Разработка технологического процесса изготовления чугунной отливки литьем в песчаные формы

Титульник.docx

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ФГАОУ ВПО «УРАЛЬСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ »
Кафедра «Электронное машиностроение»
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
ИЗГОТАВЛЕНИЯ ОТЛИВКИ
Пояснительная записка
Руководитель: В.А. Воробьёв
Студент: М.Ю. Михайлов
Екатеринбург 2011 г.

ПЗ.docx

Темой настоящей курсовой работы является разработка технологического процесса изготовления чугунной отливки литьем в разовые песчаные формы изготавливаемые из формовочной смеси.
Важнейшей заготовительной базой машиностроения является литейное производство на долю которого приходится около половины выпуска всех заготовок для изготовления деталей машин. Инженеру-механику важно знать не только общие принципы производства литых заголовок (отливок) но и особенности разработки их технологии. Выбор правильной конструкции литой детали решает комплекс вопросов ее последующего изготовления. Это экономное расходование материалов уменьшение объема и упрощение операций механической обработки очистки отделки и сварки литых заготовок долговечность их службы возможность применения более дешевых сплавов обладающих лучшими литейными свойствами наконец общее снижение себестоимости литых заготовок определяемой не только в момент выхода из литейного цеха но и в условиях эксплуатации.
Добиваться повышения качества - значит уменьшить трудозатраты и сберегать материальные ресурсы. Решение этой задачи должно идти через технологичность конструкции ибо она определяет возможность изготовления литой детали при минимальных трудовых и материальных затратах.
Качество производимой литой заготовки определяется в первую очередь качеством литейной формы качеством приготовленного металлического расплава и качеством заливки его в форму.
Большинство отливок получают литьем в разовые песчаные формы изготавливаемые из формовочной смеси в состав которой входят кварцевый песок огнеупорная глина вода и специальные добавки. Темой настоящей курсовой работы является разработка технологического процесса изготовления чугунной отливки литьем в разовые песчаные формы.
Для изготовления корпуса дан чугун марки СЧ 20 ГОСТ 1412-85. Содержание углерода и других элементов приведено ниже в таблице 1.
Вид корпуса прилагается на чертеже формата А3.
Отливку получаем литьём в разовую песчанную форму. Характер внешнего очертания и конструкции литой детали должны быть простыми в результате модель и форму можно изготовить с одним разъёмом. Чтобы исключить осыпание формовочной смеси в углах формы при извлечении модели выполняем радиусы скруглений при сопряжении R= 6 а также для удобства изъятия отливки назначаем формовочные уклоны по ГОСТ 3112-80 которые обозгачены на рисунке 3.
Обозначение формовочных уклонов на чертеже
Высота поверхности Н мм
Т. к. положение отливки в форме должно обеспечивать удобство изготовления и сборки формы поэтому располагаем практически всю отливку в нижней опоке а отходной патрубок направляем в сторону (Рисунок 2). Высоту опок выбираем по ГОСТ 2133 -75. Выбираем опоки с габаритными размерами 2 штуки по 1100х800х400.
Так как в данном случае производство единичноето выбираем ручную формовку по сырому в опоках. Всю модель заливаем единой смесью.
Толщина стенки отливкимм
Зерновой состав песка
Предел проч. При сжатии кПа
Для формовки по сырому
Количество стержней участвующих в процессе – 1 горизонтальный сложной формы с тремя знаками.Стержневые смеси работают в более тяжелых условияхв отличии от формовочныхи должны отвечать дополнительным требованиям по непригараемости к отливкеподатливостималой газотворной способности и легкой выбивки.
Корпус относится ко второй группе сложности так как имеет открытую цилиндрическую и другие формы.
Поверхностей подлежащих обработке 10: АBCDEFGHKL. Рисунок 3.
Назначим классы точности и ряды припусков поверхностей детали в зависимости от класса сложности детали и расположения её в опоках. По ГОСТ 26645-85 определяем допуски линейных размеров отливки изменяемых и не изменяемых механической обработкой. Согласно этих допусков для каждой поверхности обрабатываемой механически назначаем основной припуск. Таблица 4.
Поверхностьподлежащая мех.обработке
Выбранный класс точности
Допуск размеров отливокмм
Назначив допуски и припуски определяем размеры отливки на рисунке 4.
Размеры литейных форм выполнены с учетом однопроцентной литейной усадки.Определяем размеры знаков стержня для получения полостей в отливке рисунок 5.
В нашем случае один стержень размеры которого представлены в таблице 5.
Расчет литниковой системы.
Для данной отливки мы выбираем литниковую систему состоящую из литниковой чаши(1) стояка (2) шлакоуловителя (3) металл в форму будет подаваться через два питателя (4) (рисунок 6).
Суммарная площадь поперечного сечения питателей определяется по формуле:
М - масса отливки с выпорами;
γ - плотность жидкого металла;
- время заполнения формы металлом;
- коэффициент расхода литниковой системы учитывая потери напора жидкого металла при его движении в литниковых каналах;
g -ускорение силы тяжести;
Hp -расчетный напор жидкого металла при заливке формы.
Определим массу отливки с выпорами:
M - масса отливки с учетом припусков на механическую обработку и технологических припусков.
M -масса отливки с учётом припусков на механическую обработку и технологических припусков. Для определения массы отливки m определим её объём и умножим на плотность сплава.
р=7100 кгм3 (плотность серого чугуна).
H1= 43 мм; D1= 400 мм; d1= 250 мм;
Н2= 5236 мм; D2=250 мм; d2= 1862 мм;
Н3=79 мм; D3= 166 мм; d3=963 мм;
H4=64 мм; D4=190 мм; d4=1324мм;
Vобщ=V1+V2+V3+V4=(H1(D12-d12)+H2(D22-d22)+H3(D32-d32)+H4(D42-d42)) 4;
Vобщ = (43 (4002 - 2502) + 5236 (2502 – 18622) + 79 (1662 – 9632) + 64 (1902 – 13242)) 4 = 167965315 мм3 = 00168 м3.
m = р V= 00168 7100 = 1193 кг;
M = 13 1193 = 1551 кг;
) плотность жидкого металла =7000 кг м3
) коэффициент расхода литниковой системы =042
) время заполнения формы металлом
где t – характерная толщина стенки отливки;
) расчётный напор жидкого металла при заливке формы
где Нст - высота стояка над питателем мм;
Homл. - общая высота отливки;
h - высота отливки выше места подвода металла (высота отливки над питателями) м.
Соотношение площадей поперечных сечений всех элементов литниковой системы можно принять следующим:
Fпит:Fш:Fст=1:11:12;
Где Fш - площадь сечения шлакоуловителя;
Fcт- площадь сечения стояка.
Мы можем найти диаметр стояка по формуле:
Сечение шлакоуловителя представляет собой трапецию высотой 24 мм основания которой равны 34 мм и 36 мм.
Получаем размеры трапецеидальных питателей высотой 24 мм и основаниями равными 30 мм и 34 мм.
Выпоры (в количестве 3 штук) предназначены для вывода газов из полости формы при заливке ставим на самые высокие точки отливки. Сечение выпора в основании принимаем равным 15 мм.
Прибыль предназначена для формирования усадочной раковины отливки сечение прибыли принимаем 60 мм.
К пояснительной записке прилагается чертеж корпуса (формат А3) и чертеж элементов литейной формы и отливки (формат А2).
Технология конструкционных материалов: методические указания к выполнению курсовой работы по разделу: «Литейное производство» В.И. Черменский М.Д. Харчук Р.А. Сидоренко. Екатеринбург: УГТУ 2000. 32с.
Д.А. Дальский ТКМ: М.: Машиностроение 2003. 512с.
В.Т. Жадан Технология металлов и других конструкционных материалов: М.: «Высшая школа» 1970. 704с.
ГОСТ 26645-85. Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров массы и припусков на механическую обработку. М.: Издательство стандартов 1986. 18с.
Марочник сталей и сплавов В.Г. Сорокин. М.: Машиностроение 1989. 640 c.

Миха вар 5,2 - литье.cdw

УрФУ им. Б.Н. Ельцина
Способ литья - в песчоные формы отверждаемые в контакте с остносткой
Формовочная смесь - единая.
Состав смеси: глина -
Зерновой состав песка -
газопроницаемость 40-60 ст.вд.
предел прочности при сжатии 29-49 кПа.
Марка металла - чугун СЧ20 ГОСТ 1412-85.
Отливка 2 группы ГОСТ 977-88.
Температура заливки -1300
С; продолжительность - 2275с.
Размеры даны с припусками на механическую обработку отливки иеё 1

Чертеж.cdw

УрФУ им. Б.Н. Ельцина
Неуказанные радиусы 6 мм.
Общие допуски ГОСТ 30893.1-т