125281 (690414), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Расчет литниковой системы начнем с самого узкого места литниковой системы со стояка:
,
где μ-коэффициент сопротивления литниковой системы и формы;
ρ - плотность жидкого чугуна, кг/м3;
g - ускорение свободного падения, м/с2;
G - масса отливки, кг;
t - время заполнения формы;
,
где S - коэффициент учитывающий толщину стенки отливки;
k – поправочный коэффициент;
Hp - расчётный статический напор;
,
где Н -высота опоки от места подвода расплава, м;
Р -высота отливки от места подвода расплава, м;
С -высота отливки, м;
Принимаем отношение площадей стояка, шлакоуловителя, питателей, как отношение чисел:
Площадь сечения шлакоуловителя
;
Суммарная площадь питателей
;
Площадь питателя
;
Так как через один стояк заливается четыре отливки, то площадь его поперечного сечения будет равна
Диаметр стояка
,
принимаем dст = 24 мм.
Эскиз питателя
Рисунок 3.
Эскиз шлакоуловителя
Рисунок 4
Эскиз стояка и литниковой чаши
Рисунок 5.
Для увеличения пропускной способности формы необходимо устроить вентиляционные каналы диаметром 5 – 6 мм в количестве 3 – 4 на 1 дм2 формы. Каналы не должны доходить до полости формы 7 – 10 мм.
7. Выбор размеров опок
Выбираем цельную стальную опоку I-го типа по ГОСТ 2133-75. Размеры верхней опоки 600*540*150мм, нижней опоки 600*540*100мм. Данная опока является краново-ручной. Накладывание пустых опок на формовочные машины и плиты с моделями производится руками, краном или пневматическим подъемником.
Материал опоки - сталь 20Л ГОСТ 977-88. Элементы опок выполнены по ГОСТ 14974-95. Для транспортирования и кантовки на опоке предусмотрены цапфы. Для вывода газов - вентиляционные отверстия. Для центрирования опок имеются ушки верхней и нижней опоки, в которые вставляются штыри. Точность центрирования обеспечивается применением центрирующих втулок, находящихся в ушках опок. Для точной установки опоки на модельную плиту имеются центрирующие и направляющие штыри.
8. Выбор способа изготовления форм
Литьё производится в разовые опочные, песчано-глинистые формы с горизонтальным разъёмом. В связи с тем, что отливка не имеет массивных частей, прибыль для данной отливки установлена не будет.
Данная отливка имеет небольшую массу и незначительные размеры, поэтому в одной форме изготавливаем четыре отливки. Для изготовления форм используем односторонние модельные плиты. При данных размерах длины и ширины опок имеется возможность производить формовку на встряхивающей машине с допрессовкой и поворотным столом, марки 254М. Производительность формовочной машины 45 полуформ в час.
9. Разработка технологии сборки формы. Расчет усилия подъёма верхней полуформы расплавом. Выбор груза или способа крепежа верхней полуформы к нижней
Тщательность сборки в значительной мере определяет точность геометрических размеров отливки.
Сборку начинают с установки нижней полуформы в строго горизонтальном состоянии на заливочную площадку или тележку конвейера. Затем из полости полуформы сжатым воздухом выдувают сор и пыль, попавший при извлечений модели и ремонте полуформы. В чистую полость полуформы, покрытой огнеупорной краской аналогичной по составу стержневой в определенной последовательности устанавливают стержни. Устойчивое положение стержней в форме обеспечивается знаками. Точность совмещения нижней и верхней полуформы обеспечивается съемными контрольными штырями.
Расплав, заполняющий полость формы, оказывает давление во все стороны. Нижние и боковые стенки формы должны быть достаточно прочными, чтобы противостоять давлению расплава, а верхняя полуформа должна быть прижата к нижней с определенным усилием, чтобы расплав не приподнял её. Стержни, находящиеся в форме, испытывают силу действия расплава, стремящуюся вытолкнуть их вверх.
Так как в форме есть омываемый металлом стержень, то общая сила действия металла на верхнюю полуформу складывается из силы Вф действующей на внутреннюю поверхность верхней полуформы и силы Вс, выталкивающей стержень.
,
где и
определяются как
, /5,с.105/
,
где V – объём стержня, дм3;
ρ1 – плотность стержня, кг/дм3;
ρ – плотность металла, кг/дм3;
F – площадь проекции отливки на горизонтальную плоскость, дм2
H – высота столба жидкости, дм.
Далее определяем массу груза по формуле
,
Далее определим силы противодействия,
Q = Q1 + Q2
где Q1 - вес опоки, кг;
Q2 - вес земли, кг.
Q=65,0 + 98,5=163,5 кг
Так как М 10. Выбор плавильного агрегата Отливка выполняется из серого чугуна марки СЧ-18 ГОСТ 26358-84. Химический состав данного сплава можно получить при плавке чугуна в индукционной печи марки ИЧТ-1. Она дает возможность получения точного химического состава, низкий угар элементов, высокий перегрев металла, возможность использования в шихте большого количества стальных отходов. Недостаток этих печей – малая скорость плавления твердой завалки. Поэтому для повышения производительности и снижения электроэнергий, плавку, ведут на “болоте”, т.е. при выпуске сливают не более половины металла. Затем в жидкую ванну загружают твердую шихту, расплавляют, и цикл повторяется. При литье серого чугуна целесообразно применить крановый чайниковый конический ковш, ёмкостью 1000 кг снабжённый ручным поворотным механизмом. Для лучшего отделения металла от шлака ковш имеет сифонный канал выполненный с помощью трубок из шамота, а для защиты подъёмного механизма от излучения металла, ковш выполнен с защитным экраном из листовой стали. Так как отливка мелкая расплав из плавильной печи заливают в ковш с емкостью 1000 кг, а затем из него в ковш вместимостью 50 кг. Ковш малой вместимости предназначен для заливки литейных форм. Температура заливаемого чугуна составляет 1400 - 1450 0С. 12. Очистка и обрубка отливок При обрубке от отливок отделяют элементы литниковой системы, заливы по разъему формы. Обрубку выполняют пневматическими молотками с использованием зубил, для удаления заливов применяют воздушно-дуговую резку. После выбивки отливки подвергают очистке с целью удалить с поверхностей пригар, остатки формовочной смеси. Очистку отливки производят в дробеметной камере. После очистки отливки подаются в механический цех для обработки, а затем на склад готовой продукции. 13. Основные дефекты отливок В следствии того, что заливка ведется в сырые песчано-глинистые формы, отливка может иметь газовые раковины из-за интенсивного газообразования. Для устранения этих дефектов на верхней и нижней полуформе выполнены вентиляционные каналы. Помимо этого на отливке возможно образование пригара в следствии проникновения металла в поры формы. Для исключения этого дефекта полость формы покрывают противопригарной краской. Нанесенные на поверхность формы или стержни, краски создают прочный слой огнеупорного материала, препятствующий проникновению металла и его окислов в поры между зернами смеси, что устраняет пригар на отливках. Литература Филиппов, Г.И. Технология машиностроительных материалов. Учебное пособие к курсовой работе по литейному производству. Ленинград, 1968 г. Емельянова, А.П. Технология литейной формы. Москва, 1977 г. Пушмашев, П.И. Методические указания к выполнению курсовой работы. Илларионов, И.Е., Васин, Ю.П. Формовочные материалы и смеси. Чебоксары: Чувашский университет, 1992 г.
11. Определение температуры заливки сплава, типа, емкости разливочного ковша
Михайлов, А.М. Литейное производство: Учебник для металлургических специальностей вузов.- 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1987.-256 с., ил.