленчатые валы, корпуса и крышки редукторов, зубчатые колеса, станины станков, станины прокатных

станов, турбинные лопатки и т. д.).

Для изготовления отливок применяют множество способов литья: в песчаные формы, в оболочковые формы, по выплавляемым моделям, в кокиль, под давлением, центробежное литье и др. Область применения того или иного способа литья определяется объемом производства, требованиями к геометрической точности и шероховатости поверхности отливок, экономической целесообразностью и другими факторами.

ТИПЫ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Всякое производство, в том числе и литейное, характеризуется трудоемкостью и номенклатурой выпускаемой продукции. Различают следующие основные типы литейного производства: единичное, серийное и массовое.

Единичное производство характеризуется выпуском в небольших количествах самого разнообразного литья. Производство отдельных отливок может периодически повторяться. Серийное производство характеризуется периодичным выпуском литья ограниченной или широкой номенклатуры значительными или небольшими партиями. Массовое производство характеризуется непрерывным выпуском в больших количествах определенной номенклатуры литья. Примером массового производства может служить выпуск в огромных количествах однообразных отливок литейными цехами автомобильных и тракторных заводов.

Серийность производства оказывает большое влияние на выбор методов изготовления форм, на характер применяемого оборудования и работу литейного цеха. Если единичное производство характеризуется применением ручных методов труда, малой механизацией производственных процессов, незначительным количеством применяемой оснастки, то в массовом и серийном рационально применять наиболее технически совершенное и высокопроизводительное оборудование, большое количество специальных приспособлений.

ОСНОВЫ ОБЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ МЕТАЛЛОВ

Наиболее широкое применение в машиностроительном производстве имеют сплавы Fe с C, т.е. конструкционная и инструментальная стали, серый и ковкий чугун, а также цветные сплавы.

Металлы отличаются характерным металлическим блеском, ковкостью, высокой теплопроводностью и электропроводностью, непрозрачностью. При нормальной комнатной температуре все металлы (кроме ртути) являются твердыми веществами. Примерно 2/3 всех элементов представляют металлы. В технике химически чистые металлы не используются. Это объясняется двумя причинами: во-первых, трудностью получения их в промышленном производстве и во-вторых, отсутствием в них технически полезных свойств. Значительно большее распространение получили так называемые металлические материалы.

Металлические материалы можно разделить на 2 группы:

1. Технически чистые металлы

Технически чистые металлы – металлы, в состав которых, помимо химически чистого элемента, в небольших количествах входят другие элементы. Важнейшим промышленным металлом является железо, которое в сплавах с углеродом и другими элементами относят к группе черных металлов: сталь, чугун и ферросплавы. Из общего количества выплавляемых во всем мире металлов около 94% приходится на черные. Все остальные металлы и сплавы относятся к группе цветных металлов. Их принято делить на легкие (плотность до 3г/см3 и тяжелые. Различают также благородные и редкие металлы.

Сплавы – сложные материалы, получаемые путем сплавления одного металла с другими металлами. Сплавам можно придать самые разнообразные свойства. Поэтому в технике они находят большее применение, чем технически чистые металлы. В состав металлических сплавов могут входить также и неметаллические вещества, например, углерод, сера, фосфор, бор. Вещества, входящие в состав сплава, принято называть компонентами. Помимо основных компонентов, в каждом сплаве всегда имеются в небольших количествах посторонние химические вещества – металлические или неметаллические. Эти вещества в большинстве случаев нежелательные и называются примесями.

ЛИТЕЙНЫЕ СПЛАВЫ

Для производства отливок используются сплавы черных металлов: серые, высокопрочные, ковкие и другие виды чугунов; углеродистые и легированные стали; сплавы цветных металлов: медные (бронзы и латуни), цинковые, алюминиевые и магниевые сплавы; сплавы тугоплавких металлов: титановые, молибденовые, вольфрамовые и др. Литейные сплавы должны обладать высокими литейными свойствами (высокой жидкотекучестью, малыми усадкой и склонностью к образованию трещин и др.); требуемыми физическими и эксплуатационными свойствами. Выбор сплава для тех или иных литых деталей является сложной задачей, поскольку все требования в реальном случае учесть не представляется возможным.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВА ОТЛИВОК

Возможность получения тонкостенных, сложных по форме или больших по размерам отливок без дефектов предопределяется литейными свойствами сплавов. Наиболее важные литейные свойства сплавов: жидкотекучесть, усадка (линейная и объемная), склонность к образованию трещин, склонность к поглощению и образованию газовых раковин и пористости в отливках и др.

СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ

Различают физические, механические, технологические и химические свойства металлов.

Физические свойства

К ним относят плотность, теплопроводность, электропроводность и температуру плавления. Перечисленные свойства называются физическими потому, что они обнаруживаются в явлениях, не сопровождающихся изменением химического состава вещества. Чистые металлы плавятся при t=const, а сплавы в интервале t-p.

Механические свойства

Характеризуют способность детали, изготовленной из определенного материала, выдерживать различные нагрузки или хорошо сопротивляться истиранию при работе машины. К механическим свойствам относятся прочность, твердость, упругость, пластичность и др. Прочность сплава определяется величиной усилия, необходимого для разрушения стандартного образца. При этом стальные, алюминиевые и другие образцы испытывают на растяжение (разрыв) и относительное удлинение, а чугунные на изгиб. Кроме того, все литейные сплавы испытывают на твердость. Твердость сплавов определяют на приборе Бринелля непосредственно на деталях или на отливках (НВ). Твердость закаленных сталей определяют на приборе Роквелла путем вдавливания в изделие алмазной пирамиды (HRC). Упругость – способность металла принимать первоначальную форму и размеры после прекращения действия нагрузки. Пластичность (вязкость) – способность металла изменять первоначальную форму и размеры под действием нагрузки и сохранять новую форму и размеры после прекращения ее действия. Это свойство особенно важно при выборе сплавов для ковки, штамповки и прокатки. Обрабатываемость резанием – способность металла изменять свою форму под действием режущего инструмента. Ковкость – способность металла принимать новую форму и размеры под влиянием прилагаемой нагрузки без нарушения его целости (малоуглеродистая сталь). Свариваемость – способность металлов образовывать прочные соединения при нагреве свариваемых частей до расплавленного или до пластического состояния. Хорошей свариваемостью обладают стали с низким содержанием углерода. Плохо свариваются чугун, медные и алюминиевеы сплавы. Жидкотекучесть – способность металла заполнять тонкие очертания полости формы. При недостаточной жидкотекучести расплавленный металл заполняет форму и отливка становится браком. Жидкотекучесть прежде всего зависит от химического состава, от температуры перегрева: чем она выше, тем больше жидкотекучесть. Величину жидкотекучести определяют по технологической пробе – длин заполненной сплавом части полости контрольной литейной формы. Усадка - свойство литейных сплавов уменьшать объем при затвердевании и охлаждении. Усадочные процессы в отливках протекают с момента заливки расплавленного металла в литейную форму вплоть до полного охлаждения отливки. Различают линейную и объемную усадку, выражаемую в относительных единицах. Линейная усадка - усадка линейных размеров отливки при ее охлаждении от температуры, при которой образуется прочная корка, способная противостоять давлению расплавленного металла, до температуры окружающей среды. Линейную усадку определяют соотношением, %:

Eлин=(lф - lот)100/lот,

где lф и lот - размеры полости формы и отливки при температуре 20°С.

На линейную усадку влияют химический состав сплава, температура его заливки, скорость охлаждения сплава в форме, конструкция отливки и литейной формы. Так, усадка серого чугуна уменьшается с увеличением содержания углерода и кремния. Увеличение скорости отвода теплоты от залитого в форму сплава приводит к возрастанию усадки отливки. Объемная усадка – уменьшение объема сплава при его охлаждении в литейной форме при формировании отливки. Объемную усадку определяют соотношением, %:

Eоб=(Vф – Vот)100/Vот,

где Vф и Vот – объем полости формы и объем отливки при температуре 20°С.

Усадочные раковины – сравнительно крупные полости, расположенные в местах отливки, затвердевающих последними. Усадочная пористость – скопление пустот, образовавшихся в отливке в обширной зоне в результате усадки в тех местах отливки, которые затвердевали последними без доступа к ним расплавленного металла. Получить отливки без усадочных раковин и пористости возможно за счет непрерывного подвода расплавленного металла в процессе кристаллизации вплоть до полного затвердевания. Горячие трещины в отливках возникают в процессе кристаллизации и усадки металла при переходе из жидкого состояния в твердое при температуре близкой к температуре солидуса. Горячие трещины проходят по границам кристаллов и имеют окисленную поверхность. Склонность сплавов к образованию горячих трещин увеличивается при наличии неметаллических включений, газов (водорода, кислорода), серы и других примесей. Холодные трещины возникают в области упругих деформаций, когда сплав полностью затвердел. Тонкие части отливки охлаждаются и сокращаются быстрее, чем толстые. В результате в отливке образуются напряжения, которые и вызывают появление трещин. Холодные трещины чаще всего образуются в тонкостенных отливках сложной конфигурации и тем больше, чем выше упругие свойства сплава, чем значительнее его усадка при пониженных температурах и чем ниже его теплопроводность. Коробление - изменение формы и размеров отливки под влиянием внутренних напряжений, возникающих при охлаждении.

Разновидности специальных видов литья:

Литье по выплавляемым моделям;

Литье в оболочковые формы;

Литье в металлические формы (в кокиль);

Литье под низким давлением;

Центробежное литье;

Литье вакуумным всасыванием;

Непрерывное литье;

Литье выжиманием;

Жидкая штамповка;

Электрошлаковое литье и др.

Вот собственно всё что мы узнали из нашей практики.

Информация была взята:

С сайта - http://nlmk.com/ru

Из книг:

Косников. Основы ЛП

Кристина Цурцумия

2015-09-10 11:00:00

Наконец мы добрались до сердца ювелирного производства — литейного цеха, или, как его чаще называют ювелиры, литейки. Здесь под горячим металлом плавится воск, и хрупкие восковые модели превращаются в золотые или серебряные изделия.

Мы заглянули в литейный цех компании SOKOLOV, чтобы увидеть всё своими глазами.

Знакомьтесь: литейщик

Интересно, что профессия литейщика — одна из самых традиционных в России. Применяемые изначально бронза и медь позже сменились на золото и серебро, постепенно совершенствовалось оборудование, но тонкости процесса отливки ювелирных изделий передавались из поколения в поколение.

Наверное, поэтому литейщики чем-то напоминают кузнецов: как правило, это крепкие сильные мужчины, которые «на ты» с горячим металлом, раскалёнными печами и без труда справляются с различными инструментами, чьи внушительные размеры никак нельзя назвать ювелирными.

Изготовление литейной формы

Как нам уже известно, будущие изделия поступают на участок литья в виде воскового блока, или ёлки. Поэтому для отливки украшений в металле необходимо сначала изготовить специальную форму. Этот процесс получил название формовки.

Для этого восковая ёлка помещается в металлический цилиндр — опоку, которая ставится на круглую резиновую подставку, или, как её забавно называют литейщики, галошу. Литейные формы изготавливаются из специальной формовочной массы — сухой смеси различных огнеупорных веществ (гипса, кремния, кварца и других), замедлителей, связующих и воды.

Всё это засыпается в похожий на большой миксер смеситель и, как в лучших кулинарных рецептах, «взбивается до получения однородной массы». Затем раствор аккуратно заливается в опоку, которая ставится на вибростол. Это необходимо для того, чтобы масса дала усадку, а в литейной форме не было пустот и воздуха.

Для прокалки и выплавления восковых моделей опоки ставят в специальные печи, температура в которых может достигать 1000 градусов цельсия. Нагревается литейная форма в 2-3 приёма с периодическими выдержками. В итоге воск выплавляется и освобождает пространство для золота или серебра.

Интересно, что готовая опока охлаждается до температуры заливки со скоростью 100 градусов в час.

Заливка металла

Когда опока прокалена, приходит время заливки металла.

Золото или серебро загружается в одну из форм специальной установки для центробежного литья, а в другую форму ставится охлаждённая опока. При этом из всей системы выкачивается воздух, образуется вакуум, и происходит закачка гелия. После этого устанавливается необходимая температура, и в опоку заливается металл.

Готовая форма достаётся с помощью больших щипцов на длинной ручке с говорящим названием «ухват» и охлаждается под действием мощных вентиляторов, а затем — воды. Формомасса вымывается, и литейщик достаёт из опоки золотую или серебряную ёлку.

Литьё с камнями

При изготовлении некоторых изделий с фианитами камни закрепляются ещё на участке восковки, поэтому в металле отливаются модели уже с готовыми вставками.

Процесс так называемого литья с камнями практически не отличается от обыкновенного литья. Однако для того чтобы не повредить вставки, опока прокаливается при более низких температурах, а для формовки нередко используется специальная формомасса.

Когда воск выплавляется, камни прочно удерживаются в гипсе, а пустоты занимает драгоценный металл.

Эта технология используется в ювелирном производстве уже более 20 лет. Она очень популярна за границей и всё чаще применяется в России.

Финишные операции

Для полной очистки от формовочной массы драгоценную ёлочку промывают под сильным напором воды. Затем её высушивают и срезают готовые изделия ручными или автоматическими ножницами.

Украшения взвешиваются и отправляются на дальнейшую проработку.

Виктор Сярдов 28.09.2019

Золотые и серебряные елочки смотрятся впечатляюще. Елочка как целое состояние!)) Интересный процесс рождения украшений!) Ответить

Алексей 05.09.2019

Оказывается, кольца растут на деревьях. А я этого не знал. Очень интересный процесс изготовления ювелирных изделий. Ответить

Ольга Колесникова 15.08.2019

Вам обязательно нужно создать видео о поэтапном создании одного украшения, чтобы воочию увидеть весь технологический процесс, посмотреть в каких условиях работают люди и зауважать после этого ювелиров еще больше. Ответить

Инна Коваль 22.07.2019

Спасибо что подарили один день в литейном цехе. Где еще можно увидеть такое? Ваш журнал подарил много интересного для меня. Ответить

Екатерина К 07.07.2019

Я и не знала, что драгоценные колечки растут на специальной ювелирной елочке. очень познавательная статья. Наверное, я бы хотела побывать на экскурсии на ювелирном заводе и посмотреть, как создаются украшения. Ответить

Ольга Колесникова 07.07.2019

Меня поразила ювелирная "елочка" на фото. от которой вручную отрезают заготовки колец, смотрится конечно очень необычно. Все статьи о производстве ювелирных изделий очень интересны, спасибо Вам за такую замечательную подборку и полноценную информацию. Ответить

Роман Сярдов 29.06.2019

Оказывается и в ювелирном искусстве тоже есть литейщики. Мой родственник отработал в литейном цехе, обычном, не ювелирном, на заводе Металлург почти 30 лет. Уверен, что он тоже не знал о коллегах - ювелирах. Надо будет показать ему эту статью. Ответить

Альбина Хасанова 27.05.2019

Мне понравилось смотреть на литейные работы. Так интересно увидеть всю черновую работу. Что и как это здорово узнать. Ответить

Роман Тахирович 22.04.2019

Вот это да будто в литейном цехе побывал в живую. Здорово спасибо большое. Как бы хотелось погулять и все внимательно изучить. Было очень интересно и познавательно все. Ответить

Ирина 14.04.2019

Как же хочется побывать в таком цехе и увидеть все воочию. Каждое действие в результате создаст прекрасное изделие. Ответить

Евгения Ковтуненко 29.12.2018

Узнала из этой статьи о чем раньше не имела представления. Особенно необычно литье с камнями. Насколько интересна и ценна профессия литейщика. Ответить

Надежда Лысенко 19.12.2018

Очень сложная работа литейщика, высокие температуры, сложные технологии, большая ответственность, работа для настоящих русских мужчин. Интересные елочки с украшениями получаются, прямо новогоднее настроение появляется. Хотелось бы попасть на экскурсию на производство ювелирных украшений и проследить путь с эскиза и до прилавка. Ответить
АННОТАЦИЯ
. Цех литья по выплавляемым моделям с годовым выпуском 1000 тонн отливок из углеродистой стали . – Челябинск: ЮУрГУ, ФМ- 562, 2007. – 32 с. Библиография литературы – 6 наименований, 1 лист чертежа ф. А1.

В спроектирован цех литья по выплавляемым моделям с годовым выпуском 1000 тонн отливок из углеродистой стали, рассчитана его производственная программа.

В соответствии с производственной программой выбрано и рассчитано оборудование модельного, изготовления оболочек форм, прокалочно-заливочного и термообрубного отделений, с помощью которого можно достичь заданной производительности цеха.

Дано описание технологических процессов выплавки стали, изготовления форм, а также термической обработки отливок.

Проведены расчеты гидролиза этилсиликата, шихтовых материалов, площадей складов для хранения нормативного запаса шихтовых и формовочных материалов.

С одержание

Введение…………………………………………………………………………..…4

1. Структура цеха литья по выплавляемым моделям…………………………...5

2. Производственная программа……………………………………………….…6

3. Выбор режима работы цеха и фондов времени…………………………….…6

4. Расчет производственных отделений цеха…………………………………….7

4.1. Модельное отделение…………………………………………………………7

4.2.Отделение изготовления оболочек форм…………………………………….13

4.3 Прокалочно-заливочное отделение…………………………………………..20

4.4. Термообрубное отделение……………………………………………………25

5. Расчет складов цеха……………………...……………………………………..27

6. Вспомогательные отделения и участки цеха………………………………….29

7. Внутрицеховой транспорт……………………………………………………...30

Заключение…………………………………………………………………………..31

Литература…………………………………………………………………….…..…32

Введение

Специальные виды литья находят все большее промышленное применение, так как наряду с высокой производительностью обеспечивают повышение размерной и весовой точности отливок, что приводит к значительной экономии металла и к снижению трудоемкости механической обработки.

Положительной особенностью данных способов литья является также возможность высокой степени автоматизации и комплексной механизации производства, улучшение санитарно-гигиенических условий труда./1/

Промышленное применение литья по выплавляемым моделям обеспечивает получение из любых литейных сплавов сложных по форме отливок массой от нескольких граммов до десятка килограммов со стенками, толщина которых в ряде случаев менее 1 мм, с шероховатостью от Rz = 20 мкм до Ra = 1,25 мкм (ГОСТ 2789 – 73) и повышенной точностью размеров (до 9 – 10-го квалитетов). Возможности этого метода позволяют максимально приблизить отливки к готовой детали, а в ряде случаев получить литую деталь, дополнительная обработка которой перед сборкой не требуется. Вследствие этого резко снижаются трудоемкость и стоимость изготовления изделий, уменьшается расход металла и инструмента, экономится энергетические ресурсы, сокращается потребность в рабочих высокой квалификации, в оборудовании, приспособлениях, производственных площадях./2/

^ 1. Структура цеха литья по выплавляемым моделям

Цехи литья по выплавляемым моделям различают по роду сплава, массе отливок, объему производства, серийности, степени механизации.

Проектируемый цех литья по выплавляемым моделям относится к цехам:

– по виду литейного сплава: стального литья;

– по массе отливок: среднего литья;

– по объему производства: со средним выпуском;

– по серийности производства: массового производства;

– по степени механизации: автоматизированный.

В состав цеха входят производственные отделения (участки), вспомогательные отделения (участки) и склады.

К производственным отделениям, где выполняется собственно технологический процесс изготовления отливок, относятся следующие:

– модельное;

– изготовления оболочек форм;

– прокалочно-заливочное;

– термообрубное, где очищают отливки от остатков оболочек, отделяют отливки от литноково-питающей системы, зачищают питатели, проводят термообработку и исправляют дефекты отливок.

К вспомогательным относят следующие отделения:

– подготовки формовочных материалов и шихты;

– ремонта пресс-форм и другой технологической оснастки;

– мастерские механика и энергетика;

– цеховая лаборатория;

К складам относят закрытые склады шихтовых, формовочных, горючих материалов, готовых отливок.

В цехе предусматривают также помещения для культурно-бытового обслуживания работающих: санитарно-бытового назначения, общественного питания, здравоохранения, культурного обслуживания, учебных занятий и общественных организаций, управлений./2/

^ 2. Производственная программа

При проектировании применяют три вида производственной программы и соответствующие им методы разработки проектов литейных цехов: точная, приведенная и условная программы.

Для проектируемого цеха литья по выплавляемым моделям подходит точная программа (таблица 1.), потому что она предусматривает разработку технологических данных для каждой отливки и применяется при проектировании цехов крупносерийного и массового производства с устойчивой и ограниченной номенклатурой литья (до 40 наименований).

Таблица 1. – Точная программа цеха литья по выплавляемым моделям на годовой выпуск 1000 тонн отливок из углеродистой стали.

Номер отливки	Наименование отливки	Марка сплава	Масса Отливки,	Годовая программа,	Масса отливок на годовую программу, т.
1	Крышка	30Л	200	3000000	600
2	Крышка	30Л	500	200000	100
3	Венец	45Л	40	3000000	120
4	Корпус	45Л	100	800000	80
5	Основание	45Л	400	250000	100

Все последующие расчеты ведут по данным этой таблицы.

^ 3. Выбор режима работы цеха и фондов времени

В настоящее время в литейных цехах применяются два режима работы: последовательный (ступенчатый) и параллельный.

При последовательном режиме работы основные технологические операции выполняются последовательно в различные периоды суток на одной и той же площади.

Для цеха литья по выплавляемым моделям целесообразно принять параллельный режим работы, так как проектируемый цех – массового производства.

При параллельном режиме работы цеха все технологические операции выполняются одновременно на различных производственных участках. Бывают односменные, двухсменные трехсменные параллельные режимы работы.

Для цеха по выплавляемым моделям наиболее эффективным является двухсменный режим с третьей подготовительной сменой, т.е. третья смена отводится для профилактики и ремонта оборудования./3/

В соответствии с установленным режимом работы в литейных цехах устанавливается фонд времени работы оборудования. Действительный фонд времени равен номинальному (годовое время, в течении которого цех работает без потерь) за вычетом плановых потерь. Плановые потери для оборудования – это время на проведение капитальных, средних и планово-предупредительных ремонтов.

Действительный годовой фонд времени работы оборудования при рабочей неделе 40 часов, двухсменном режиме работы, в году восемь праздничных дней:

– для агрегатов приготовления модельного состава и суспензии, изготовления моделей и форм, выплавления моделей, формовки и выбивки отливок, обрубки и очистки 3975 ч.;

– для автоматического оборудования 3645 ч.;

– для дуговых печей 0,5 – 1,5 т.3890 ч.;

– для печей прокаливания форм и термообработки отливок 3975 ч./2/

4. Расчет производственных отделений цеха

4.1. Модельное отделение

В модельном отделении выполняются следующие технологические операции: приготовление модельного состава и подготовка его для запрессовки, запрессовка состава в пресс-формы, охлаждение моделей и извлечение их из пресс-форм, изготовление элементов литниковых систем и сборка моделей в блоки.

При изготовлении отливок по выплавляемым моделям трудоемкость получения моделей зависит от выбора состава и способа его приготовления. Поэтому принятый модельный состав должен иметь низкую температуру плавления, хорошую жидкотекучесть, достаточную твердость и прочность, быть безвредным, недефицитным./4/

Для изготовления отливок в проектируемом цехе применим модельный состав первой группы ПЦПэв 67 – 25,5 – 7,5 (на основе парафина, церезина и полиэтиленового воска ПВ – 300):

– температура плавления 76,9ºС;

– теплоустойчивость 43ºС;

– температура состава в пастообразном состоянии 55 – 56ºС;

– свободная линейная усадка 0,7–1,0 %;

– предел прочности при статическом изгибе при 18–20ºС –6,3 МПа;

– кинематическая вязкость при 100ºС– 8,13 мм;

– зольность 0,02 % по массе;

– коксуемость 0,04%.

Модельные составы первой группы применяются как при массовом выпуске мелких стальных отливок, так при серийном производстве сложных по конфигурации тонкостенных отливок из специальных сплавов.

При подготовке выплавляемых модельных составах используют до 90% возврата, собранного при удалении моделей из оболочек форм.

Для приготовления пастообразного модельного состава ПЦПэв 67 – 25,5 – 7,5 используем малогабаритное устройство с шестеренными смесителями мод. 651. В установке объединены плавильный агрегат, емкостной бак, пастоприготовительный агрегат, две насосные станции, обеспечивающие подачу нагревательной воды с температурой, соответствующей расплавленному и пастообразному состояниям модельного состава, а также шкафы управления. Установка универсальна, так как может работать в автоматической линии в комплекте с двумя карусельными автоматами мод. 653.

Установка мод. 651 имеет электрическое и пневматическое управление исполнительными механизмами и может работать как в автоматическом, так и в наладочном режиме. Температура пастообразного состава регулируется в пределах 40-60 °С. Содержание воздуха в составе также регулируется и может составлять до 20 % по объему. Наибольшая производительность установки при непрерывном режиме работы 0,063 м 3 /ч. Давление модельного состава при подаче в запрессовочные устройства (в пастопроводе) регулируется и может составлять до 1 МПа. Температура пара 100-110°С, давление 0,11- 0,14 МПа, расход 25 кг/ч, расход сжатого воздуха при давлении 0,5 МПа не более 0,5 м3/ч, давление его 0,4-0,6 МПа, расход воды не более 1 м 3 /ч, общая установленная мощность 34,1 кВт, габаритные размеры установки (при расположении агрегатов в линию) 7600 2700 1850 мм.

Для расчета количества модельной массы на годовую программу воспользуемся ведомостью расхода металла на залитые формы.

Таблица 2. – Ведомость расхода металла на залитые формы.

Номер отливки		1	1	2	3	4	5	Итого
Наименование отливки		2	Крыш-	Крыш-	Венец	Корпус	Основание
Масса отливки, кг.		3	0,2	0,5	0,04	0,1	0,4
Марка сплава		4	30Л	30Л	45Л	45Л	45Л
Годовая программа	шт. 10 3	5	3000	200	3000	800	250
	т.	6	600	100	120	80	100	1000
Брак по	%	7	3					–
вине литейного цеха	шт. 10 3	8	90	6	90	24	7,5	217,5
	т.	9	18	3	3,6	2,4	3	30
Отливается в год	шт. 10 3	10	3090	206	3090	824	257,5	7467,5
	т.	11	618	103	123,6	82,4	103	1030
Масса на одну отливку, кг.	Литников и прибылей	12	0,1	0,25	0,02	0,05	0,2	–
	Отливки с литниками и прибылями	13	0,3	0,75	0,06	0,15	0,6	–
Расход металла В год, т.	На литники и прибыли	14	309	51,5	61,8	41,2	51,5	515
	Всего	15	927	154,5	185,4	123,6	154,5	1545

Количество модельной массы Q на годовую программу:

, (1)

где М 1 – годовая потребность в жидком металле, кг;

 – плотность модельной массы, кг/м 3 ;

 1 – плотность металла, кг/м 3 ;

К – коэффициент использования возврата модельной массы, равный 0,8.

Q =
=222,836·10 3 кг

Количество установок для приготовления модельной массы:

, (2)

где В Г – годовое количество потребляемого жидкого металла, число съемов со стержневых машин, количество смесей и т.п. (с учетом брака, просыпи смесей и т.п.);

К Н – коэффициент неравномерности потребления и производства;

К Н = 1,0–1,2

Ф  Д – годовой действительный фонд времени рассчитываемого оборудования;

N / расч – производительность оборудования (расчетная), принятая, исходя из прогрессивного опыта его эксплуатации./1/

Р ´ 1 =
=0,98

Количество установок для приготовления модельной массы, принимаемое к установке в цехе Р 2 =1 единица.

Определим К ЗО – коэффициент загрузки оборудования:

, (3)

К ЗО =
=0,98.

Необходимое количество модельных блоков и оборудования для их изготовления рассчитывают с учетом брака моделей и форм на следующих технологических переделах: при запрессовке, обмазке и вытопке моделей, прокалке и заливке форм (таблица 4)

В массовом и крупносерийном производствах стояк блока моделей собирается на металлический стержень для подвески на конвейер. Поэтому следует дополнительно учесть производство литниковых чаш и колпачков (таблица 5).

Таблица 4. Ведомость годовой потребности в модельных звеньях и блоках

Наименование отливки	Номер отливки	Годовая программа с учетом брака,10 3 шт.	Количество моделей в звене, шт.	Количество звеньев в блоке, шт.	Количество моделей на блоке, шт.	Требуемое количество блоков,10 3 шт.
1	2	3	4	5	6	7
Крышка	1	3092,78	4	3	12	257,732
Крышка	2	206,18	4	3	12	17,182
Венец	3	3092,8	4	3	12	257,734
Корпус	4	824,74	4	3	12	68,728
Основа Ние	5	257,73	4	3	12	21,478
Итого	–	7474,23	–	–	–	622,853

Продолжение табл.4

Потери блоков при обмазке		Потери блоков при вытопке		Потери блоков при прокалке и заливке форм		Количество блоков на годовую программу,10 3 шт.
%	10 3 шт.	%	10 3 шт.	%	10 3 шт.
8	9	10	11	12	13	14
7	18,041	8	20,618	5	12,886	309,277
	1,203		1,374		0,859	20,618
	18,041		20,618		12,886	309,275
	4,811		5,498		3,436	82,473
	1,503		1,718		1,074	25,773
Итого	43,599	–	49,826	–	31,141	747,416

Продолжение табл.4

Требуемое количество звеньев,10 3 шт.	Потери звеньев при запрессовке и сборке		Количество модельных звеньев на годовую программу,10 3 шт.
	%	10 3 шт.
15	16	17	18
773,195	14	108,247	881,442
51,545		7,216	58,761
773,195		108,247	881,442
206,185		28,866	235,051
64,432		9,02	73,452
1868,552	–	261,596	2130,148

Таблица 5.Ведомость годовой потребности в литниковых чашах и колпачках

Количество блоков на годовую программу, 10 3 шт.	Потребность, 10 3 шт.		Количество моделей в звене, шт.		Потребность в звеньях, 10 3 шт.
	в чашах	в колпачках	чаш	колпачков	чаш	колпачков
1	2	3	4	5	6	7
309,277	309,277	309,277	4	4	77,319	77,319
20,618	20,618	20,618	4	4	5,154	5,154
309,275	309,275	309,275	4	4	77,319	77,319
82,473	82,473	82,473	4	4	20,618	20,618
25,773	25,773	25,773	4	4	6,443	6,443
Итого	747,416	747,416	–	–	186,853	186,853

Продолжение табл. 5

Брак при запрессовке				Количество модельных звеньев на годовую программу, 10 3 шт.
чаш		колпачков
%	10 3 шт.	%	10 3 шт.	чаш	колпачков
8	9	10	11	12	13
14	10,825	14	10,825	88,144	88,144
	0,722		0,722	5,876	5,876
	10,825		10,825	88,144	88,144
	2,886		2,886	23,504	23,504
	0,902		0,902	7,345	7,345
–	26,16	–	26,16	213,013	213,013

Сумма данных графы 18 табл. 4 и граф 12, 13 табл. 5, определяющая требуемое число запрессовок в год, служит для расчета необходимого количества запрессовочных модельных автоматов.

Для изготовления модельных звеньев принимаем карусельный автомат мод. 653. Технические характеристики его следующие: производительность 190-360 звеньев в час, размеры поверхностей для крепления пресс-форм 250 х 250 мм, наименьшее расстояние между плитами для крепления пресс-форм 250 мм, темп работы стола 10 – 14 – 29 с, число устанавливаемых пресс-форм 10, ход подвижной плиты не менее 160 мм, расход воздуха не более 50 м 3 /ч, расход воды 3 – 4 м 3 /ч, давление сжатого воздуха не менее 0,5 МПа, усилие смыкания 10 кН, габаритные размеры 3700 х2900 х1400 мм.

Необходимое количество запрессовочных модельных автоматов рассчитывают по формуле (2):

Р ´ 1 =
=2,829

Количество запрессовочных модельных автоматов, принимаемое к установке в цехе Р 2 =3 единицы.

Определим К ЗО

К ЗО =
=0,94.

Готовые модели после извлечения их из пресс-форм и предварительного визуального контроля охлаждают в проточной воде или обдувкой воздухом.

Сборка моделей осуществляется механическим креплением. Это высокопроизводительный метод сборки моделей в блоки на металлический стояк-каркас с механическим зажимом. Стояк-каркас предназначен для сборки моделей звеньями, изготовленными в многоместных пресс-формах с частью модели стояка (втулкой) с замком на торцовой части, исключающим относительное перемещение звеньев, собранных в блок. К преимуществам звеньевой сборки на стояк-каркас по сравнению с припаиванием относятся в 10-20 раз большая производительность и обеспечение полной повторяемости конструкции блока, разработанной технологом. Исключается возможность смещения моделей, наблюдаемого при некачественной сборке припаиванием, искажения размера питателя в результате излишнего его оплавления, непрочного присоединения моделей, образования вследствие неполного припаивания зазора между питателем и соединяемым с ним элементом литниковой системы./2/

^ 4.2.Отделение изготовления оболочек форм

В отделении изготовления оболочек форм выполняются следующие операции: подготовка материалов покрытия, приготовление покрытия, нанесения его на модельные блоки, сушка покрытия, извлечение стояков и выплавление модельного состава.

Высокая чистота поверхности отливки получается вследствие нанесения на выплавляемую модель слоя покрытия из твердой составляющей – пылевидного кварца и жидкого связующего – гидролизованного раствора этилсиликата и жидкого стекла.

Подготовка твердого материала состоит в измельчении, промывке, прокаливании и просеве. Измельчение производится в шаровых мельницах, футерованных внутри плитами из кварца. Прокаливание осуществляют в печах барабанного типа, выдерживают при 250…300ºС в течении 2…3 часов, затем охлаждают до комнатной температуры. Просев осуществляется с помощью сит.

Подготовка связующих растворов заключается в приготовлении гидролизованного раствора этилсиликата в гидролизаторах и жидкого стекла.

Этилсиликат (ЭТС) – прозрачная или слабоокрашенная жидкость с запахом эфира. Это продукт реакции этилового спирта с четыреххлористым кремнием при непрерывном их смешивании и охлаждении в реакторе. Реакция этерификации, или эфиризации, может быть схематически представлена следующим уравнением (если применяют обезвоженный спирт):

SiC l 4 + 4С 2 Н 5 ОН = (C 2 H 5 O) 4 Si + 4HC1,

где (C 2 H 5 O) 4 Si – этиловый эфир ортокремниевой кислоты с температурой кипения 165,5 °С, называемый также тетраэтоксисиланом, или моноэфиром.

Приготовление связующего раствора получают гидролизом ЭТС, для чего вводят воду. Гидролиз – это процесс замещения содержащихся в ЭТС этоксильных групп (С 2 Н 5 О) гидроксильными (ОН), содержащимися в воде. Гидролиз сопровождается поликонденсацией.

Расчет гидролиза.

ЭТС-40, p =1050 кг/м 3 , в количестве 1л.; спирт этиловый, p = 803,3 кг/м 3 ; кислота соляная, p =1190 кг/м 3 .

Гидролиз проводим на 16% SiO 2 в гидролизате, отверждение в воздушно-аммиачной среде.

Рассчитываем количество растворителя Р, которое требуется для получения 16 % SiO 2 в связующем по формуле:

м 3 (4)

где m – содержание Si О 2 в этилсиликате, %; Q – объем гидролизуемого этилсиликата, м 3 ;  – плотность этилсиликата, кг/м 3 ;  1 – плотность разбавителя, кг/м 3 .

1960,7 мл.

Рассчитываем общее количество воды, требуемое для гидролиза:

кг (5)

где А – содержание этоксильных групп, %; М 1 – молекулярная масса воды, кг; М 2 – молекулярная масса этоксильных групп, кг.

При условий отверждения связующего в среде аммиака принимаем соотношение количества молей воды и этоксильных групп К = 0,3. Так как содержание этоксильных групп в исходном этилсиликате не оговорено условием задания, принимаем его средним для данной марки ЭТС-40, т.е. А = 70 %. Молекулярная масса воды М 1 = 18 г (0,018 кг), молекулярная масса этоксильных групп:

М 2 = 12  2+1  5+16 = 45 г, т.е. М 2 = 0,045 кг.

Тогда Н = 0,3 
= 0,0882кг=88,2 мл.

Определяем количество воды, вносимое растворителем – этиловым спиртом:

кг (6)

где А 1 – содержание воды в спирте, % масс. А 1 = 3,2 % масс.

Количество воды, вносимое растворителем:

Н 1 =
= 0,0504 кг .

Количество соляной кислоты для ускорения процесса гидролиза принимаем:

В = 0,01  Q = 0,01  1  10 -3 = 0,01  10 -3 м 3 =10 мл. (7)

Количество воды, вносимое с катализатором – соляной кислотой:

кг (8)

Здесь В = (0,01…0,014)  Q – количество соляной кислоты, взятое для гидролиза, м 3 ;  2 – плотность соляной кислоты, кг/м 3 ; А 2 – содержание воды в соляной кислоте, % масс.

Н 2 =
=0,00747кг

При  2 = 1190 кг/м 3 , А 2 = 62,78 % масс.

Количество воды, которое необходимо ввести непосредственно в этилсиликат при его гидролизе, составит:

кг. (9)

Н 3 = 0,0882 – (0,0504 + 0,00747) = 0,03033кг=30,33 мл.

Количество компонентов гидролиза на один литр ЭТС-40:

Этилсиликат ГОСТ 26371-84 1000 мл;

Вода дистиллированная ГОСТ 6709-72 30,3 мл;

Спирт этиловый ГОСТ 17299-85 1960,7 мл;

Кислота соляная ГОСТ 3118-77 10 мл;

Всего 3001 мл.

Расход суспензии на 1000 т годных отливок при трех слоях этилсиликатового связующего – 309 т. Гидролизованный раствор ЭТС-40 в суспензии составляет 40%, т.е. 123,6 т.

Приготовка связующего раствора этилсиликата осуществляют в гидролизаторе конструкции НИИавтопром с производительностью 40 л/ч, емкостью бака 50л, скоростью вращения мешалки 2800 об/мин, габариты установки 7506001470мм.

Рассчитаем необходимое количество гидрализаторов по формуле (2):

Р ´ 1 =
=0,86

Количество гидролизаторов, принимаемое к установке в цехе Р 2 =1 единица.

Определим К ЗО – коэффициент загрузки оборудования по формуле (3):

К ЗО =
=0,86.

Жидкое стекло (ЖС) относят к основным связующим, так как его водная вытяжка после прокаливания оболочки - щелочная; получают растворением в горячей воде при повышенном давлении раздробленной силикат-глыбы. Последнюю изготовляют наиболее часто сплавлением кремнезема с содой:

SiO 2 + nNa 2 CO 3 = SiO 2 · nNa 2 O + n СО 2 .

ЖС может быть натриевым, калиевым или литиевым.

Жидкое стекло характеризуется химическим составом, модулем, удельным весом. Под модулем понимается отношение числа грамм-молекул кремнезема к числу грамм-молекул окиси натрия в продукте. Модуль должен быть 2,56 – 3.

М=1,032, (10)

где А – весовой состав % SiO 2 в растворе;

D – весовой состав % Na 2 O в растворе.

Примем натриевое содовое жидкое стекло, в котором кремнезем составляет 32 %, окись натрия 12% и имеет удельный вес 1,510 3 кг/м 3 .

М=·1,032=2,752.

Приготовление огнеупорной суспензии.

Компоненты суспензии:

–связующее (гидролизованный раствор этилсиликата или жидкое стекло);

–огнеупорный наполнитель.

Наполнитель перед использованием выдерживают при 250…300ºС в течении 2…3 часов, затем охлаждают до комнатной температуры.

В качестве огнеупорного наполнителя используется пылевидный кварц. Его свойства следующие:

–температура плавления 1710ºС

–плотность 2650 кг/м 3

–КЛТР 13,710 -6 1/ºС

Для приготовления суспензии на ЭТС связующем в бак механической мешалки влить гидролизат, включить мешалку и засыпать порциями наполнитель. Суспензию перемешать в течении 40…60 минут при скорости вращения крыльчатки мешалки 2800 об/мин. Затем суспензию выдержать в спокойном состоянии 20…30 минуты и замерить условную вязкость по вискозиметру ВЗ–4. Оптимальная вязкость полученной суспензии 60…75 сек. Активное и длительное перемешивание необходимо для дезагрегирования пылевидной составляющей и смачивания связующим пылевидной частицы. За 5 – 7 мин до окончания перемешивания вводят антииспаритель. Вследствие активного перемешивания понижается вязкость суспензий, поэтому необходимо вводить больше пылевидной составляющей. На пылевидных зернах образуются тонкие пленки связующего и достигается плотная укладка зерен в слоях, наносимых на модели./2/

Для приготовления суспензии используют установку модели 661. Наибольшая производительность 0,06 м 3 /ч, время перемешивания 30…60 мин, частота вращения крыльчатки 2800 об/мин, мощность 3 кВт, габаритные размеры 7009402830 мм./5/

Рассчитаем необходимое количество установок 661 для приготовления 309 т этилсиликатового связующего по формуле (2):

Р ´ 1 =
= 1,43

2 =2 единицы.

Определим К ЗО – коэффициент загрузки оборудования по формуле (3):

К ЗО =
=0,713

Расход суспензии на 1000 т годных отливок при двух слоях жидкостекольного связующего – 206 т. Приготовление суспензии на основе жидкостекольного связующего происходит аналогично приготовлению суспензии на ЭТС связующем.

Рассчитаем необходимое количество установок 661 по формуле (2):

Р ´ 1 =
= 0,95

Количество установок 661, принимаемое к установке в цехе Р 2 =1 единица.

Определим К ЗО – коэффициент загрузки оборудования по формуле (3):

К ЗО =
=0,95

Далее блоки моделей смачивают в суспензии. При этом блок медленно погружают в суспензию, поворачивая его в различных направлениях. Смачивать суспензией модели можно только после полного завершения процессов их усадки. При нанесении первого слоя суспензия удаляет с поверхности моделей адсорбированный воздух и смачивает поверхность блока. Затем модельный блок присыпается песком в установках «кипящего слоя» Последний слой оболочки наносят без последующей обсыпки зернистым материалом./2/

Для послойного нанесения суспензии на модельные блоки и обсыпки их в кипящем слое песка используют автомат 6А67. Производительность автомата 200 покрытий/ч, рабочий объем ванны для суспензии 160л, ванны «кипящего слоя» – 460л, площадь зеркала ванны обмазки 0,64м 2 , «кипящего слоя» – 1м 2 , расход сжатого воздуха 3,6 м 3 /ч, охлаждающей воды 5…8л/мин., габариты 382522901930. /5/.

Рассчитаем необходимое количество установок 6А67 по формуле (2):

Р ´ 1 =
= 4,5

Количество установок 6А67, принимаемое к установке в цехе Р 2 =5 единицы.

Определим К ЗО – коэффициент загрузки оборудования по формуле (3):

К ЗО == 0,9

В установках сушки блоков 6А82 происходит послойное отверждение и сушка огнеупорного покрытия. Производительность сушила 200 блоков/ч, скорость цепи конвейера 2,13 м/мин, число камер сушки 5 шт., мощность 12 кВт, габариты 660018703400мм. Установка сушки блоков 6А82 входит в линию с установкой 6А67./5/

Рассчитаем необходимое количество установок 6А82 по формуле (2):

Р ´ 1 == 4,5

Количество установок 6А82, принимаемое к установке в цехе Р 2 =5 единицы.

Определим К ЗО – коэффициент загрузки оборудования по формуле (3):

К ЗО == 0,9

Торец литниковой воронки покрыт оболочкой при ее формировании, что препятствует удалению модельного состава, а применение металлического стояка – извлечению его из блока моделей. Торцовый слой оболочки на воронке отрезают вращающимся тонким абразивным отрезным кругом.

Воскообразные модели выплавляют в горячей воде в установке 672. Наибольшая производительность 200 блоков/ч, размер площадки для установки блоков 400850 мм, рабочая температура воды 95…98ºС, рабочий объем ванны 14м 3 , мощность 21кВт, габариты 1753053501940мм./5/

Рассчитаем необходимое количество установок 672 по формуле (2):

Р ´ 1 =
= 0,9

Количество установок 672, принимаемое к установке в цехе Р 2 =1 единицы.

Определим К ЗО – коэффициент загрузки оборудования по формуле (3):

К ЗО == 0,9.

Освобожденные стояки промывают в специальных установках и возвращают к столам сборки.

^ 4.3 Прокалочно-заливочное отделение

В прокалочно-заливочном отделении оболочки форм заформовывают в опорный наполнитель и прокаливают, плавят и заливают в формы металл, охлаждают и выбивают блоки отливок.

На дно опоки, представляющей собой коробку, насыпают небольшой слой наполнителя, чтобы верхний уровень торца литниковой воронки оболочки был примерно на уровне верха опоки; ставят оболочки, воронки закрывают крышками и насыпают наполнитель. В качестве сыпучего опорного наполнителя применим шамотную крошку (0,2…1 мм). Опоку ставят на вибростол с амплитудой колебаний 0,5-0,6 мм и частотой колебаний 50Гц. После уплотнения наполнителя снимают крышки и формы направляют для прокаливания в печь. Оболочки прокаливают 7-10 ч и заливают их горячими, при литье стали они имеют температуру 600-700 °С./2/

Формуют оболочки в опоки на формовочном столе мод. 673, который имеет габаритные размеры опоки 600270400 мм, наибольшая производительность при двух блоках диаметром 250мм в одной опоке 100блок/ч, производительность элеватора 5,7 т/ч, объем верхнего бункера 0,4м 3 , нижнего – 0,3м 3 , 2 вибратора, габариты 107510682954 мм.

Рассчитаем необходимое количество установок 673 по формуле (2):

Р ´ 1 =
=2,1

Количество установок 673, принимаемое к установке в цехе Р 2 =3 единицы.

Определим К ЗО – коэффициент загрузки оборудования по формуле (3):

К ЗО ==0,7.

После формовки опоки по роликовому конвейеру попадают к прокалочным газовым толкательным печам конструкции ЗИЛ, которые имеют производительность 60 форм/ч.

Рассчитаем необходимое количество печей, при условии два блока в форме по формуле (2):

Р ´ 1 =
= 1,72

Количество печей конструкции ЗИЛ, принимаемое к установке в цехе Р 2 =2 единицы.

Определим К ЗО – коэффициент загрузки оборудования по формуле (3):

К ЗО =
= 0,86.

Прокаленные формы, расположенные на роликовом конвейере, заливают металлом из разливочных ковшей.

Для выплавки стали 30Л и 45Л в проектируемом цехе примем дуговую печь постоянного тока с основной футеровкой ДППТУ-0,2. Вместимость печи 0,2т, скорость плавки 45 мин, угар шихтовых материалов 1,5%, диаметр графитового электрода 100мм.

Для расчета количества печей воспользуемся балансом металла.

Таблица 3. – Баланс металла.

Наименование сталей	Расход по маркам сплава				Всего
	30Л		45Л
	%	т	%	т	%	т
1.Годные отливки	61,49	700	61,49	300	61,49	1000
2.Литники и прибыли	31,61	360,5	31,67	154,5	31,67	515
3.Брак отливок	1,85	21	1,85	9	1,85	30
4.Технологические пробы и опытные отливки	0,5	5,69	0,5	2,44	0,5	8,13
5.Сливы и всплески	3	34,15	3	14,63	3	48,78
Итого жидкого металла	98,5	1121,35	98,5	480,58	98,5	1601,92
6.Угар и безвозвратные потери	1,5	17,08	1,5	7,32	1,5	24,39
Металлозавалка	100	1138,42	100	487,9	100	1626,32

Рассчитаем необходимое количество печей ДППТУ-0,2 по формуле (2):

Р ´ 1 =
= 2,7

Количество печей ДППТУ-1, принимаемое к установке в цехе Р 2 =3 единицы.

Определим К ЗО – коэффициент загрузки оборудования по формуле (3):

К ЗО == 0,9.

Необходимое количество разливочных ковшей определим по формуле:

, (11)

где Q МЕ - годовой объём жидкого металла, т;

Т Ц - время цикла работы ковша, ч.;

К Н

Q К - вместимость ковша,т.

п =
=1,12

Принимаем 2 ковша емкостью 50 кг.

Число ковшей постоянно находящихся в ремонте определим по формуле:

, (12)

где п рк - число ковшей, находящихся в ремонте;

п к - общее число ковшей, находящихся постоянно в работе;

t р - время ремонта одного ковша, ч;

п р - число ремонтов в году;

к н - коэффициент неравномерности производства;

Ф р - действительный фонд времени работы футеровщиков, ч.

п РК =
=0,33.

Итого, постоянно находится в ремонте один ковш.

Количество резервных ковшей, на случай их выхода из строя, две штуки.

Сушку ковшей и тиглей осуществляют на газовых стендах.

Таблица 6 Ведомость расхода шихтовых материалов

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Аннотация

студента группы 2345

Гаринского Дамира Алексеевича

дипломного проекта на тему

«Проект цеха чугунного литья по выпуску 23 000 тонн в год»

Проект содержит 130 листов пояснительной записки, таблиц.

Графическая часть выполнена на 13 листах формата А1.

В разделе "Расчетно-техническая часть" спроектирован цех чугунного литья на выпуск 23 000 тонн годного в год, определена его площадь, произведен расчет производственного персонала и необходимого количества технологического оборудования.

В разделе «Технологическая часть» описан технологический процесс получения отливки «Кронштейн» из сплава ВЧ 50 ГОСТ 7293-85, произведена разработка модельно-стержневой оснастки и приведен расчет литниково-питающей системы этой отливки.

В разделе "Специальная часть" предложена технология получения новых составов комплексных модификаторов и разработана установка для брикетирования пылевидных отходов дробления лигатур.

В разделе "Технико-экономическая часть" произведен расчет затрат на производство, расчет капитальных вложений и срока окупаемости проекта с помощью программы «Альт-Инвест».

В разделе «Безопасность жизнедеятельности человека» рассмотрена характеристика производства чугунолитейного цеха с точки зрения опасных и вредных производственных факторов. Проведен расчет освещения производственного участка. Рассмотрены основы спасательных и других неотложных работ в случае возникновения очага поражения.

Введение

Повышение качественного уровня выпускаемой продукции в машиностроении и других отраслях промышленности предопределяется созданием материалов с улучшенными свойствами, а также с разработкой эффективных ресурсосберегающих технологических процессов.

В области литейного производства к таким процессам, позволяющим получить заготовки с высокими эксплуатационными свойствами, приближающимися по конфигурациям и размерам к готовым деталям, относится чугунное литье. Доля чугунов как литейных материалов составляет до 80 % мирового производства литых изделий. Наряду с этим в машиностроении нашей страны и всего мира в целом прослеживается тенденция к увеличению процента изделий из высокопрочных чугунов. Это обусловлено сочетанием высокотехнологических, физико-механических и эксплуатационных характеристик, высокими литейными свойствами, циклической вязкостью, износостойкостью, коррозионной стойкостью, удовлетворительной свариваемостью и обрабатываемостью резанием.

Несмотря на то, что изготовление отливок - многопозиционный и энергоемкий процесс, к качеству отливок с каждым годом предъявляются все более высокие требования.

При этом необходимо повышать производительность труда и снижать трудоемкость изготовления отливок, а это из-за обилия трудно контролируемых факторов в литейном производстве и большого количества транспортных путей. Это создает большие трудности при внедрении автоматизации технологических процессов в литейном производстве. Процесс производства сопровождается большим выделением вредных веществ (газ, пыль, тепло), что создает тяжелые условия работы персонала. Эти проблемы также необходимо решать, разрабатывая эффективные мероприятия по оздоровлению производственной среды.

Литье является одним из наиболее распространенных способов производства заготовок для деталей машин - около 70% всех заготовок получают литьем. Можно получить заготовки практически любой сложности с минимальными припусками на обработку. Это очень важное преимущество, так как сокращение затрат на обработку резанием снижает расход металла и себестоимость изделия.

Развитие литейного производства вплоть до наших дней проходило по двум направлениям: изыскание новых литейных сплавов и новых металлургических процессов и совершенствование технологии и механизации производства.

В планах дальнейшего развития литейного производства большое внимание уделяется снижению материалоемкости, энергоемкости и трудоемкости изготовления отливок. На многих предприятиях имеется опыт рационального использования различных отходов производства.

Доля чугунов как литейных материалов составляет до 80 % мирового производства литых изделий. Чугунные отливки, используемые в самых различных областях техники и машиностроения, отличаются исключительным разнообразием условий, в которых им приходится работать. В соответствии с этим предъявляются и требования к их качеству и надежности в работе.

В последние годы выпуск чугунных заготовок, как в нашей стране, так и во всем мире несколько стабилизировался и находится на самом высоком уровне. Однако, несмотря на это, наше машиностроение почти постоянно испытывает дефицит в чугунных отливках.

Литые чугунные заготовки, благодаря сочетанию высокотехнологических, физико-механических и эксплуатационных характеристик, высоких литейных свойств, циклической вязкости, износостойкости, коррозионной стойкости, удовлетворительной свариваемости и обрабатываемости резанием, могут приносить существенные выгоды при своем применении, не говоря уже о многих технологических преимуществах, которые они обеспечивают.

При производстве отливок необходимо повышать производительность труда и снижать трудоемкость изготовления отливок, а это из-за обилия трудноконтролируемых факторов в литейном производстве и большого количества транспортных путей создает большие трудности при внедрении автоматизации технологических процессов в литейном производстве. Процесс производства сопровождается большим выделением вредных веществ (газ, пыль, тепло), что создает тяжелые условия работы персонала. Эти проблемы также необходимо решать, разрабатывая эффективные мероприятия по оздоровлению производственной среды.

Таким образом, выбор темы «Проект цеха высокопрочного чугунного литья на выпуск 23 000 тонн годного в год» для моего дипломного проекта считаю оправданным и актуальным.

1. Расчетно-техническая часть

литейный формовочный чугун ковш

1.1 Расчет производственной программы

Производственная программа годового выпуска отливок литейным цехом рассчитывается по годовой программе выпуска продукции завода (автомобилей, тракторов), комплектации литья на 1 машинокомплект (количество деталей, идущих на 1 изделие), нормы запасных частей и коэффициента использования литой заготовки.

Последовательность расчета производственной программы литейного цеха машиностроительного завода приводится в таблице 1.1.1.

Шифр детали принимается в соответствии с кодированием, установленным в отрасли.

Масса детали берется по конструкторскому чертежу.

Количество на машинокомплект - принимается по конструкторским чертежам основного изделия.

Коэффициент использования литой заготовки - определяется как отношение массы отливки (без литниковой системы в обрубленном виде) к массе готовой детали.

Масса 1 заготовки определяется как произведение массы одной детали на коэффициент использования литой заготовки.

Масса на 1 машинокомплект - определяется как произведение массы 1 заготовки на количество деталей, идущих на один машинокомплект.

Годовая программа (23000 т годного литья) задана в теме дипломного проекта.

Годовая программа выпуска отливок в тоннах на запчасти определяется от общего количества выпускаемой продукции (примерно 10 %).

1.2 Расчет мощности литейного цеха

Расчет проектной мощности литейного цеха производится исходя из потребности в литье на основную программу, потребности в запасных частях, поставок по кооперации, резерва мощности, литья для собственных нужд.

При расчете проектной мощности цеха учитываются мощности, необходимые для создания переходных заделов и компенсации брака литейного цеха и механических цехов.

Выпуск жидкого металла подсчитывается по формуле (1).

где Впр - программа производства, т (из таблицы 1.1.)

Кз - коэффициент, учитывающий нормативные заделы литья. В цехах серийного и мелкосерийного производства принимается двух-трехсуточный задел литья. Это соответствует Кз = 0,008 - 0,015. Кз =0,015.

Кб - коэффициент, учитывающий нормативный брак отливок внутри цеха. Кб = 0,05.

Кбм - коэффициент, учитывающий нормативный брак отливок в цехах механической обработки, Кбм = 0,005.

Кгод - коэффициент, учитывающий средний выход годного литья к залитому в форме по данной номенклатуре. Кгод=0,78.

Выпуск отливок подсчитывается как числитель формулы (1).

Проектная мощность цеха. Таблица 1.1

	Наименование вида литья	Выпуск жидкого металла, т	Выпуск отливок, т
		Марка чугуна	Количество	Марка чугуна	Количество
	Программа основного производства	ВЧ-50 ГОСТ 7293-85		ВЧ-50 ГОСТ 7293-85
	Запасные части
	Кооперация
	Собственные нужды
	Резерв мощностей

1.3 Режим работы цеха и фонды времени

Принимаемые режимы работы отделений цеха приведены в табл. 1.3.1.

Режимы работы отделений цеха высокопрочного чугуна. Таблица 1.3.1

Наименование отделений	Количество смен	Длительность смен, ч
1. Шихтовый двор.
2. Плавильное.
3. Смесеприготовительное №1 (формовочного участка).
4. Смесеприготовительное №2 (стержневого отделения).
5. Формовочно-заливочное.
6. Стержневое.
7. Термообрубное.

На основании принятых режимов работы отделений и участков цеха определяются фонды времени.

Фонд времени рабочего места определяется:

T рм = (N2 - П )·n·c (1.2)

где Трм - годовой фонд времени рабочего места, ч;

N2 - число дней в году, N2 = 365.

П - число праздничных и выходных дней в году, П = 112.

с - число смен в сутки.

n - число рабочих часов в смену.

Трм1 = ... = Трм7 = (365 -112)·8·2 = 4048 час.

1.3.2 Действительный фонд работы оборудования определяется по формуле (1.3).

То = Ко·Трм (1.3)

где Ко - коэффициент использования оборудования

Ко = 1- (К1+К2+К3+К4) (1.4)

где К1 - коэффициент, учитывающий остановку оборудования на ремонт.

К2 - потери рабочего времени на переналадку оборудования.

К3 - коэффициент организационных потерь.

К4 - коэффициент на возмещение брака.

а) Плавильное оборудование.

То = 0,73·4048 = 2955 час.

б) Формовочное оборудование.

То = 0,68·4048 = 2753 час.

в) Стержневое оборудование.

К1 = 0,1; К2 = 0,05; К3 = 0,12; К4 = 0,05.

Ко = 1 - (0,1+0,05+0,12+0,05) = 0,68.

То = 0,68·4048 = 2753час.

г) Термообрубное оборудование, в том числе термопечи, зачистные станки, дробеметные барабаны.

К1 = 0,1; К3 = 0,12; К4 = 0,05.

Ко = 1 - (0,1+0,12+0,05) = 0,73.

То = 0,73·4048 = 2955 час.

1.3.3 Годовой фонд времени рабочего определяется по формуле (1.5)

Тр = К5·Трм·с (1.5)

где К5 - коэффициент, учитывающий потери рабочего времени в связи с болезнью, тарифным отпуском;

с - сменность работы рабочего, с = 1.

Тр1 = 0,898·4048 = 3635 ч.

Тр2 = 0,885·4048 = 3582 ч.

Тр3 = 0,898·4048 = 3635 ч.

Тр4 = 0,898·4048 = 3635 ч.

Тр5 = 0,898·4048 = 3635 ч.

Тр6 = 0,885·4048 = 3582 ч.

Тр7 = 0,898·4048 = 3635 ч.

Фонды времени. Таблица 1.3.2

Наименование отделений	Количество смен	Фонды времени, ч
		рабочих мест	оборудования
1. Шихтовый двор.
2. Плавильное.
3. Смесеприготовительное № 1
4. Смесеприготовительное № 2
5. Формовочно-заливочное.
6. Стержневое.
7. Термообрубное.

1.4 Общая компоновка цеха и описание принятого технологического пр о цесса

1.4.1 Состав цеха

Чугунолитейный цех состоит из следующих основных отделений.

Шихтовый двор.

Плавильное отделение.

Смесеприготовительный участок формовочно-заливочного отделения.

Смесеприготовительный участок стержневого отделения.

Формовочно-заливочное отделение.

Стержневое отделение.

Термообрубное отделение с участками обрубки, очистки, термообработки, заварки д е фектов, окраски, испытания и контроля отливок.

Участок ремонтных служб механического оборудования.

Вентиляционный участок, объекты вентиляционного оборудования.

Участок технического контроля.

Склады: огнеупоров, смол, формовочных и вспомогательных матери а лов.

Лаборатории экспресс-анализа и испытания.

Административно-бытовые помещения.

1.4.2 Выбор типа производственного здания, вспомогательных и админи стративно - бытовых корпусов

Проектируемый цех имеет простую прямоугольную форму, здания двух этажного исполнения. Все здания спроектированы в металлическом каркасе и должны быть выполнены из унифицированных типовых секций. Наружные ст е ны выполнены из керамзитных и бетонных панелей.

Производственная площадь: 9504 м2

Сетка колонн: первый этаж - 12х6 м, второй этаж -12х24 м.

Общая высота производственного здания: 18 м.

Второй этаж находится на отметке: 8,4 м.

На первом этаже расположено вспомогательное оборудование, на втором все прои з водственное оборудование.

Административно - бытовой корпус расположен на расстоянии 6 м. от зд а ния цеха и соединены с ним крытыми галереями.

1.4.3 Служебно-быто вые помещения

В состав вспомогательных помещений входят: помещения бытового сани тарно-гигиенического обслуживания, медицинского обслуживания, обществе н ного питания, помещения культурно - массового обслуживания и общественных организаций, административных и технических служб. Площадь вспомогател ь ных помещений и их оборудование принимается по укрупненным показателям таблицы 1.4.1.

Характеристики вспомогательных помещений цеха Таблица 1.4.1

Наименование помещения	Расчетный показатель	Формула подсчета	Численное значение
Все вспомогательные помещения
Вестибюль
Гардеробно-душевой блок
Гардеробные
Количество шкафчиков
Количество умывальников
Душевые в составе ГДБ
Количество кабин
Площадь преддушевых
Уборные в составе ГДБ
Унитазы
Умывальники
Комнаты отдыха в цехе		На расст. 75м от раб. мест
Уборная в цехе
Унитазы
Умывальники		1 на 4 унитаза
Пункт первой медицинской помощи
Количество
Столовая или буфет
Количество посадочных мест
Площадь
Площадь произв. помещений
Умывальники
Гардероб
Культурно - массовый сектор
Общая площадь
Зал собраний
Административно-технические службы
Кабинеты
Гардеробы
Технические службы		4,5м2 на раб.

где А - списочное количество работающих во всех сменах. А =203.

В - явочное количество работающих в наиболее многочисленной смене. В =113.

С - количество служащих и ИТР. С =18.

1 .5 Р асчет плавильного отделения

Проектирование и расчет плавильного отделения литейного цеха включает решение следующих вопросов:

Составление баланса металла по выплавляемым маркам;

Выбор типа плавильного агрегата;

Определение количества плавильных агрегатов;

Расчет расходов шихтовых материалов на годовой выпуск литья;

Составление планировки отделения (участок плавки, участок выдержки, шихтовый двор, огнеупорный участок).

1.5.1 Баланс металла по выплавляемым маркам

Расчет потребности металла по маркам и определение металлозавалки.

Необходимое количество жидкого металла по маркам определяется по данным таблиц 1.1 и 1.2, с учетом принятого брака в соответствии с таблицей 1.5.1.

Расчет количества жидкого металла и металлозавалки Таблица 1.5.1

Марка металла

Вид литья

Единицы измерения

Выпуск в год

Угар и безвозвратные потери (5%)

Сливы и скрап (2%)

Всего металлозавалка

Жидкого металла

Годного литья

литейного цеха (5% от выпуска годного)

Механообрабатывающих цехов (0,5% от выпуска годного)

ВЧ-50 ГОСТ 7293-85

в разовые песчано-глинистые формы

В таблице 1.5.1 данные для граф 1-8 берутся из таблицы 1.1.2. Угар и безвозвратные потери задаются проектом в зависимости от предполагаемого способа выплавки и типа плавильного агрегата. Угар при плавке металла в дуговых электропечах принимаем 5 %.

Сливы и скрап принимаем из расчета 2 % . Всего металлозавалка подсчитывается как сумма гр. 5,6,7,8,9,10,11.

На основании расчета металлозавалки составляется баланс металла по выплавляемой марке в соответствии с таблицей 1.5.2

Баланс металла по выплавляемым маркам Таблица 1.5.2

В соответствии с балансом металла рассчитывается потребность в жидком металле в соответствии с таблицей 1.5.3.

Потребность в жидком металле. Таблица 1.5.3

Годовая потребность в жидком металле рассчитывается как разность между металлозавалкой и годовой массой угара и безвозвратных потерь. Средняя потребность в год подсчитываем делением годовой потребности на 12 в смену - на 600 , в час - на 4140.

1.5.3 Выбор типа плавильного агрегата

В машиностроительной промышленности непрерывно расширяется ис пользование электропечей для плавки чугуна.

В сравнении с традиционными плавильными агрегатами в литейных цехах вагранкой и индукционными электропечами, дуговые электропечи имеют целый ряд принципиал ь ных металлургических отличий.

Прежде всего, - это получение активного шлака и возможность менять его свойства в широких пределах, это получение зон с особо высоким перегревом, относительно большим градиентом температур. Роль и влияние огнеупорной футеровки в дуговых электропечах также значительно выше, чем в вагранке и в и н дукционной печи. Эти обстоятельства оказывают влияние на угар компонентов шихты и особенности структурообразования в отливках, содержание в них газов, примесей, что в свою очередь также сказывается как на первичной, так и на вт о ричной кристаллизации чугуна. В сумме это определяет эксплуатационные свойства отл и вок.

При электроплавке возможно получение экономической эффективности за счет снижения стоимости шихтовых материалов, снижения брака литья и повышения эксплуат а ционных свойств чугуна в отливке.

Также необходимо отметить, что плавка чугуна в дуговых электропечах легко подд а ется автоматизации.

1.5.4 Расчет количества плавильных агрегатов

Расчет количества плавильных агрегатов производится исходя из потреб ности жидкого чугуна, коэффициента использования оборудования во времени, часовой производительности плавильного агрегата, планового фонда времени и режима работы печи.

Определение количества печей на выпуск расчетного количества жидкого чугуна по конкретной марке сплава может производиться по формуле (1.6):

где Сп.а. - потребное количество плавильных агрегатов;

q - металлозавалка в год, т;

t - цикл плавки, ч;

Фд - действительный фонд времени работы, ч; Фд = 3890 ч.

Еп - емкость печи, т;

Кн - коэффициент неравномерности работы; Кн = 1,2.

Потребное количество плавильных печей Таблица 1.5.4

Для выдержки жидкого чугуна будут использоваться 3 печи типа ДСП-50.

1.5.5 Расчет шихты

Расчет шихты заключается в определении среднегодовых норм расхода отдельных составляющих шихты, исходя из баланса металла и требований выплавки нужных марок металла.

Расчет шихты ведется в следующий последовательности.

Из норм баланса шихты определяем количество возврата собственного производства, образующегося по каждой марки сплава в расчете на 1 тонну годного литья и 1 тонны жидкого чугуна. Задаемся допустимым пределом применения стального лома для чугунного литья, по условиям технологии плавки, конструкции печи и требований к отливкам. Допускаем применение стального лома при плавке в дуговых печах до 60 % . Остальными компонентами шихты задаемся, стремясь к минимальному расходу литейных и передельных чушковых чугунов и максимальному использованию чугунного и стального лома.

Расчет шихты на тонну жидкого металла ведут в соответствии с таблицей 1.5.5.

Расчет шихты Таблица 1.5.5

Наименование материала	ГОСТ или ТУ	Марка материала	ВЧ 50 ГОСТ 7293-85
				Количество, кг
Чугун передельный
Возврат собственного производства
Ферросилиций	ГОСТ 1415-78
Стальной лом низкохромистый	ГОСТ 2787-75

Расчет кокса и модификаторов ведется в соответствии с таблицей 1.5.6.

Расчет кокса и модификаторов Таблица 1.5.6

1.6 Расчет формовочно-заливочного отделения

Проектирование и расчет формовочно-заливочно-выбивного отделения включает решение следующих задач:

- расчет производственной программы отделения;

- выбор и обоснование принятых методов изготовления форм, режимов заливки форм, охлаждение отливок и методов выбивки форм;

- выбор, обоснование, характеристика и расчет технологического оборудования для изготовления форм, их заливки и выбивки;

- расчет парка опок и потребности в прочей технологической оснастке;

- выбор и расчет транспортно-технологического оборудования;

- организация рабочих мест на участках формовки, заливки и выбивки;

- планировка отделения с размещением оборудования.

1.6.1 Расчет производственной программы отделения

Для расчета производственной программы отделения отливки группируют по сплавам, маркам сплавов, габаритам, сложности. В соответствии с группировкой выбирают тип формовочного оборудования в соответствии с таблицами 1.6.1. и 1.6.2.

Выбор типа формовочного оборудования. Таблица 1.6.1

1.6.2 Расчет технологического обор удования формовочного отделения

Расчет необходимого количества формовочных машин для каждой группы литья производится по формуле (1.7):

где N - число форм группы литья на годовой выпуск литья с учетом бр а ка;

Тф - годовой фонд времени работы формовочных машин в часах;

Тф = 3645 ч. при двухсменной работе;

t - организационные потери.

t = Тф·Кф (1.8)

где Кф - коэффициент организационных потерь рабочего времени, Кф = 0,3;

q - расчетная часовая производительность формовочного автомата, форм/ч.

q = Qт·Кзагр = Qп·Кт·Кзагр (1.9)

где Qт - техническая производительность машин;

Кзагр - коэффициент загрузки, Кзагр = 0,88;

Qп - паспортная производительность линии;

Кт - коэффициент технического использов а ния, Кт = 0,75.

t = 3645·0.3 = 1093,5

Среднее литье ВЧ: Qп = 250; N = 3492633 ;

q = Qп·Кт·Кзагр = 360·0,88·0,75 = 237,6.

М = 3492633 /(3645-1093,5)·237,6= 5,76.

Количество пар формовочных машин в составе АФЛ рассчитывается в соотве т ствии с таблицей 1.6.3.

Количество пар формовочных машин Таблица 1.6.2

Название линии с указанными габа ритными размерами комьев, мм	Группа литья	Годовое количе ство л и тья, т	Годовое колич е ство форм, шт.	Расчетная производител ь ность в составе АФЛ, форм/ч	Количес т во м а шин	Количество АФЛ	Коэффициент з а грузки АФЛ
					Расче т ное	Пр и нятое
Disamatic 2013 (600х480х300/300)

Расчет смесеприготовительного оборудования для формовочного отделения (расчет количества смесителей) производится в соответствии с таблицей 1.6.5.

Расчет количества смесителей Таблица 1.6.3

1.7 Расчет стержневого отделения

1.7.1 Расчет произ водственной программы отделения

Расчет стержневого отделения производится в зависимости от программы отделения с учетом количества, массы и габаритов стержней, их сложности, процента брака, состава стержневой смеси и т.п. в соответствии с таблицей 1.7.1.

Расчет годовой программы стержневого отделения Таблица 1.7.1

	Шифр детали	Наименование детали	Группа литья	Годовая программа выпуска отливок на основную программу, шт.	Количество отливок в форме, шт.	Количество форм в год, шт.	Объем смеси в форме, дм3	Объем смеси на годовую программу, м3	Масса смеси на годовую программу, т
			Мелкое литье.
		Блок цилиндров
		Направляющая
		Кронштейн
		Крышка подшипника
		Крышка подшипника
		Стакан подшипника
		Крышка подшипника

1.7.2 Рас чет количества стержневых машин

Потребное количество стержневых машин определяем по формуле (1.11).

где Вст - годовое количество съемов стержней с учетом компоновки стержней в одном ящике, шт.;

Фэф - эффективный фонд рабочего времени;

Фэф = Фном kрем (1.12)

где Фном - номинальный фонд рабочего времени, ч;

kрем - коэффициент потерь рабочего времени на ремонт и обслуживание оборудования;

Торг - организационные потери рабочего времени, ч;

Торг = Фном kорг (1.13)

где kорг - коэффициент организационных потерь рабочего времени.

Бч - паспортная производительность стержневой машины, съем/ч.

1.7.3 Расчет количества сушил непрерывного действия для просушки стержней п о сле склейки и окраски.

Расчет потребного количества сушил ведется по формуле (1.14).

где В - масса стержней на годовую программу, т;

Q - производительность сушила, т/ч;

Фд - годовой действительный фонд времени, ч;

1.7.4 Расчет количества смесителей

Количество смесителей ведется по формуле (1.15).

где Мст.см. - годовая масса стержневой смеси, т;

Фэф - эффективный фонд работы смесителей, ч;

t - организационные потери, ч;

q - паспортная производительность смесителя, т/ч.

Расчет количества оборудования участка приведен в таблице 1.7.2.

Количество о борудования стержневого участка Таблица 1.7.2

	Наименование оборудования	Количество обрабатываемого материала	Годовой фонд времени, ч	Производительность	Количество оборудования, шт.
					расчетное	принятое
1 2	Стержневая машина 912Б5 Сушило для мелких стержней Смеситель	40560 съемов 730,1 т	2753 2753	50с/ч 0,5 т/ч	0,29 0,53	1 1

1.8 Термообрубное отделение

Расчет термообрубного отделения начинается с составления ведомости термофинишных операций, приведенных в табл. 1.8.1.

В едомость термофинишных операций Таблица 1.8.1

	Наименование операции	Всего деталей, шт.	Всего литья, т	Тип оборудования
	Выбивка отливок.			Выбивная решетка.
	Отделение литников.
	Абразивная зачистка.			Шлифовально-зачистной станок.
	Дробеметная очистка.
	Пробивка отверстий и удаление заливов.			Молоток, пробойник, зубило.
	Ручная обработка заусенец			Шлифстанок, напильник.
	Термообработка.			Печь отжига.
	Вторичная очистка.			Дробеметный барабан периодического действия.
	Контроль ОТК.			Согласно техпроцессу.
	Разбраковка, сортирование.
				Линия окраски.
	Складирование.			Автопогрузчик.

1.8.2 Расчет количества оборудования

Расчет количества оборудования ведется в соответствии с таблицей 1.8.2.

Оборуд ование термообрубного отделения Таблица 1.8.2

	Наименование оборудования	Количество обрабатываемого литья, т	Годовой фонд времени, ч	Производительность, т/ч	Количество оборудования
					расчетное	принятое
	Пресс усилием 100 т для обрубки мелких отливок.
	Зачистной станок для мелкого литья.
	Дробеметный барабан периодического действия для мелких отливок - первичная и вторичная очистка.
	Окрасочная линия

1.9 Оборудование чугунолитейного цеха

Номенклатура применяемого оборудования в цехе чугунного литья с мощностью 23000 тонн годного литья из высокопрочного чугуна в год приведена в таблице 1.9.1.

Номенклатура оборудования в цехе чугунного литья Таблица 1.9.1

	Наименование оборудования	Краткая техническая характеристика	Поставщик
	Электрическая дуговая плавильная печь плавки.	Вместимость 25 т, общий цикл плавки 3 ч.	ДЧП-25; ИЧТ 60 МП ВНИМЭТО Москва, ЗЗТО г. Саратов.
	Электрическая дуговая печь выдержки.	Вместимость 50 т, общий цикл плавки 3 ч.	ДЧП-50; ИЧТ 60 МП ВНИМЭТО Москва, ЗЗТО г. Саратов.
	Гидростенд для опрокидывания ковшей V=25т.
	Формовочная линия.	Производительность 360 форм/час. Размер опок 600х480х300/300	Модель 7501. НИИ Автопром, Москва.
	Смесеприготовительная установка для формовочных линий № 1, № 2.	Производительность 90 тонн/час	Модель 1512, завод литейного оборудования, г. Волковск, 50-215 м3/ч.
	Заливочная установка для формовочной линии.	Производительность 360 форм/час. Время заливки 7-10 с.	Модель 99413, емкость 6000 кг, скорость заливки 10-30 кг/сек; СПТБ Н ПЛАН УССР г. Киев.
	Смеситель для приготовления стержневой смеси.	Производительность 3,5 т/ч.	Модель 1А11М Проект ВНИИМТМаш г. Москва, завод литейного оборудования, г. Волковск.
	Стержневая машина по холодным ящикам.	Производительность 50 съем/час, максимальная масса стержня 16 кг.	Модель 912Б5, 630х500х450 мм, НИИ "Литавтопром" г. Минск; завод "Литмаш" г. Павлоград.
	Выбивная решетка с автоматическим кантователем.		Решетка вибрационная УГКОСО КамАЗ. Изготовитель РИЗ.
	Печь для снятия напряжения в отливках.	5250 кг/час, t=650 °С. Темп толкателя-10.4м.	СТО-1060510-51. Изготовитель: ПО ”Азерэлектротер”, г. Баку.
	Дробеметный барабан периодического действия (очистка мелкого литья).		Модель 42216.Изгот.: завод "Амурлитмаш" г. Комсомольск-на-Амуре.
	Пресс гидравлический для обрубки отливок.	Производительность 500 шт./ч. Усилие 100 т.	ф. “Denisson”, США
	Зачистной станок для мелкого литья
	Линия окрасочная	Производительность 20,5 т/ч	Проект УГКОСО КамАЗ.

Подобные документы

Структура цеха литья по выплавляемым моделям, его производственная программа. Выбор режима работы цеха и фондов времени. Условия работы детали, требования к ее функциональности. Обоснование и выбор способа изготовления отливки. Описание конструкции печи.

дипломная работа , добавлен 06.04.2015


Выбор способа литья и его обоснование. Определение поверхности разъема песчано-глинистой формы, припусков на механическую обработку, размера опок. Расчет литниковой системы. Разработка технологии сборки, плавки и заливки форм. Контроль качества отливок.

курсовая работа , добавлен 12.10.2014


Анализ конструкции детали и выбор положения отливки в литейной форме. Разработка средств технологического обеспечения способа литья. Определение технологического маршрута изготовления отливки. Припуски и допуски на механическую обработку отливок.

методичка , добавлен 23.09.2011


Производственная программа литейного цеха и режим его работы. Подбор и краткое описание необходимого оборудования. Технологический процесс изготовления отливок способом литья по выплавляемым моделям. Расчеты инвестиционных затрат и срока окупаемости цеха.

дипломная работа , добавлен 05.01.2014


Определение объема и массы чугунной детали. Разработка чертежа отливки. Выбор поверхности разъема формы. Назначение припусков на механическую обработку. Расчет номинальных размеров отливки, литейных радиусов закруглений. Анализ выполнения отверстий.

контрольная работа , добавлен 06.05.2013


Разработка цеха ремонтного чугунного литья для производства отливки "Ванна". Выбор типа используемого оборудования. Отделения плавки, формовки и финишной обработки. Производственная программа, режим работы цеха и фонды времени. Расчет баланса материалов.

реферат , добавлен 05.01.2014


Назначение и характеристика проектируемого цеха литья с блок-схемой технологического процесса. Производственная программа цеха. Основные режимы и фонды времени работы оборудования и рабочих. Разработка технологии получения отливки детали "Матрица".

дипломная работа , добавлен 15.10.2016


Технологический процесс получения отливки "корпус". Технико-экономические показатели проектируемого литейного цеха. Конструкция кокильной машины. Расчет литниковой системы. Технологические и производственные процессы по участкам и отделениям цеха.

дипломная работа , добавлен 08.01.2012


Технические требования, предъявляемые к отливке. Разработка конструкции отливки. Определение припусков на механическую обработку, формовочных уклонов. Конструкция стержневого ящика. Определения габаритов в форме. Выбор места подвода расплава к отливке.

дипломная работа , добавлен 21.06.2012


Составление технологической схемы производства. Подготовка и заливка формы. Исправление дефектов отливки. Основной участок литья под давлением. Расчет установленной и потребляемой мощности. Компоновка технологического оборудования, планировка помещений.