Разработка технологического процесса изготовления отливки

чертеж-распечатать.cdw

1. Общие допуски ГОСТ 30893.1 - m
Неуказанные радиусы скруглений 2 мм.
Формовочные уклоны по ГОСТ 3212-80
УрФУ имени Б.Н.Ельцина

Чертеж.cdw

Марка металла - чугун СЧ20 ГОСТ 1412-85.
Отливка 1 группы ГОСТ 977-88.
Размеры даны с припусками на механическую обработку отливки
усадку при остывании.

Поясн. по ТКМ.doc

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Уральский федеральный университет
имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»
Кафедра «Электронное машиностроение»
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
ИЗГОТАВЛЕНИЯ ОТЛИВКИ
Пояснительная записка
Руководитель: Журавлев Э.Ю.
Студент: Мартюшов И.А.
Екатеринбург 2012 г.
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.
процесса изготовления чугунной отливки литьем в разовые песчаные формы.
Для изготовления крышки (Рис. 1) дан чугун марки СЧ 20 ГОСТ 1412-85.
Предел кратковременной прочности СЧ 20 равен 200 МПа.
Содержание углерода и других элементов приведено ниже в таблице 1.
Марка Массовая доля элементов %
СЧ 20 33-35 14-24 07-10 02 015
Примечание: Допускается низкое легирование чугуна различными
элементами (хромом никелем медью фосфором и др.).
Модели бываю металлические и деревянные. При массовом (серийном)
производстве использую металлические модели т.к. они более долговечны
следовательно при большом объеме продукции снижают затраты. При
мелкосерийном производстве применяют деревянные модели. Они обходятся
дешевле чем металлические но также имеют пониженный срок службы.
Изготавливая форму для данной отливки применяем деревянную модель.
Используем метод литья в разовые песчаные формы. Форму используем с
одним разъёмом. Для достижение полного заполнения формы и исключения
осыпания формовочной смеси в местах сопряжений выполняем радиусы скруглений
равные 2 мм. Для удобства извлечения модели назначаем формовочные уклоны по
ГОСТ 3212-80 (Рис. 2 Таблица 2.).
№ Высота поверхности Формовочный уклон
Так как в данном случае производство единичное то выбираем ручную
формовку по сырому в опоках.
Мин. допустимая толщина слоя:
от верха модели до верха опоки – 60 мм.;
от низа модели до низа опоки – 70 мм.;
от модели до стенки опоки – 40 мм.;
между моделью и шлакоуловителем – 30 мм.
Далее подбираем окончательные размеры опок по ГОСТ 2133-75.
Окончательные габаритные размеры опок: 500х500х240 (Рис.3).
Толщину стенок опок подбираем по ГОСТ 22957-78. По таблице 3
определяем толщину S=12. Так как масса отливки не превосходит 100 кг то
применяем единую формовочную смесь. (Таблица 3)
СмесьМассТолщиГлинаЗерновоСостав смеси Свойства
А ( 60мм) 11 3 40 50 05 495
B (60мм) 11 3 40 50 07 657
C ( 216мм) 11 3 56 60 23 2303
D (36мм) 11 3 36 50 04 414
Определяем размеры знаков стержня для получения полостей в отливке. (Рис.
Расчет литниковой системы.
Для данной работы используем литниковую систему состоящую из литниковой
чаши(1) стояка(2) шлакоуловителя(3) и двух питателей(4) (Рис. 6).
Суммарная площадь поперечного сечения питателей определяем 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.
Определяем массу отливки:
Вычисляем объем разбивая отливку на элементарные объемы. (Рис. 6) За Vц
принимаем объем цилиндра диаметром 336 мм и высотой 65 мм и вычитаем из
него остальные объемы.
Vобщ =Vц-V1-V2-V3-V4-2
Sсегмента=R22( (α180-s
Hц= 65мм; Dц= 336 мм;
Н1= 24мм; D1=336 мм; d1= 228 мм;
Н2=29 мм; D2= 180 мм;
Н4=6 мм; D4= 192 мм;
Vобщ= Vц-V1-V2-V3-V4-2V5=
=(НцDц2- H1(D12-d12)- Н2 D22- Н3D32- Н4D42) (4 - 2 R22( (α180-
Vобщ =(653362-24(3362-2282)-291802-36502-61922)3.144-
682(3.1462180-sin62)=
=361986031мм3=00361986м3.
m = р V= 00361986 7100 = 257 кг;
Определяем массу отливки с выпорами:
M = 13 257 = 3341 кг;
) плотность жидкого металла (=7000 кг м3
) коэффициент расхода литниковой системы (=04
) 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
Нр=12 - [pic]=1198 м.
Соотношение площадей поперечных сечений всех элементов литниковой
системы можно принять следующим:
Fпит:Fш:Fст=1:12:135;
Где Fш - площадь сечения шлакоуловителя;
Fcт - площадь сечения стояка.
Находим диаметр стояка по формуле:
Сечение шлакоуловителя представляет собой трапецию высотой 18 мм
основания которой равны 14 мм и 18 мм.
Так как 2 питателя получаем следующие размеры: высота 8 мм и
основания 10 мм и 8 мм.
Выпоры (в количестве 2 штук) предназначены для вывода газов из полости
формы при заливке ставим на самые высокие точки отливки. Сечение выпора в
основании принимаем равным 10 мм.
К пояснительной записке прилагается чертеж крышки (формат А3) и чертеж
элементов литейной формы и отливки (формат А3).
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 2004. 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
Марочник сталей и сплавов В.Г. Сорокин. М.: Машиностроение 1989.