Разработка технологического процесса изготовления стальной отливки литьем в песчаные формы

Курсовая.cdw

Профиль зуба по ГОСТ 591-69
Класс точности по ГОСТ 591-69
Диаметр окружности впадин
Диаметр делительной окружности
внутренними пластинами

Литниковая система.cdw

1. Ручная формовка по сырому в двух опоках по разьемной модели
Отработанная смесь - 82-90% кварцевый песок - 6.5-8.0%
Формовочные уклоны по ГОСТ 3212 - 92
Сталь 40Л. Линейная усадка 22%
Температура заливки 1520

Эскиз литейной формы.cdw

Эскиз литниковой системы.cdw

Моя ТКМ.doc

Характеристика материала детали 3
Эскиз детали и технологичность конструкции 4
З.Выбор способа формовки и ее разновидность 6
Выбор положения отливки в форме и плоскости разъема модели и формы
Припуски на механообработку 8
Формовочные уклоны 11
Конструкция и расчет литниковой системы 13
Эскиз литейной формы в сборе 16
Список использованной литературы: 17
Темой курсовой работы является разработка технологического процесса
изготовления стальной отливки литьем в разовые песчаные формы. Цель данной
работы заключается в ознакомлении с методикой и основными приемами
разработки практической технологии литья.
Характеристика материала детали
Для изготовления отливки используем: Сталь 40Л
Вид поставки - отливки ГОСТ 977-75.
Предназначена для станин корпусов муфт тормозных дисков зубчатых
колес кожухов вилок звездочек и других деталей работающих при
температурах до 400 °С.
Сталь 40Х 036-044 0.20-0.52
Отработанная смесь 90-92%
Кварцевый песок 65-80%
Газопроницаемость 80-100 ст.ед.
Зерновой состав песка 016 02А
Сульфитная барда 15-20%
Предел прочности при сжатии 29-49 кПа
Формовка будет производиться по сырому без
последующего подсушивания полуформ.
Решение вопроса о положении отливки в форме производится прежде всего
с учетом требования равномерного и направленного затвердевания металла.
Положение отливки в форме должно обеспечивать удобство изготовления и
Вся отливка располагается в нижней опоке во избежание перекосов и
Положение отливки в форме обеспечивает применение одного стержня
хорошую вентиляцию формы и спокойное заполнение ее жидким металлом
исключающее разрушение струей металла участков формы и стержня.
Выбор разъема модели и формы зависит от размеров отливки ее
конфигурации и характера производства; при этом необходимо обеспечить
удобство изготовления и сборки формы. Количество разъемов формы должно быть
минимальным а поверхности разъема по возможности плоскими.
В данном курсовом проекте возможно применить несколько вариантов
расположения поверхностей разъема и положения отливки в форме. Во-первых
можно отливку расположить ступицей кверху а поверхность разъема разместить
в месте перехода ступицы в колесо. В этом случае усложняется конструкция
литниковой системы а именно необходимо будет выполнить еще дополнительно
выпоры. Поэтому для упрощения литниковой системы а также во избежание
перекосов и других эффектов необходимо всю отливку расположить в нижней
опоке а поверхность разъема соответственно будет располагаться на верхнем
торце отливки (см. прилагаемые чертежи).
Припуски на механообработку
Припуск на механообработку – это толщина слоя металла удаляемая при
механической обработке отливки для обеспечения заданной точности и качества
Припуск зависит от норм точности отливок.
Степень точности согласно чертежу 7-С ГОСТ 16755-81.
Теперь пользуясь таблицей из приложения 3 определим класс точности и
ряд припусков на обработку отливки. Получили класс точности 7-13т ряд
припусков 2-5. В условиях единичного производства следует принять класс
точности 11 и ряд припусков 4.
По таблице П.4 определяем допуски размеров отливки
Поверхность Выбранный класс Допуск мм Припуск мм
отливки точности размеров
Нижний торец 4.4 65
Верхний торец 4.4 6.5
Для изготовления данной детали стержень имеет несложную конструкцию.
Стержневая смесь - это многокомпонентная смесь формовочных материалов
соответствующая условиям технологического процесса изготовления литейных
Стержни при заливке расплавленного металла испытывают значительные
тепловые и механические воздействия по сравнению с формой и должны отвечать
дополнительным требованиям по непригораемости к отливке малой газотворной
способности и легкости выбивки.
Состав стержневой смеси:
.Отработанная смесь 40 %
Связующие: сульфитно-спиртовая барда 2-3 %
Газопроницаемость 70 %
Для получения отверстия в отливке применим цилиндрический вертикальный
Учитывая припуски диаметр стержня получается - 67 мм.
Длина стержня - 109 мм.
Используя таблицу из приложения 8 примем h = 35 мм.
Из таблицы П.9 получаем h[pic]= 35 мм
S1 = 1.5 мм S2 =1.7 мм.
Формовочные уклоны служат для удобства извлечения модели из формы без
ее разрушения. Уклоны назначаются на поверхности перпендикулярные к
плоскости разъема величина зависит от материала модели и формовочной
смеси высоты модели.
Величины уклона определяются по ГОСТ3212-92
Прибылью называется специальный технологический прилив к поверхности
отливки затвердевающий позднее самой отливки в прибыли формируется
усадочная раковина поэтому применение прибылей позволяет получать отливки
без усадочной раковины т.е. без дефектов.
Прибыли применяются при изготовлении отливок из сталей из белого и
высокопрочного чугуна а также в случаях тяжелых толстостенных отливок из
серого чугуна с низким содержанием углерода.
Прибыли следует размещать в верхней части отливки с тем чтобы она
выполняла еще и роль выпора.
Используем три прибыли диаметром Dпр = 30 мм каждая.
Уклон стенок прибыли 1:10.
Конструкция и расчет литниковой системы
Литниковая система - это система каналов и элементов литейной формы
предназначенная для быстрого и плавного подвода расплавленного металла в
полость формы обеспечивая ее заполнение и питание отливки при
затвердевании задержание шлаков и других не металлических включений.
Литниковая система должна соответствовать следующим требованиям:
Заполнять форму металлом за определенное время.
Создать рациональный режим затвердевания и охлаждения отливки.
Иметь небольшую массу.
Занимать мало места в форме и обеспечивать удобство формовки.
Выбираем литниковую систему с боковым подводом металла.
Определим время заполнения формы по формуле:
где t - характерная толщина стенок отливки
т – масса отливки с учетом припусков на механообработку и
технологических припусков.
Принимаем высоту стояка: 70 мм. Определяем величину напора по формуле:
Рассчитаем массу отливки по формуле:
где: [pic] – объем отливки
ρ – плотность металла.
Для вычисления объема разобьем фигуру на простые объемы:
Плотность легированной стали равна 7800 кгм 3
Суммарная масса отливки с прибылями и выпорами определяется как:
Определяем суммарную площадь поперечного сечения питателей:
где: М - суммарная масса отливки с выпорами и прибылями
γ – плотность жидкого металла [pic]=7200кгм[pic]
- время заполнения формы металлом
- коэффициент расхода литниковой системы
g - ускорение силы тяжести g=9.8мc[pic]
Нp – расчетный напор жидкого металла при заливке формы
Используем два питателя Fпит= 213 мм2
Вычислим размеры питателя:
а = 39 мм b =36 мм h = 8
Площадь шлакоуловителя:
Вычислим размеры шлакоуловителя:
а = 24 мм b = 19 мм h = 24 мм.
Шлакоуловитель и питатель имеют трапециевидную форму.
где Dст – диаметр стояка у основания.
Эскиз литниковой системы:
Эскиз литейной формы в сборе
Последовательность операций формовки
На модельную плиту устанавливается нижняя половина модели модели
питателей и опока в которую засыпается формовочная смесь и уплотняется.
Опока переворачивается на 180°.
Устанавливается верхняя половина модели модели шлакоуловителя
прибылей стояка наполняется формовочной смесью.
Раскрывается форма удаляется модель вставляется стержень.
Литейная форма готова в заливке.
Технология конструкционных материалов: Учебник для студентов
машиностроительных специальностей вузов Под общ.ред. А.М.Дальского.
М.:Машиностроение2003. 512 с.
Анурьев В.И.Справочник конструктора - машиностроителя: В 3-х т. т.1. М.:
Машиностроение 1982. 736 с.
Троицкий Г.И. Свойства чугуна. М.: Металлургиздат 1941 560 с.
ТКМ. Методические указания к выполнению курсовой работы по разделу
«Литейное производство». Черменский В.И. Харчук М.Д. Екатеринбург УГТУ-УПИ