Проект цеха получения отливок по выплавляемым моделям мощностью 350 тонн в год (1094806), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

(шт.)

где М_М - количество модельного состава данной марки для годовой программы, т;

q - часовая производительность оборудования, т./ч.

Ф_Д - действительный фонд времени работы оборудования в год, ч.

Принимаем 1 установку, коэффициент загрузки K=0,93/1=0,93.

Необходимое количество оборудования для изготовления моделей или звеньев и литниковых систем рассчитывается по формуле:

(шт.)

где Q_М - годовое количество моделей или звеньев, шт;

K₁ – коэффициент, учитывающий брак отливки, K₁ = 1,05;

q - производительность машин, съемов/ч.;

K₂ - коэффициент, учитывающий брак оболочек, K₂ =1,2;

Ф_Д - действительный фонд времени работы оборудования;

a - количество моделей в пресс-форме, шт.

Принимаю 8 установок, коэффициент загрузки K=7,1/8=0,88.

1.5.2. Отделение изготовления оболочек.

При изготовлении керамических форм используются керамические порошки, применяемые в качестве наполнителей керамической суспензии при литье по выплавляемым моделям лопаток и деталей ГТД. Составы для изготовления керамических форм позволяют получать керамическую форму с повышенной теплопроводностью, что способствует получению более мелкой структуры отливок, в частности лопаток ГТД из жаропрочных никелевых сплавов, а также ведет к снижению металлургических дефектов.

Это отделение состоит из участка подготовки огнеупорных материалов, растворителей и связующих, участка формирования оболочки, участка выплавления модельного состава.

Годовое количество суспензии (кг) определяет по формуле:

(кг.)

где Q - годовой выпуск литья, т;

K₅ - коэффициент, учитывавши брак литья, K₅ = 1,06;

K₆ - коэффициент, учитывающий брак моделей, K₆ = 1,1

K₇ - коэффициент, учитывающий потери суспензии, K₇ = 1,2;

 - коэффициент использования оборудования для изготовления моделей.

Часовая потребность в суспензии:

( кг )

где Ф - фонд рабочего времени оборудования для изготовления моделей, ч.

Для изготовления оболочек рекомендуется применять полуавтоматические и автоматические установки.

Потребное количество оборудования для изготовления оболочек рассчитывается по формуле:

(шт.)

где Q_об - количество оболочек в год, шт.;

 - 0,7-0,8 – коэффициент использования оборудования;

1,05 – коэффициент, учитывающий брак отливки;

1,07 – коэффициент, учитывающий брак оболочек.

Ф - годовой фонд времени, ч.;

n - производительность оборудования, обол./ч.

Принимаем 6 установок, коэффициент загрузки K=5,2/6=0,86.

Количество сушильных установок определяется по формуле:

(шт.)

где M - количество модельных блоков в год, шт.;

n - количество слое покрытия,

Т - длительность сушки, ч;

Ф - годовой фонд времени, ч.;

a -коэффициент заполнения, a = 0,6-0,8.

Принимаю 4 сушилки, коэффициент загрузки K=3,3/4=0,825.

Количество установок для выплавления модельного состава определяется по формуле:

(шт.)

где М - количество модельных блоков в год, шт.;

Т₂ - длительность выплавления, ч.;

Ф - годовой фонд временя, ч;

a₂ - коэффициент заполнения, a₂=0,5 – 0,8.

Принимаем 2 установки, коэффициент загрузки K=1,7/2=0,85.

1.5.3. Прокалочно-плавильно-заливочное отделение.

В этом отделении выполняются операции, связанные с комплектованием оболочек по маркам сплавов, установкой их в опоки, уплотнением засыпанного в опоки наполнителя, прокаливанием форм и их заливкой металлом.

Камерная электропечь Н85-В.

Электропечь предназначена для прокалки модельных блоков. В зависимости от габаритных размеров в нее могут быть помещены от 8 до 18 модельных блоков. Электропечь состоит из кожуха, футеровки, нагревательных элементов, механизма подъема дверцы. Кожух электропечи бескаркасный. На передней наклонной стенке кожуха закреплены чугунные плиты. Они играют роль направляющих для дверцы, а также служат для плотного прилегания дверцы к загрузочному проему.

Огнеупорная часть футеровки выполнена из легковесного шамота ШЛБ-1,0 и шамота ШБ, теплоизоляционная - из засыпки диатомитовой, диатомитового кирпича и керамвола. Под изготовлен из отдельных литых жароупорных плит.

Нагревательные элементы выполнены из проволоки высокого омического сопротивления, в виде спиралей, уложенных на полочки на боковых стенках и поду и подвешенных на трубках на своде.

Материал трубок – высокоглиноземистый шамот ВГЛ-1,3.

Подъем дверцы осуществляется от электропривода.

Электропечь двухзонная. Это дает возможность получить равномерную температуру по длине электропечи.

Регулировка температуры в каждой зоне автоматическая. На электропечи предусмотрены блокировки, отключающие нагреватели электропечи при подъеме дверцы и ограничивающие ход дверцы.

Технические характеристики электропечи Н85-В.

Мощность установленная, кВт 91,1

Мощность нагревателей, кВт 90

Напряжение питающей среды, В 380

Напряжение на нагревателях, В 220

Число фаз 3

Частота, Гц 50

Максимальная рабочая температура, С 1000

Число зон 2

Время разогрева электропечи до рабочей температуры, ч 4

Мощность холостого хода, кВт 22

Масса садки, кг 1350

Рабочая среда воздух

Размеры рабочего пространства, мм

ширина 850

длина 1700

высота 500

Установка для вакуумного литья «УППФ-ЗМК».

Вакуумная установка «УППФ-ЗМК» предназначена для литья лопаток газотурбинных двигателей с равноосной структурой из жаропрочных сталей и сплавов по выплавляемым моделям. Приоритетным направлением при изготовлении лопаток газотурбинных двигателей из жаропрочных сплавов на никелевой основе для условий эксплуатации с рабочими температурами ниже 900°С является литьё изделий с равноосной структурой. Этот процесс менее трудоёмок по сравнению с литьём деталей с направленной и монокристаллической структурами.

Установка типа «УППФ-ЗМК» состоит из следующих основных частей:

• плавильная камера с индуктором, закреплённым на вращающейся платформе;

• шлюзовая камера;

• печь подогрева форм;

• устройство загрузки шихты;

• вакуумная система;

• источник питания типа «ТПЧТ»;

• система управления.

Подача заливаемых форм, находящихся в печи подогрева, и загрузка шихтой плавильной печи осуществляется через технологические вакуумные затворы, чем обеспечивается сохранение рабочего вакуума в плавильной камере в процессе работы.

Наличие печи подогрева форм увеличивает жидкотекучесть расплава, чем обеспечивается требуемая плотность отливок. Наличие постоянного рабочего вакуума в плавильной камере повышает производительность установки, увеличивает стойкость плавильной печи, уменьшает попадание в расплав газовых включений и частиц тигля. Плавильная печь работает на набивных или мерных тиглях. Установка позволяет отливать разнообразную номенклатуру деталей весом до 15 кг.

Технические характеристики установки “УППФ-ЗМК”.

Масса, кг 10300

Рабочий вакуум, мм рт ст 5-10^-3

Производительность, форм/час 3

Емкость тигля, кг 15

Температура расплава, °С 1600

Температура печи подогрева форм, °С 1000

Установочная мощность, кВт 175

Габариты, мм (max) 5900x6000x4200

Количество устанавливаемых плавильных печей рассчитывается по формуле:

(шт.)

где Q_жм – масса жидкого металла в формы на годовую программу, т;

1,2 – коэффициент, учитывающий неравномерность потребления металла;

0,97 – коэффициент, учитывающий выход жидкого металла в формах по сравнению с жидким металлом, полученным из печей;
q – производительность печи в час, т/час;

Ф_д – фонд рабочего времени печей, ч.

Принимаем 6 печей, коэффициент загрузки K=5,2/6=0,86.

1.5.4. Термообрубное отделение.

Назначение технологии очистки отливок определяется прежде всего характером литой продукции и наукой применяемого сплава.

Для выбивки стержней из отливок рекомендуется использовать агрегаты для выщелачивания керамики, галтовочные барабаны непрерывного действия, вибрационные установки, гидравлические и пескогидравлические камеры непрерывного и периодического действия, электрогидравлические установки.

Для очистки отливок также рекомендуется использовать перечисленное выше оборудование, а также дробемётные барабаны, столы, камеры и дробемётно-дробеструйные камеры.

Для удаления химического пригара о поверхности стальник отливок необходимо планировать использование электрохимического травления.

Отдаление элементов литниково-питающих систем от отливок осуществляют ацетиленокислородными резаками, на пильных дисковых и ленточных станках, механических станках, на пневмогидравлических прессах и механических ножницах, анодно-механической резкой и т.д.

Зачистку отливок рекомендуется производить на автоматизированных обдирочно-шлифовальных станках с использованием робототехники.

Термообработку отливок проводят в электрических печах непрерывного (конвейерного) и периодического действия.

Практически вся обработка производится на станках с числовым программным управлением. Использование станков с числовым программным управлением, как отечественного, так и импортного производства, позволяет изготавливать детали с максимальной концентрацией комбинированной обработки в одной операции, что дает возможность снижать цены и трудоемкость сложных в изготовлении деталей и сборочных единиц. Механическая обработка лопаток производится с помощью высокопроизводительных прецизионных фрезеровальных центров с ЧПУ фирм Starr AG, Heckert, Forest и др.

Подготовка поверхностей для механической обработки, удаление элементов, связанных с особенностями изготовления заготовки (облой, напуски, и пр.),производится на универсальном фрезерном оборудовании - на вертикально -фрезерных, горизонтально-фрезерных, продольно-фрезерных станках ,и на специальных агрегатных станках горизонтальной компоновки типа“обрабатывающий центр”; используется стандартизированный инструмент, твердосплавный инструмент со сменными режущими пластинами или сменными зубьями (для лопаток из нержавеющих сталей)
Операции фрезерования выполняются на станках NX-155, NX-251
фирмы Starr AG и FA-4, FA-5 фирмы Forest и другом специализированном оборудовании. Для обработки лопаток с бандажными полками будут применяться пятикоординатные фрезерные станки Liechti Turbomill 1200 (Щвейцария), на которых за одну установку можно обрабатывать все трактовые поверхности пера лопаток.

Лопатки проходят ручную шлифовальную и машинную ленточно-шлифовальную обработку на станках Metabo, окончательная обработка профиля пера лопаток компрессора осуществляется полированием на виброконтактных станках. Базовые поверхности литых турбинных лопаток и хвостовики турбинных рабочих лопаток обрабатываются глубинным шлифованием на специальном оборудовании.

Обработка каналов сопловых аппаратов производится на фрезерных станках с ЧПУ модели 6Р13Ф3.

Для обдирки, выполнения специальных элементов конструкций лопатки в некоторых случаях для формирования профилей рабочей части в лопатках из никелевых сплавов используются методы электроэрозионной и электрохимической обработки.

Характеристики

Список файлов ВКР