ВКР: Литейный сплав

Содержание

Введение. 4

1 ЛИТЕЙНЫЙ СПЛАВ И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКА.. 5

1.1 Химический состав, структура в литом состоянии, механические и технологические свойства и способы их контроля. 5

1.2 Выбор плавильного агрегата. 8

1.3 Расчёт шихты, требования к компонентам шихты, 8

их подготовка. 8

1.4 Технология плавки. 10

1.5 Выбор типа и ёмкости заливочного ковша и видов внепечной обработки расплава. Назначение температуры заливки формы.. 15

2 КОНСТРУИРОВАНИЕ ОТЛИВКИ И ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЫ.. 17

2.1 Анализ технологичности конструкции и материала отливки. 17

2.2 Выбор способа изготовления отливки. 18

2.3 Определение положение отливки в форме. 19

2.4 Выбор плоскости разъёма. 20

2.5 Определение норм точности литья. 21

2.6 Класс размерной точности отливки. 22

2.7 Класс точности массы отливки. 22

2.8 Припуски на механическую обработку. 23

2.9 Назначение формовочных галтелей и уклонов. 23

2.10 Стержни и стержневые знаки. 24

2.11 Определение конструктивных элементов стержней. 25

3 КОНСТРУИРОВАНИЕ ЛИТНИКОВО-ПИТАЮЩЕЙ СИСТЕМЫ.. 26

3.1 Определение тепловых узлов, расчёт и конструирование прибылей, питающих бобышек и выпоров. Способы повышения эффективности их работы.. 26

3.2 Расчёт времени заливки формы.. 27

3.3 Конструирование и расчёт внутренних и наружных холодильников. 28

3.4 Выбор литниковой системы, назначение и конструирование её элементов, определение мест подвода расплава к плоскости форм. 28

3.5 Расчёт параметров литниковой системы и определение размеров её элементов 28

3.6 Расчёт времени затвердевания и охлаждения отливки в форме. Способы повышения интенсивности охлаждения. 31

4 КОНСТРУИРОВАНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ34

4.1 Выбор опок для изготовления литейной формы, их конструкция и изготовление 34

4.2 Проектирование модельной плиты.. 37

5 ФОРМОВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И СМЕСЕПРИГОТОВЛЕНИЕ. 39

5.1 Выбор состава формовочной и стержневой смеси. 39

5.2 Подготовка исходных формовочных материалов. 40

5.3 Технология смесеприготовления. 41

5.4 Основные процессы, происходящие в формовочных и стержневых смесях на различных стадиях приготовления и использования. 42

5.5 Выбор состава покрытий литейной формы. Способ нанесения покрытий на формы43

5.6 Регенерация формовочных и стержневых смесей. 43

5.7 Расчет площади вдувных и вентиляционных отверстий. 44

6 ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЫ.. 45

6.1 Состав и свойства формовочной смеси, методы контроля. 45

6.2 Выбор способа формовки, контроль степени уплотнения смеси. 45

6.3 Способ извлечения модели из полуформы.. 47

6.4 Сборка формы, элементы спаривания и крепления полуформ. 47

6.5 Определение необходимости нагружения литейной формы.. 47

6.6 Оценка газового режима литейной формы. Меры обеспечения вентиляции форм 48

6.7 Сушка литейной формы.. 48

6.8 Расчёт нижней полуформы на прочность. 48

7 ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТЕРЖНЕЙ.. 49

7.1 Состав и свойства стержневой смеси, методы контроля. 49

7.2 Технология изготовления стержней. 49

7.3 Окрашивание стержней. 50

8 ФИНИШНЫЕ ОПЕРАЦИИ.. 52

8.1 Выбивка отливок из форм. 52

8.2 Удаление стержней. 53

8.3 Обрубка, зачистка поверхности и очистка. 53

8.4 Назначение режима термической обработки. Структура материала отливки до и после термообработки. 56

8.5 Грунтовка и окраска отливки. 58

9 ДЕФЕКТЫ ОТЛИВОК.. 59

9.1 Характерные дефекты отливки и методы их диагностики. 59

9.2 Методы предупреждения дефектов. 60

9.3 Контроль качества отливок. 61

9.4 Опасные и вредные факторы производства. 62

9.4.1 Плавка стали в индукционных печах. 62

9.4.2 Требования безопасности при плавке в индукционных печах. 62

9.4.3 Физически опасные и вредные производственные факторы.. 63

10 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЕКТА. ОРГАНИЗАЦИЯ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА ОТЛИВОК.. 65

11 ЭКОЛОГИЯ И ОХРАНА ТРУДА.. 73

11.1 Расчёт выбросов загрязняющих веществ, поступающих в атмосферный воздух от различных участков плавильного цеха. 73

11.2 Плавильное отделение. 73

11.2.1 Расчет валового выброса загрязняющих веществ(кг/год) 73

11.2.2 Максимально разовые выбросы.. 73

11.3 Отделение выбивки. 74

11.3.1 Валовые выбросы загрязняющих веществ при выбивке отливок. 74

11.3.2 Расчет максимально разовых выбросов при выбивке. 75

11.4 Очистка отливок. 75

11.4.1 Валовые выбросы пыли при очистке отливок. 75

11.4.2 Расчет максимальных выбросов пыли. 75

11.5 Литейный цех. 75

Заключение. 78

Список литературы.. 79

Приложение. 80

Введение

Литейное производство – это отрасль промышленности, которая занимается изготовлением изделий или заготовок путём заливки расплавленного металла в специальную форму.

Литьё является одним из старейших способов, которым люди пользовались ещё с древних времён для производства изделий из жидких металлов, в начале меди и бронзы, а позднее из чугуна, а далее и из других сплавов.

В настоящее время литьё является одним из наиболее распространённых способов производства заготовок для деталей машин и других производств.

Широкое распространение литейного производства объясняется большими его преимуществами по сравнению с другими способами получения заготовок (штамповка, ковка). Литьём можно получать заготовки любой сложности, из любых сплавов, любых по массе с минимальными припусками на механическую обработку, что уменьшает расход металла и снижает себестоимость изделия.

В планах дальнейшего развития литейного производства большое внимание уделяется снижению материалоёмкости и трудоёмкости изготовления отливок, топливно-энергетических ресурсов, применению малоотходных и безотходных технологий. На многих предприятиях имеется опыт рационального использования различных отходов производства. Создаются управляемые заливочные установки, манипуляторы для установки стержней в формы, съёма и межоперационного перемещения отливок, многоцелевые робототехнологические комплексы и другие средства механизации.

Важной проблемой литейного производства остается экология. В большинстве литейных цехов вредные выбросы превышают предельно-допустимые концентрации в несколько раз.

Все более серьезно становится проблема замены оборудования. При нормативном сроке службы 5 – 8 лет отдельные виды машин эксплуатируются 10 и более лет. Оборудование изношено морально и физически. Работа на таком оборудовании не обеспечивает современной производительности и чревата возможным повышенным травматизмом.

Цель дипломного проекта:

Разработать технологический процесс получения отливки и стали 40ХЛ.