Проект цеха получения отливок по выплавляемым моделям из специальных сплавов мощностью 2000 тонн в год

описание.docx

МГИУ Москва 129 стр. + 14 чертежей А1 + 3 листа спецификации А4 + 4 3D чертежа + результаты моделирования в ProCAST доц. Илюхин В.Д. 2012 г.
Специальность "машины и технология литейного производства
Структура цеха литья по выплавляемым моделям
Производственная программа цеха
Выбор режима работы цеха и фондов времени
Расчет производственных отделений цеха
Отделение изготовления оболочек форм
Прокалочно – заливочное отделение
Термообрубное отделение
Вспомогательные отделения и участки цеха
Внутрицеховый транспорт
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Условия работы детали
Предъявляемые требования
Обоснование и выбор способа изготовления отливки
Назначение припусков на механическую обработку и точность размеров и массы отливки
Конструирование и расчет литниково – питающей системы
Оптимизация литниково – питающей системы с применением компьютерного моделирования
Расчет времени затвердевания отливки
Описание технологического процесса изготовления отливки
Изготовление выплавляемой модели
Процесс изготовления керамических форм
Процесс выплавки стали 30ХНМЛ. Выбивка очистка отливок и удаление элементов литниково – питающей системы термическая обработка
Виды брака и меры по его предупреждению
КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
Описание конструкции печи. Основные технические характеристики
Расчет нагревателей электропечи
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ(Бизнес-план)
Описание товара и обоснование его выбора
Производственный и финансовый план
Расчет капитальный затрат(инвестиций) на проектируемый цех
Определение численности работающих в проектируемом цехе и фондов заработной платы
Определение общей суммы годовых расходов
Составление сметы общепроизводственных расходов
Расчет показателей экономической эффективности
Технико-экономические показатели цеха и их анализ
Определение точки безубыточности
ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Факторы определяющие исход воздействия электрического тока
Мероприятия по обеспечению электробезопасности
Требования по охране труда при проведении термообработки сплавов в электропечах с выкатным подом
Защитное заземление электроустановок

02.План цеха.2-й этаж.dwg

Максимальная нагрузка на фундамент не более 2
Изделие устанавливается на поверхность с max перепадом
уровней в габаритах изделия не более 5мм ( допускается
установка регулировочных прокладок)
Провода между шкафом управления и печью проложить
в кабельном канале (длина проводов 4м).
*-размеры могут изменяться заказчиком.
Цех точного литья по выплавляемым мощностью 2000 тонн
ФГБОУ ВПО МГИУ каф. лит. пр - ва
Контора и цеховая лаборатория
Штампо - инструментальное хозяйство
Склад формовочных материалов с участком навески шихты на отметке 0

01.План цеха.1-й этаж.dwg

Максимальная нагрузка на фундамент не более 2
Изделие устанавливается на поверхность с max перепадом
уровней в габаритах изделия не более 5мм ( допускается
установка регулировочных прокладок)
Провода между шкафом управления и печью проложить
в кабельном канале (длина проводов 4м).
*-размеры могут изменяться заказчиком.
Цех точного литья по выплавляемым мощностью 2000 тонн
ФГБОУ ВПО МГИУ каф. лит. пр - ва
Трансформаторная подстанция
насосные и фреоновые станции
проточная вентиляционная система
Управление вентиляционными системами
Ремонтно - механическая мастерская
Генераторы плавильных печей
Склад готовой продукции

10.Разрез электропечи мод. ПВП 12.15.11.dwg

Максимальная нагрузка на фундамент не более 2
Изделие устанавливается на поверхность с max перепадом
уровней в габаритах изделия не более 5мм ( допускается
установка регулировочных прокладок)
Провода между шкафом управления и печью проложить
в кабельном канале (длина проводов 4м).
*-размеры могут изменяться заказчиком.
Разрез электропечи мод.ПВП12.15.1111М
ФГБОУ ВПО МГИУ каф. лит. пр - ва

14.Схема защитного заземления.dwg

Максимальная нагрузка на фундамент не более 2
Изделие устанавливается на поверхность с max перепадом
уровней в габаритах изделия не более 5мм ( допускается
установка регулировочных прокладок)
Провода между шкафом управления и печью проложить
в кабельном канале (длина проводов 4м).
*-размеры могут изменяться заказчиком.
Схема защитного заземления
ФГБОУ ВПО МГИУ каф. лит. пр - ва
Схема защитного заземления: а - в сети с изолированной нейтралью
б - в сети с заземленной нейтралью.

12.Схема разводки и данные спиралей электропечи мод. ПВП 12.15.11.dwg

Максимальная нагрузка на фундамент не более 2
Изделие устанавливается на поверхность с max перепадом
уровней в габаритах изделия не более 5мм ( допускается
установка регулировочных прокладок)
Провода между шкафом управления и печью проложить
в кабельном канале (длина проводов 4м).
*-размеры могут изменяться заказчиком.
Схема разводки и данные спиралей электропечи мод. 12.15.1111М
ФГБОУ ВПО МГИУ каф. лит. пр - ва
Данные спиралей (Р=225кВт): Ст. Х20Н80Н-Н ø7
навивки 42 мм и размещены на трубках МКР диаметром 40мм.
Спирали намотаны на оправке
обеспечивающей внутренний диаметр после
Данные спиралей (Р=225кВт): Ст. Суперфехраль GS SY ø5
после модернизации.

09.Электропечь мод. ПВП 12.15.11.Габаритный чертеж.dwg

Максимальная нагрузка на фундамент не более 2
Изделие устанавливается на поверхность с max перепадом
уровней в габаритах изделия не более 5мм ( допускается
установка регулировочных прокладок)
Провода между шкафом управления и печью проложить
в кабельном канале (длина проводов 4м).
*-размеры могут изменяться заказчиком.
ФГБОУ ВПО МГИУ каф. лит. пр - ва
Электропечь мод. ПВП12.15.1111М

Спецификация.dwg

ФГБОУ ВПО МГИУ каф.лит. пр-ва
для приготовления модельного состава
Насосно-нагревательные станции
Полуавтомат мод. 6А54
Конвейер линии мод.6Б60
Автомат мод.662А приготовления суспензии
Установка для приготовления
Баки готовой суспензии
Ванна выплавления мод. состава
Установка мод. 61202
Агрегат мод.675А обжига
заливки и охлаждения
Формовочный стол мод.66231
Вибрационная установка 67101
Гидравлический пресс мод.6А93
Станок подрезки литников
Полуавтоматы зачистки питателей
Электропечь с выкатным подом
Электропечь ПВ12.15.1111М
Установка приготовления раствора щелочи
Агрегаты очистки мод. 67101
Автоматич. линия очистки отливок
Гидравлический пресс
Вибрационная установка
Машина разрезки мешков

04.Схема MJM процесса.dwg

Максимальная нагрузка на фундамент не более 2
Изделие устанавливается на поверхность с max перепадом
уровней в габаритах изделия не более 5мм ( допускается
установка регулировочных прокладок)
Провода между шкафом управления и печью проложить
в кабельном канале (длина проводов 4м).
*-размеры могут изменяться заказчиком.
ФГБОУ ВПО МГИУ каф. лит. пр - ва
Картридж материала модели. 2. Картридж материала поддержки. 3. Печатающая головка. 4. Модель. 5. Материал поддержки. 6. Платформа.

03.Разрез цеха.dwg

Максимальная нагрузка на фундамент не более 2
Изделие устанавливается на поверхность с max перепадом
уровней в габаритах изделия не более 5мм ( допускается
установка регулировочных прокладок)
Провода между шкафом управления и печью проложить
в кабельном канале (длина проводов 4м).
*-размеры могут изменяться заказчиком.
ФГБОУ ВПО МГИУ каф. лит. пр - ва

11.Принципиальная электическая схема электропечи мод. ПВП 12.15.11.dwg

Максимальная нагрузка на фундамент не более 2
Изделие устанавливается на поверхность с max перепадом
уровней в габаритах изделия не более 5мм ( допускается
установка регулировочных прокладок)
Провода между шкафом управления и печью проложить
в кабельном канале (длина проводов 4м).
*-размеры могут изменяться заказчиком.
Принципиальная электическая схема печи мод.ПВП12.15.1111М
ФГБОУ ВПО МГИУ каф. лит. пр - ва
Термодат-14Е21УВ1В2Р1С1Т4852M
Магнитный пускатель ПМЕ111
Реле промежуточное RXN-41G12BD 24в
Неоновая лампа NHC-220B
Магнитный пускатель ПМЛ1501 (ревесивный)
Ограничительный резистор С2-33Н 0
Клеммная колодка 3ПС22-4
Частотно- регулирующий привод SV015iG5A-4
Выключатель авт. с эм и тепл. расцепителем ВА5125
Клеммная колодка ТВ-1215
Автоматический выключатель ВА 47-29
Реле промежуточное RXN-41G12P7 220в
Блок питания DRA 30-24V
Блок управления БУТ3
Магнитный контактор КТ-6053 (630А)
Клеммная колодка ЗН-19
Блоки тиристоров Т171-320
концевых выключателей
XT4-колодки клеммные ЗПС22-4;
М1-электродвигатель мотор редуктора привода пода;
М2-электродвигатель мотор редуктора привода двери;
SQ1 SQ7-Концевой выключатель ВБИ-М30-91К-2131-Л (24в)
XT2-колодки клеммные ЗН-19;
ХТ5-колодка клеммная ТВ1215;
Допускается применение других комплектующих
не ухудшающих работу
ВК1 - термопара КТХА 01.20-020-К1-И1-К795-12-500400.
Rc-скоммутированные спирали печи;
Расположение концевых
ХТ6-колодка клеммная ТВ1503;
Принципиальная электрическая схема печи.
Принципиальная элеткрическая схема шкафа управления.

Дипломный проект.doc

Целью данной дипломной работы является расчет и проектирование цеха литья по выплавляемым моделям мощностью 2000 тонн в год из специальных сплавов. Для отработки технологии изготовления отливок выплавляемые модели изготавливаются с применением аддитивной технологии а оптимизация литниково – питающей системы проводится с использованием современных программ компьютерного моделирования. В проекте приведены расчёты и выбор основного технологического оборудования.
Технологическая часть проекта содержит разработку технологии изготовления отливки «Вилка верхняя» изготавливаемой из сплава 30ХНМЛ. Процесс изготовления моделей будет производится на установке ThermoJet.
Конструкторская часть проекта содержит модернизацию электропечи с выкатным подом модели «ПВП 12.15.1111М.» а именно замена нагревательных элементов марки Х20Н80 – Н (нихром) на материал марки Х23Ю5Т (суперфехраль). Приведен расчет заменяемых нагревательных элементов.
Дипломный проект также содержит разработку бизнес-плана проекта и раздел по безопасности жизнедеятельности человека.
1. Структура цеха литья по выплавляемым моделям 7
2. Производственная программа цеха ..8
3. Объемы производства ..9
4. Выбор режима работы цеха и фондов времени 13
5. Расчет производственных отделений цеха ..14
5.1. Модельное отделение ..14
5.2. Отделение изготовления оболочек форм .20
5.3. Прокалочно – заливочное отделение 30
5.4. Термообрубное отделение . 34
5.5. Расчет складов цеха .. ..36
5.6. Вспомогательные отделения и участки цеха 39
5.7. Внутрицеховый транспорт . 40
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ . .. 41
1. Условия работы детали ..42
2. Предъявляемые требования . ..42
3. Анализ конструкции 42
4. Обоснование и выбор способа изготовления отливки . ..42
5. Выбор материала 42
6. Назначение припусков на механическую обработку и точность размеров и массы отливки 44
7. Конструирование и расчет литниково – питающей системы 44
8. Оптимизация литниково – питающей системы с применением компьютерного моделирования 47
9. Расчет времени затвердевания отливки 59
11. Описание технологического процесса изготовления отливки 64
11.1. Изготовление выплавляемой модели ..64
11.2. Процесс изготовления керамических форм 71
11.3. Процесс выплавки стали 30ХНМЛ. Выбивка очистка отливок и удаление элементов литниково – питающей системы термическая обработка . 74
11.4. Виды брака и меры по его предупреждению ..75
КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 78
2. Цель модернизации 79
3. Описание конструкции печи. Основные технические характеристики 80
4. Расчет нагревателей электропечи .82
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ(Бизнес-план) . ..87
1. Резюме(введение) .. .88
2. Описание товара и обоснование его выбора 90
3. Оценка рынков сбыта . 90
4. Оценка конкурентов 90
5. План маркетинга . 91
6. Производственный и финансовый план 91
6.1. Расчет капитальный затрат(инвестиций) на проектируемый цех ..91
6.2. Определение численности работающих в проектируемом цехе и фондов заработной платы 96
6.3. Определение общей суммы годовых расходов .. 103
6.4. Составление сметы общепроизводственных расходов ..107
6.5. Расчет показателей экономической эффективности ..111
6.6. Технико-экономические показатели цеха и их анализ ..112
6.7. Определение точки безубыточности 114
ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ..116
1. Факторы определяющие исход воздействия электрического тока .117
2. Мероприятия по обеспечению электробезопасности 119
3. Требования по охране труда при проведении термообработки сплавов в электропечах с выкатным подом 121
4. Защитное заземление электроустановок 123
5. Защитное зануление . 126
Список литературы ..129
Специальные виды литья находят все большее промышленное применение так как наряду с высокой производительностью обеспечивают повышение размерной и весовой точности отливок что приводит к значительной экономии металла и к снижению трудоемкости механической обработки.
Положительной особенностью данных способов литья является также возможность высокой степени автоматизации и комплексной механизации производства улучшение санитарно-гигиенических условий труда.
Промышленное применение литья по выплавляемым моделям обеспечивает получение из любых литейных сплавов сложных по форме отливок массой от нескольких граммов до десятка килограммов со стенками толщина которых в ряде случаев менее 1 мм с шероховатостью от Rz = 20 мкм до Ra = 125 мкм (ГОСТ 2789 – 73 [1]) и повышенной точностью размеров (до 9 – 10-го квалитетов). Возможности этого метода позволяют максимально приблизить отливки к готовой детали а в ряде случаев получить литую деталь дополнительная обработка которой перед сборкой не требуется. Вследствие этого резко снижаются трудоемкость и стоимость изготовления изделий уменьшается расход металла и инструмента экономится энергетические ресурсы сокращается потребность в рабочих высокой квалификации в оборудовании приспособлениях производственных площадях.
1. Структура цеха литья по выплавляемым моделям.
Цехи литья по выплавляемым моделям различают по роду сплава массе отливок объему производства серийности степени механизации.
Проектируемый цех литья по выплавляемым моделям относится к цехам:
– по виду литейного сплава: стального литья;
– по массе отливок: среднего литья;
– по объему производства: со средним выпуском;
– по серийности производства: массового производства;
– по степени механизации: автоматизированный.
В состав цеха входят производственные отделения (участки) вспомогательные отделения (участки) и склады.
К производственным отделениям где выполняется собственно технологический процесс изготовления отливок относятся следующие:
– изготовления оболочек форм;
– прокалочно-заливочное;
– термообрубное где очищают отливки от остатков оболочек отделяют отливки от литноково-питающей системы зачищают питатели проводят термообработку и исправляют дефекты отливок.
К вспомогательным относят следующие отделения:
– подготовки формовочных материалов и шихты;
– ремонта пресс-форм и другой технологической оснастки;
– мастерские механика и энергетика;
– цеховая лаборатория.
К складам относят закрытые склады шихтовых формовочных горючих материалов готовых отливок.
В цехе предусматривают также помещения для культурно-бытового обслуживания работающих: санитарно-бытового назначения общественного питания здравоохранения культурного обслуживания учебных занятий и общественных организаций управлений.
2. Производственная программа цеха.
При проектировании применяют три вида производственной программы и соответствующие им методы разработки проектов литейных цехов: точная приведенная и условная программы.
Для проектируемого цеха литья по выплавляемым моделям подходит точная программа (таблица 1.1) т.к. она предусматривает разработку технологических данных для каждой отливки и применяется при проектировании цехов крупносерийного и массового производства с устойчивой и ограниченной номенклатурой литья (до 40 наименований).
Точная программа цеха литья по выплавляемым моделям на годовой выпуск 2000 тонн отливок из стали.
Наименование отливки
Годовая программа шт.
Масса отливок на годовую программу
Продолжение таб. 1.1.
3. Объемы производства.
Для того чтобы приступить к расчету технологического оборудования необходимо определить какое количество изделий по переделам технологического процесса (модельных звеньев блоков отливок и т.п.) или материала (модельного состава суспензии) должно быть изготовлено на этом оборудовании.
Обычно это количество на программу определяется:
при серийном производстве – по технологическим картам для характерных деталей представляющих собой группы идентичных отливок (детали - представители);
при массовом производстве – по технологическим картам на все детали.
Рекомендуется деление номенклатуры отливок на восемь групп по массе кг: 002; 002-004; 004-006; 006-01; 01-02; 02-06; 06-15 и >15. Такое деление оправдано тем что для каждой группы отливок характерны свои технологические нормативы и показатели. Исходные технологические данные отдельно по каждой группе рассчитывают и заносят в ведомости которая содержит только исходные технологические данные использоваться ими для расчета числа оборудования нельзя. В этих данных неучтены неизбежные на производстве потери и брак из-за некачественных материалов ошибок рабочего неисправности оборудования и других причин. Для определения количества подлежащей изготовлению продукции на которое рассчитывают оборудование вводят коэффициенты технологических потерь [2]. В таблице 1.3 представлены исходные технологические данные а в таблице 1.4 – ведомость объемов производства.
Примечание к таблице 1.4.: 1. коэффициенты технологических потерь; число моделей элементов литниковой системы на один блок (чаша зумпф кольцо и т.п.); масса литников на один блок; коэффициент учитывающий потери металла на угар скрап сливы и т.п. для стали для цветных сплавов . 2.суспензии которую рассчитывают в зависимости от принятого числа слоев покрытия по укрупненным показателям или если номенклатура отливок невелика по поверхности отливок. В таблице 1.2 представлены примерные коэффициенты технологических потерь.
Примерные коэффициенты технологических потерь.
Группа операций или производственный участок цеха
Технологические потери и брак %
Коэффициенты технологических потерь
Изготовление модельных блоков
Изготовление оболочек форм
Изготовление блоков отливок
Обрубка и отделка отливок
Исходные технологические данные (группа отливок по массе).
Число моделей в звене
Число звеньев в блоке
Число моделей в блоке
Число модельных звеньев (моделей) на программу
Число блоков на программу (Д)
Масса модельного состава кг
Примечание: плотность модельного состава (1300 кгм3); плотность материала отливки (7700 кгм3); Vл- объем (дм3) литниковой системы и модельного стояка.
Ведомость объемов производства.
Группа отливок по массе
Номенклатура отливок шт.
Масса модельного состава на программу кг (Д)
Число на программу с учетом потерь
Масса на программу с учетом потерь
Масса на программу с учетом потерь кг
модельных блоков (Е)
4. Выбор режима работы цеха и фондов времени.
В настоящее время в литейных цехах применяются два режима работы: последовательный (ступенчатый) и параллельный.
При последовательном режиме работы основные технологические операции выполняются последовательно в различные периоды суток на одной и той же площади.
Для цеха литья по выплавляемым моделям целесообразно принять параллельный режим работы так как проектируемый цех – массового производства.
При параллельном режиме работы цеха все технологические операции выполняются одновременно на различных производственных участках. Бывают односменные двухсменные трехсменные параллельные режимы работы.
Для цеха по выплавляемым моделям наиболее эффективным является двухсменный режим с третьей подготовительной сменой т.е. третья смена отводится для профилактики и ремонта оборудования.
В соответствии с установленным режимом работы в литейных цехах устанавливается фонд времени работы оборудования. Действительный фонд времени равен номинальному (годовое время в течении которого цех работает без потерь) за вычетом плановых потерь. Плановые потери для оборудования – это время на проведение капитальных средних и планово-предупредительных ремонтов.
Действительный годовой фонд времени работы оборудования при рабочей неделе 40 часов двухсменном режиме работы в году восемь праздничных дней:
– для агрегатов приготовления модельного состава и суспензии изготовления моделей и форм выплавления моделей формовки и выбивки отливок обрубки и очистки 3975 ч.;
– для автоматического оборудования 3645 ч.;
– для дуговых печей 015 – 15 т.3890 ч.;
– для печей прокаливания форм и термообработки отливок 3975 ч.
5. Расчет производственных отделений цеха.
5.1. Модельное отделение.
В модельном отделении выполняются следующие технологические операции: приготовление модельного состава и подготовка его для запрессовки запрессовка состава в пресс-формы охлаждение моделей и извлечение их из пресс-форм изготовление элементов литниковых систем и сборка моделей в блоки.
При изготовлении отливок по выплавляемым моделям трудоемкость получения моделей зависит от выбора состава и способа его приготовления. Поэтому принятый модельный состав должен иметь низкую температуру плавления хорошую жидкотекучесть достаточную твердость и прочность быть безвредным недефицитным.
Для изготовления отливок в проектируемом цехе применим модельный состав первой группы ПЦПэв 67 – 255 – 75 (на основе парафина церезина и полиэтиленового воска ПВ – 300):
– температура плавления 769ºС;
– теплоустойчивость 43ºС;
– температура состава в пастообразном состоянии 55 – 56ºС;
– свободная линейная усадка 07–10 %;
– предел прочности при статическом изгибе при 18–20ºС –63 МПа;
– кинематическая вязкость при 100ºС– 813 мм;
– зольность 002 % по массе;
Модельные составы первой группы применяются как при массовом выпуске мелких стальных отливок так при серийном производстве сложных по конфигурации тонкостенных отливок из специальных сплавов.
При подготовке выплавляемых модельных составах используют до 90% возврата собранного при удалении моделей из оболочек форм.
Для приготовления пастообразного модельного состава ПЦПэв 67 – 255 – 75 используем установки мод. 652А. Технические характеристики установки 652А представлены в таблице 1.5.
Технические характеристики установки мод. 652А для приготовления модельного состава.
Наибольшая производительность лч
Наибольшее давление в мазепроводе МПа
Температура модельной пасты на выходе °С
Содержание воздуха в модельной пасте %
Температура воды в насосно-нагревательной станции °С
Мощность нагревателей кВт
Установленная мощность общая кВт
Габаритные размеры (Д×Ш×В) мм:
Плавильный агрегат предназначен для расплавления твердого модельного состава и подачи его в бак состоит из плавильного бака двух фильтров сборника и центробежного насоса. Расплавление твердого модельного состава осуществляется паром подаваемым в два коллектора. Стенки плавильного бака обогреваются паром снаружи имеют теплоизоляцию. Сборник обогревается горячей водой.
Бак предназначен для накопления и стабилизации расплавленного модельного состава перед его подачей в шестеренчатую мешалку мазеприготовительного агрегата.
Мазеприготовительный агрегат предназначен для преобразования модельного состава в пастообразное состояние а также для подачи готовой пасты под заданным давлением к установим для изготовления моделей. Этот агрегат состоит из смонтированных на сварной раме шестеренчатой мешалки сборника блока раздачи двух пневмонасосов двойного действия. Мешалка представляет собой десять попарно расположенных шестеренчатых насосов причем каждая пара вращается в сторону противоположную предыдущей. Наличие полостей в корпусе позволяет либо разогревать мешалку перед работой водой от насосно-нагревательных станций либо охлаждать во время работы подачей холодной воды. Привод мешалки состоит из электродвигателя клиноременной передачи и редуктора. Для получения различных режимов работы мешалки предусмотрены две пары запасных шкивов.
Насосно – нагревательная станция предназначена для нагрева воды до заданной температуры и подаче ее в обогревательные рубашки узлов и агрегатов установки с целью поддержания стабильной температуры модельного состава. Станция состоит из бака с теплоизолированными стенками трубчатых электронагревателей и двух центробежных насосов.
Автомат мод. 653 предназначен для изготовления модельных звеньев в крупносерийном и массовом производстве. Состоит из основания на котором размещены десятипозиционная карусель (стол) с приводом механизм прочистки механизм обдува пресс-форм и электрошкаф. Водяной конвейер устанавливается отдельно в зоне раскрытия пресс-форм. На карусели (столе) закреплены десять равномерно расположенных механизмов смыкания к подвижной и неподвижной плитам которых крепятся пресс-формы имеющие механизмы выталкивания модельных звеньев и перемещения стержней.
Вращение карусели - прерывистое сообщается от электродвигателя через клиноременную передачу червячно-цилиндрический редуктор и мальтийский крест. В редукторе предусмотрены сменные шестерни обеспечивающие дополнительные режимы вращения.
На первой позиции карусели происходит заполнение пресс-форм модельным составом следующие шесть позиций пресс-формы проходят в закрытом состоянии (модельные звенья в это время охлаждаются и затвердевают). На восьмой позиции карусели пресс-формы раскрываются и системой толкателей модельные звенья выталкиваются в водяной конвейер. На девятой позиции пресс-формы очищаются обдуваются и смазываются соответственно механизмами прочистки и обдува; на десятой - смыкаются и подаются на новый цикл. Механизмы смыкания прочистки и обдува приводятся в движение от пневмоцилиндров. Для охлаждения пресс-форм через отверстие в колонне карусели и распределительную муфту на каждую позицию автомата подается вода. Технические характеристики автомата мод. 653 представлены в таблице 1.6.
Технические характеристики автомата мод. 653.
Размеры поверхностей для крепления пресс-форм (Д×Ш) мм:
Наименьшее расстояние между плитами мм
Ход подвижной плиты мм
Производительность номинальная запрессовокч
Производительность в дополнительных режимах запрессовокч
Усилие смыкания пресс-форм Н
Продолжение таб. 1.6.
Температура охлаждающей воды °С
Установленная мощность кВт
По данным из таблицы 1.3. определим количество установок для приготовления модельной массы по формуле [2]:
где ВГ – годовое количество потребляемого жидкого металла число съемов со стержневых машин количество смесей и т.п. (с учетом брака просыпи смесей и т.п.);
КН – коэффициент неравномерности потребления и производства
ФД – годовой действительный фонд времени рассчитываемого оборудования;
Nрасч – производительность оборудования (расчетная) принятая исходя из прогрессивного опыта его эксплуатации.
Принимаем Р2=2 единицы.
Определим КЗО – коэффициент загрузки оборудования [2]:
Для определения необходимого числа автоматов для запрессовки составим ведомость необходимого количества литниковых чаш и колпачков.
Ведомость годовой потребности в чашах и колпачках.
Количество блоков с учетом потерь шт
Количество моделей в звене шт.
Потребность в звеньях с учетом потерь шт.
Количество модельных звеньев с учетом потерь шт
По данным из таблицы 1.7. определим количество автоматов для запрессовки по формуле (1):
Определим КЗО – коэффициент загрузки оборудования:
Готовые модели после извлечения их из пресс-форм и предварительного визуального контроля охлаждают в проточной воде или обдувкой воздухом.
Сборка моделей осуществляется механическим креплением. Это высокопроизводительный метод сборки моделей в блоки на металлический стояк-каркас с механическим зажимом. Стояк-каркас предназначен для сборки моделей звеньями изготовленными в многоместных пресс-формах с частью модели стояка (втулкой) с замком на торцовой части исключающим относительное перемещение звеньев собранных в блок. К преимуществам звеньевой сборки на стояк-каркас по сравнению с припаиванием относятся в 10—20 раз большая производительность и обеспечение полной повторяемости конструкции блока разработанной технологом. Исключается возможность смещения моделей наблюдаемого при некачественной сборке припаиванием искажения размера питателя в результате излишнего его оплавления непрочного присоединения моделей образования вследствие неполного припаивания зазора между питателем и соединяемым с ним элементом литниковой системы.
5.2. Отделение изготовления оболочковых форм.
В отделении изготовления оболочек форм выполняются следующие операции: подготовка материалов покрытия приготовление покрытия нанесения его на модельные блоки сушка покрытия извлечение стояков и выплавление модельного состава.
Высокая чистота поверхности отливки получается вследствие нанесения на выплавляемую модель слоя покрытия из твердой составляющей – пылевидного кварца и жидкого связующего – гидролизованного раствора этилсиликата и жидкого стекла.
Подготовка твердого материала состоит в измельчении промывке прокаливании и просеве. Измельчение производится в шаровых мельницах футерованных внутри плитами из кварца. Прокаливание осуществляют в печах барабанного типа выдерживают при 250 300ºС в течении 2 3 часов затем охлаждают до комнатной температуры. Просев осуществляется с помощью сит.
Подготовка связующих растворов заключается в приготовлении гидролизованного раствора этилсиликата в гидролизаторах и жидкого стекла.
Этилсиликат (ЭТС) – прозрачная или слабоокрашенная жидкость с запахом эфира. Это продукт реакции этилового спирта с четыреххлористым кремнием при непрерывном их смешивании и охлаждении в реакторе. Реакция этерификации или эфиризации может быть схематически представлена следующим уравнением (если применяют обезвоженный спирт):
SiCl4 + 4С2Н5ОН = (C2H5O)4Si + 4HC1
где (C2H5O)4Si – этиловый эфир ортокремниевой кислоты с температурой кипения 1655 °С называемый также тетраэтоксисиланом или моноэфиром.
Приготовление связующего раствора получают гидролизом ЭТС для чего вводят воду. Гидролиз – это процесс замещения содержащихся в ЭТС этоксильных групп (С2Н5О) гидроксильными (ОН) содержащимися в воде. Гидролиз сопровождается поликонденсацией.
ЭТС-40p =1050 кгм3 в количестве 1л.; спирт этиловыйp= 8033 кгм3; кислота соляная p=1190 кгм3.
Гидролиз проводим на 16% SiO2 в гидролизате отверждение в воздушно-аммиачной среде.
Рассчитываем количество растворителя Р которое требуется для получения 16 % SiO2 в связующем по формуле:
где m – содержание S Q – объем гидролизуемого этилсиликата м3; r – плотность этилсиликата кгм3; r1 – плотность разбавителя кгм3.
Рассчитываем общее количество воды требуемое для гидролиза:
где А – содержание этоксильных групп %; М1 – молекулярная масса воды кг; М2 – молекулярная масса этоксильных групп кг.
При условий отверждения связующего в среде аммиака принимаем соотношение количества молей воды и этоксильных групп К = 03. Так как содержание этоксильных групп в исходном этилсиликате не оговорено условием задания принимаем его средним для данной марки ЭТС-40 т.е. А = 70 %. Молекулярная масса воды М1 = 18 г (0018 кг) молекулярная масса этоксильных групп:
М2 = 12×2+1×5+16 = 45 г т.е. М2 = 0045 кг.
ТогдаН = 03 × = 00882кг=882 мл.
Определяем количество воды вносимое растворителем – этиловым спиртом:
где А1 – содержание воды в спирте % масс. А1 = 32 % масс.
Количество воды вносимое растворителем:
Количество соляной кислоты для ускорения процесса гидролиза принимаем:
В = 001×Q = 001×1×10-3 = 001×10-3 м3=10 мл. (5)
Количество воды вносимое с катализатором – соляной кислотой:
Здесь В = (001 0014)×Q – количество соляной кислоты взятое для гидролиза м3; r2 – плотность соляной кислоты кгм3; А2 – содержание воды в соляной кислоте % масс.
При r2 = 1190 кгм3 А2 = 6278 % масс.
Количество воды которое необходимо ввести непосредственно в этилсиликат при его гидролизе составит:
Н3 = 00882 – (00504 + 000747) = 003033кг=3033 мл.
Количество компонентов гидролиза на один литр ЭТС-40:
Этилсиликат ГОСТ 26371-841000 мл;
Вода дистиллированная ГОСТ 6709-72303 мл;
Спирт этиловый ГОСТ 17299-8519607 мл;
Кислота соляная ГОСТ 3118-7710 мл;
Приготовка связующего раствора этилсиликата осуществляют в гидролизаторе конструкции НИИавтопром с производительностью 40 лч емкостью бака 50л скоростью вращения мешалки 2800 обмин габариты установки 7506001470мм.
Рассчитаем необходимое количество гидрализаторов по формуле (1):
Количество гидролизаторов принимаемое к установке в цехе Р2=5 единиц.
Определим КЗО – коэффициент загрузки оборудования по формуле (2):
Для приготовления суспензии на ЭТС связующем в бак механической мешалки влить гидролизат включить мешалку и засыпать порциями наполнитель. Суспензию перемешать в течении 40 60 минут при скорости вращения крыльчатки мешалки 2800 обмин. Затем суспензию выдержать в спокойном состоянии 20 30 минуты и замерить условную вязкость по вискозиметру ВЗ–4. Оптимальная вязкость полученной суспензии 60 75 сек. Активное и длительное перемешивание необходимо для дезагрегирования пылевидной составляющей и смачивания связующим пылевидной частицы. За 5 – 7 мин до окончания перемешивания вводят антииспаритель. Вследствие активного перемешивания понижается вязкость суспензий поэтому необходимо вводить больше пылевидной составляющей. На пылевидных зернах образуются тонкие пленки связующего и достигается плотная укладка зерен в слоях наносимых на модели.
Для приготовления суспензии используют агрегат мод. 662А. Технические характеристики агрегата мод. 662А представлены в таблице 1.8. Агрегат состоит из бункера для загрузки пылевидного материала дозатора смесителя и панели дозирования жидких составляющих размещенных в корпусе а также четырех расходных бачков электро- и пневмооборудования. Расходные баки установлены на подставке на такой высоте чтобы жидкие составляющие могли поступать к панели дозирования самотеком. Расход жидкостей устанавливается по ротаметрам с помощью игольчатых кранов. Жидкие составляющие непрерывно поступают в промежуточный бак где перемешиваются мешалкой с целью увеличения интенсивности реакции гидролиза этилсиликата после чего поступают в смеситель. Одновременно из бункера в смеситель через дозатор подается пылевидный материал (маршалит) количество которого регулируется оператором вручную с помощью шибера с лимбом. Смесь пылевидного материала с жидкостью интенсивно перемешивается в смесителе двумя мешалками и непрерывно поступает по трубопроводу в бак хранения суспензии. Для получения отдельных порций суспензии (по 120-150 л) на пульте управления устанавливают цикличный режим работы и производят соответствующую настройку дозаторов в зависимости от того какой вязкости и какого состава должна быть суспензия. Агрегат имеет систему контроля верхнего и нижнего уровней жидких составляющих в расходных баках и пылевидного материала в бункере. Для поддержания необходимого температурного режима при гидролизе этилсиликата стенки промежуточного бака и смесителя охлаждаются водой. Управление агрегата осуществляется с пульта.
Технические характеристики агрегата для приготовления суспензии мод. 662А.
Наибольшая производительность при способе приготовления м3ч:
Время дозирования жидких составляющих при цикличном способе мин
Время перемешивания мин
Общий объем смесителя м3
Объем промежуточного бака л
Наибольшие пределы регулирования дозаторов:
воды подкисленной лч
Объем бункера маршалита м3
Объем бункера маршалита м3
Частота вращения мешалки обмин
Расход воды на охлаждение и промывку м3ч
Продолжение таб. 1.8.
Рассчитаем необходимое количество установок 662А для приготовления 1240 т этилсиликатового связующего по формуле (1):
Количество агрегатов 662А принимаемое к установке в цехе Р2=4 единицы.
Далее блоки моделей смачивают в суспензии. При этом блок медленно погружают в суспензию поворачивая его в различных направлениях. Смачивать суспензией модели можно только после полного завершения процессов их усадки. При нанесении первого слоя суспензия удаляет с поверхности моделей адсорбированный воздух и смачивает поверхность блока. Затем модельный блок присыпается песком в установках «кипящего слоя» Последний слой оболочки наносят без последующей обсыпки зернистым материалом.
Для послойного нанесения суспензии на модельные блоки и обсыпки их в кипящем слое песка используют автомат мод. 6А67. Технические характеристики автомата мод. 6А67 представлены в таблице 1.9.
Технические характеристики автомата мод. 6А67.
Наибольшие размеры обрабатываемого блока мм:
Производительность покрытийч
ванны «кипящего слоя»
бака хранения суспензии
Расход охлаждающей воды лмин
Установленная площадь кВт
Площадь зеркала ванны м2:
Расход сжатого воздуха для песка фракции не более 1 мм и давления в сети 03 МПа м3ч
Основные узлы: ванна для суспензии ванна «кипящего слоя» вентиляционный кожух копир бак хранения и транспортирования суспензии пневмо- и электрооборудование.
В машинах последовательно выполняются операции нанесения суспензии и обсыпочного материала на блоки моделей предварительно собранные на стояках специальной конструкции и навешенные на подвески непрерывно движущеюся конвейера. Автомат 6А67 устанавливается непосредственно в линии собственного конвейера не имеет. Во время движения конвейера модельные блоки с помощью копира отклоняются от вертикального положения и под углом 75-60° (от горизонтали 25-30°) вводятся сначала в ванну обмазки а затем в ванну «кипящего слоя» где покрываются слоем огнеупорной суспензии и обсыпочным материалом (песком). Во время прохождения ванн блоки вращаются что способствует равномерному покрытию (без пузырей) блока и заполнению поднутрений.
Бак хранения и транспортирования суспензии обеспечивает ее непрерывное перемешивание и пополнение ванны обмазки куда суспензия подается под действием сжатого воздуха подведенного в бак. Для охлаждения суспензии в рубашках ванны обмазки и бака циркулирует охлаждающая вода.
«Кипящий слой» создается за счет пропускания большого объема сжатого воздуха через пористое дно ванны с обсыпочным материалом. С помощью специального устройства загрязненный обсыпочный материал (капли комья) периодически удаляется из ванны «кипящего слоя».
Отсос воздуха от ванн загрязненного песчаной пылью парами ацетона и других летучих веществ производится через общий вентиляционный кожух.
Рассчитаем необходимое количество установок 6А67 по формуле (1):
Количество установок 6А67 принимаемое к установке в цехе Р2=2 единицы.
В установках сушки блоков 6А82 происходит послойное отверждение и сушка огнеупорного покрытия. Производительность сушила 200 блоковч скорость цепи конвейера 213 ммин число камер сушки 5мощность 12 кВт габариты 660018703400мм. Установка сушки блоков 6А82 входит в линию с установкой 6А67.
Рассчитаем необходимое количество установок 6А82 по формуле (1):
Количество установок 66А82 принимаемое к установке в цехе Р2=2 единицы.
Торец литниковой воронки покрыт оболочкой при ее формировании что препятствует удалению модельного состава а применение металлического стояка – извлечению его из блока моделей. Торцовый слой оболочки на воронке отрезают вращающимся тонким абразивным отрезным кругом.
Воскообразные модели выплавляют в горячей воде в установке 672. Наибольшая производительность 90 блоковч размер площадки для установки блоков 400850 мм рабочая температура воды 95 98ºС рабочий объем ванны 14м3 мощность 21кВт габариты 1753053501940мм.
Рассчитаем необходимое количество установок 672 по формуле (2):
Количество установок 672 принимаемое к установке в цехе Р2=2 единицы.
Освобожденные стояки промывают в специальных установках и возвращают к столам сборки.
5.3. Прокалочно – заливочное отделение.
В прокалочно-заливочном отделении оболочки форм заформовывают в опорный наполнитель и прокаливают плавят и заливают в формы металл охлаждают и выбивают блоки отливок.
На дно опоки представляющей собой коробку насыпают небольшой слой наполнителя чтобы верхний уровень торца литниковой воронки оболочки был примерно на уровне верха опоки; ставят оболочки воронки закрывают крышками и насыпают наполнитель. В качестве сыпучего опорного наполнителя применим шамотную крошку (02 1 мм). Опоку ставят на вибростол с амплитудой колебаний 05—06 мм и частотой колебаний 50Гц. После уплотнения наполнителя снимают крышки и формы направляют для прокаливания в печь. Оболочки прокаливают 7—10 ч и заливают их горячими при литье стали они имеют температуру 850—900 °С.
Формуют оболочки в опоки на формовочном столе мод. 673 который имеет габаритные размеры опоки 600270400 мм наибольшая производительность при двух блоках диаметром 250мм в одной опоке 50блокч производительность элеватора 57 тч объем верхнего бункера 04м3 нижнего – 03м3 2 вибратора габариты 107510682954 мм.
Рассчитаем необходимое количество установок 673 по формуле (1):
Количество установок 673 принимаемое к установке в цехе Р2=2 единицы.
После формовки опоки по роликовому конвейеру попадают к прокалочным газовым толкательным печам конструкции ЗИЛ которые имеют производительность 50 формч.
Рассчитаем необходимое количество печей при условии два блока в форме по формуле (1):
Количество печей принимаемое к установке в цехе Р2=2 единицы.
Для выплавки стали 30ХНМЛ и 45Л в проектируемом цехе примем индукционную тигельную печь повышенной частоты с основной футеровкой ИСТ-016. Вместимость печи 016т скорость плавки 45 мин угар шихтовых материалов 15% диаметр графитового электрода 100мм.
Количество печей ИСТ - 016 принимаемое к установке в цехе Р2=2 единицы.
Для механизации процесса заливки форм используем пневматическое заливочное устройство.
Необходимое количество разливочных ковшей определим по формуле:
гдеQМЕ — годовой объём жидкого металла т;
ТЦ — время цикла работы ковша ч.;
КН — коэффициент неравномерности производства;
QК— вместимость ковшат.
Принимаем 4 ковша емкостью 50 кг.
Число ковшей постоянно находящихся в ремонте определим по формуле:
где прк — число ковшей находящихся в ремонте;
пк — общее число ковшей находящихся постоянно в работе;
tр — время ремонта одного ковша ч;
пр — число ремонтов в году;
кн — коэффициент неравномерности производства;
Фр — действительный фонд времени работы футеровщиков ч.
Итого постоянно находится в ремонте два ковша.
Количество резервных ковшей на случай их выхода из строя две штуки.
Сушку ковшей и тиглей осуществляют на газовых стендах.
Ведомость расхода шихтовых материалов стали 30ХНМЛ.
Стальной лом 2Б ГОСТ 2787-86
Продолжение таб. 1.10.
Феррохром ФХ100А ГОСТ 4757-91
Ферромолибден ФМо50ГОСТ 4759-91
Никель НП1 ГОСТ 492-73
Раскислители и модификаторы
Ведомость расхода шихтовых материалов стали 45Л.
Чугун передельный П1 ГОСТ 805 – 95
Ферромарганец ФМн78А ГОСТ 755 – 91
Ферросилиций Фс75 ГОСТ 1415 – 93
Опоки с залитыми формами охлаждают в конвейерных камерах после чего их выбивают в поворотном устройстве 674 которое имеет производительность 90блокч (при двух блоках диаметром 250мм в одной опоке) габариты опок 600270400мм цилиндр поворота с усилием 8000 10000Н сито имеет диаметр ячеек 7мм мощность установки 06 кВТ габариты 13409951740мм.
Рассчитаем необходимое количество установок 674 по формуле (1):
Количество установок 674 принимаемое к установке в цехе Р2=3 единицы.
5.4. Термообрубное отделения.
В термообрубном отделении очищают отливки от остатков оболочек отделяют отливки от литноково-питающей системы зачищают питатели проводят термообработку и исправляют дефекты отливок.
Блоки отливок конвейером передают к вибрационным установкам мод 6А92 для отделения остатков оболочек от отливок. Установка 6А92 имеет производительность 35 блоковч количество всасываемого воздуха 1200м3ч габаритные размеры 8359502500мм.
Рассчитаем необходимое количество установок 6А92 по формуле (1):
Количество установок 6А92 принимаемое к установке в цехе Р2=3 единицы.
Для отделения отливок от стояков установлен гидравлический пресс 6А93. Производительность пресса 60 блоковч наибольшее усилие развиваемое верхним цилиндром 630кН подпора – 50кН скорость среза отливок 40ммс скорость выталкивания стояка 80ммс установленная мощность 30кВт габариты 21501000 2900мм.
Рассчитаем необходимое количество прессов по формуле (1):
Количество установок 6А93 принимаемое к установке в цехе Р2=2 единицы.
Далее отливки очищают выщелачиванием в агрегате мод.695. Установка мод. 695 имеет производительность 200 кгч частота вращения его барабана 04 029 обмин температура щелочи 125 130ºС воды для промывки – 60ºС время обработки в щелочи 100 140мин промывки в воде – 20 35мин установленная мощность 06кВт габариты 520018002720мм.
Рассчитаем необходимое количество установок мод. 695 по формуле (1):
Количество агрегатов мод. 695 принимаемое к установке в цехе Р2=3 единицы.
Для выполнения отделочных операции установлены кривошипные прессы слесарные верстаки с бормашинами для зачистки питателей применяют наждачный станок конструкции НИИТАвтопром с производительностью 700 отливокч.
Рассчитаем необходимое количество станков конструкции НИИТАвтопром по формуле (2):
Количество станков принимаемое к установке в цехе Р2=1 единица.
Рассчитаем необходимое количество печей по формуле (1):
Количество печей принимаемое к установке в цехе Р2=2 единица.
5.5. Расчет складов цеха
На складах осуществляется приемка складирование подготовка шихтовых и формовочных материалов огнеупорных изделий флюсов и т.д.
Площади хранилищ нормативного запаса материалов на цеховых складах сводят в ведомость расчета площади складов. Ведомость расчета складов цеха представлена в таблице 1.12.
Ведомость расчета площади складов.
Наименование материала
Годовое количество т
Нормативный запас хранения сут.
Кол – во материала на складе
Площадь хранилища м2
Склад шихтовых материалов.
Чугун передельный П1
Ферромарганец ФМн78А
Раскислители модификаторы
Склад модельных материалов.
церезин ГОСТ 2488-47
Склад сыпучих материалов.
Таблица 1.12. (продолжение)
пылевидный кварц КП-А ГОСТ 9077-82
песок кварцевый 2К1О303 ГОСТ 2138-91
Этилсиликат ГОСТ26371-84
Вода дистиллирован. ГОСТ6709-72
Площадь занимаемую материалом (FМ) на месте хранения определяют по формуле:
где Q – масса соответствующего материала хранимого на складе т;
Н – высота хранения материала м;
g – насыпная массы материала тм3;
к – коэффициент использования емкости склада (не более 08).
При определении площади складов учитываются также площади занятые приемными приямками разгрузочными площадками эстакадами приемными устройствами для подачи материалов в цех оборудованием для подготовки материалов а также проходами и проездами.
На складе блоков хранится 14 всех блоков которые занимают площадь 30м2 на складе пресс-форм хранятся 150 пресс-форм которые занимают площадь 30м2 .
5.6. Вспомогательные отделения и участки цеха
Отделение подготовки шихтовых материалов предназначено для дробления последних с целью придания им необходимых размеров сортировки и грохочения для отбора мелочи и для очистки поверхности от ненужных примесей.
На данном участке расположены аллигаторные ножницы для разделки длинномерного стального лома и бракованного проката для разделки более крупного стального лома прибылей и литников используют газовые резаки. Щёковая дробилка предназначена для дробления ферросплавов флюсов шлаков и т. д.
Бункера для шихтовых материалов оборудованы электровибрационными питателями. Навески шихты к плавильной печи подают от весовой тележки самоходной электроталью.
Отделение подготовки сыпучих материалов организуется при их складе. Здесь происходит сушка пылевидного кварца в печи. Песок подают в цех просушенным с базисного скала завода. В отделении предусмотрена эстакада с бункерами для сыпучих материалов откуда их соответствующими системами пневмотранспорта подают к местам требования.
Ремонтная служба цеха предназначена для проведения межремонтного обслуживания технологического и транспортного оборудования и ремонта оснастки. Площади занимаемые ремонтным оборудованием 60м2.
Лаборатории цеха предназначены для контроля поступающих в цех материалов готовой продукции и текущего контроля технологических процессов. Размещаются они в основных отделениях цеха и служебно-бытовых помещениях. Площади лабораторий 70м2.
5.7. Внутрицеховой транспорт.
К внутрицеховому транспорту относятся все виды подъёмно-транспортных средств обеспечивающие технологический процесс изготовления отливок.
Типы подъемно-транспортных устройств:
периодического действия (краны различных типов электротельферы подъемники штабелеры электрические тележки погрузчики и т.п.);
непрерывного действия (конвейеры различных типов элеваторы и т.п.);
трубопроводный транспорт;
Шихтовые материалы доставляются на склад по подъездным железнодорожным путям разгружаются электрическим мостовым краном со съемными магнитом и грейфером грузоподъемностью 5т (отсюда ширина пролета 24м шаг колон 6м).
Длина склада шихты обслуживаемого одним краном 40 60м поэтому на данный участок принимаем один мостовой кран.
Длина склада готовой продукции обслуживаемого одним краном 25 40м значит на данный участок принимаем один кран-штабелер грузоподъемностью 5т (отсюда ширина пролета 24м шаг колон 6м).
Навески шихты к плавильной печи подают от весовой тележки самоходной электроталью.
Собранные блоки перемещаются к установкам нанесения оболочки конвейером.
Формы расположенные на роликовом конвейере заливают металлом из разливочных ковшей.
Песок из базисного склада системами пневмотранспорта подают к местам требования.
Жидкое стекло транспортируется по трубопроводам.
Технологическая часть
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСЬ.
1. Условия работы детали.
Деталь «Вилка верхняя» работает в условиях агрессивной среды при температуре до 500 С и высоком давлении в процессе работы испытывает большие динамические нагрузки.
2. Предъявляемые требования.
В соответствии с условиями работы деталь должна иметь высокую степень герметичности не должна иметь трещин газовых раковин и других включений. Внутренняя поверхность не должна иметь пор и шлаковых включений так как сопрягается с другими деталями.
3. Анализ конструкции детали.
Деталь с габаритными размерами 254×160 мм имеет достаточно сложную конфигурацию с поднутрениями и обладает хорошей технологичностью для изготовления ее способом литья. Конфигурация и расположение поверхностей подвергаемых обработке полостей удовлетворяют основным требованиям литейной технологии.
4. Обоснование и выбор способа изготовления отливки.
Данную отливку целесообразно изготавливать методом точного литья по выплавляемым моделям. Выбор данного способа литья обусловлен требованиями к шероховатости поверхности детали (Rz20) конфигурацией отливки материалом из которого изготавливается отливка а также типом производства.
Учитывая условия работы детали а также предъявляемые требования следует использовать для отливки материал 30ХНМЛ ГОСТ 977-88 [3]. Коррозионностойкая высокопрочная сталь 30ХНМЛ мартенситного класса применяется для изготовления литых заготовок деталей ответственного назначения для авиационной промышленности. Химический состав и физико – механические свойства стали 30ХНМЛ представлены в таблицах 2.1. и 2.2.
Физико – механические свойства стали 30ХНМЛ.
Состояние полуфабриката или контрольных образцов
Отливки полученные методом ЛВМ и керамические формы.
Термически обработанные по режиму: гомогенизация при 1110±10С охлаждение на воздухе; закалка с 970±10 С 1 час охлаждение на воздухе.
Химический состав стали 30ХНМЛ [3].
Массовая доля элемента %
6. Назначение припусков на механическую обработку и точность размеров и массы отливки.
По таблице 9 [4] находим интервал классов точности размеров КР 7-11. Принимаем КР 8.
По таблице 10 [4] находи степень корабления элементов отливки СКэ 5-8. Принимаем СКэ 6.
По таблице 11 [4] определяем степень точности поверхности СП 8-13. Принимаем СП 10.
По таблице 13 [4] определяем класс точности массы КМ 5-12. Принимаем КМ 6.
По таблице 1 [4] находим допуск смещения Тсм=22.
Для обрабатываемых поверхностей по таблице 14 [4] необходимо определить ряд припуска РП 1-2. Принимаем РП 2.
7. Конструирование и расчет литниково – питающей системы.
Литниково – питающая система (ЛПС) служит для обеспечения заполнения литейной формы металлом с оптимальной скоростью исключающей образование в отливке недоливов неслитин и неметаллический включений а также для компенсации объемной усадки в период затвердевания отливки и получения металла заданной плотности. ЛПС должна удовлетворять требованиям технологичности при изготовлении моделей форм отливок а также при отделении последних от нее.
Для отливки «Вилка верхняя» наиболее целесообразно применить тип ЛПС с верхней прибылью. Верхняя прибыль представляет собой массивный резервуар металла над главным тепловым узлом отливки получаемой в одноместной форме. Металл в прибыль заливают из ковша или непосредственно из тигля печи. Сосредоточение наиболее горячего расплава в верхней части прибыли приводит к созданию в форме наиболее благоприятного для питания отливки градиента температур. Имея вследствие этого высокую питающую способность верхняя прибыль надежно обеспечивает получение плотного металла крупных высоконагруженных литых деталей.
Расчет ЛПС ведем по методу вписанных сфер применительно к литью по выплавляемым моделям разработанный Н.Н. Лященко на основании экспериментальных работ и обобщения производственного опыта [5].
Расчет шейки прибыли. Диаметр вписанной в узел сферы по чертежу мм. Тогда толщина шейки прибыли:
Имея в виду ограничение шейки прибыли шириной кольца принимаем мм. Ширина шейки прибыли для кольца представляющего собой протяженный узел:
Высота шейки прибыли:
Расчет прибыли. С целью сокращения расхода металла и высоты блока выбираем закрытую прибыль ее высота:
Толщина и ширина нижнего основания прибыли
Выпор. По построению ширина верхней части закрытой прибыли при составляет мм. Диаметр выпора:
Расчет литниковых каналов. Литниковые каналы должны обеспечивать хорошую заполняемость литейной формы включая узкие полости и предупреждать попадание в отливку воздуха и плотных неметаллических включений.
Расчет необходимой удельной скорости заливки . Длина тонкой стенки отливки мм толщина тонкой стенки мм. При заливке сверху . Тогда требующуюся удельную скорость заливки можно вычислить по эмпирической формуле:
Выбор конструкции литниковых ходов. Выбираем конструкцию литниковых ходов в которой отсутствует узкое сечение скорость заливки регулируется заливщиком.
Расчет суммарной площади узких сечений. Приняв см определим суммарную площадь узких сечений:
Расчет диаметра центрального стояка. Площадь сечения стояка должна быть на 10 – 20% больше суммарной площади узких сечений
т.е. см2. диаметр стояка соответственно будет равен:
Остальные размеры выбираем конструктивно.
8. Оптимизация литниково – питающей системы отливки с применением компьютерного моделирования.
При разработке технологии изготовления детали «Вилка верхняя» условия работы диктуют жесткие требования к ней. Повышенные требования к герметичности высокие требования к поверхности класс точности минимальная пористость отсутствие холодных и горячих трещин газовых раковин коробления выдвигают метод ЛВМ для производства данной отливки.
Получение заготовок ЛВМ – сложный дорогостоящий и трудоемкий процесс поэтому ошибки в технологическом проектировании приводят к большим материальным потерям. Значительно ускорить этот процесс снизить стоимость подготовки производства и исключить ошибки в техпроцессе можно его моделированием. Автоматическое проектирование и моделирование техпроцесса изготовление отливок в отличие от базовой графической платформы в ходе подготовки производства позволяет:
производить расчет заполнения формы расплавом и наблюдать на мониторе в трехмерном виде этот процесс и контролировать его;
моделировать затвердевание отливки увидеть на мониторе микропористость усадочные дефекты и управлять таким образом тепловым балансом системы отливка – форма;
моделировать напряженно – деформированного состояние отливки увидеть горячие трещины напряжения коробление отливки;
создать оптимальную литниково – питающую систему моделируемой отливки;
сократить сроки проектирования и минимизировать и минимизировать затраты на отработку техпроцесса изготовления литых заготовок.
Программы математического моделирования основываются на одном из трех методов каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки ограничивающие область их применения.
Метод конечных разностей МКР (Magmasoft) позволяет в кратчайшие сроки получить распределение усадочных дефектов но его недостаток – в недостаточном учете геометрии. Более точный расчет дает метод контрольных объемов – МКО (LVMFlow) обеспечивающий хороший учет границ между материалами. С проблемами для отливок ответственного назначения в которых трудно выявить незначительные усадочные дефекты способны справится лишь некоторые программы. Эта задача решается методом конечных элементов – МКЭ (ProCAST).
В связи с повышенными требованиями предъявляемыми к отливке необходимо выбрать такой пакет программ в котором будет максимально учтена геометрия отливки что и позволит выявить даже незначительные дефекты. Для этого более всего подходит МКЭ и программа ProCAST. МКЭ является сеточным методом предназначенный для решения задач микроуровня для которого модель объекта задается системой дифференциальных уравнений в частных производных с заданными краевыми условиями. Существенным достоинством применения МКЭ является возможность построения на модели ячейки переменного размера что труднодостижимо при использовании метода конечных разностей и контролируемого объема. Эта функция позволяет увеличить точность расчета напряжений в тонких стенках отливки при уменьшении размера ячейки в этих сечениях и повысить эффективность расчета благодаря укрупнению размера сетки в массивных узлах отливки в том числе и прибылях.
Основа ProCAST – это три решателя (Solvers): гидродинамический (Flow Solver) тепловой (Thermal Solver) и решатель напряжений (Stress Solver). В качестве дополнительных опций предлагается внушительный список модулей расширяющих базовые возможности программы.
Почти все модули ProCAST используют для решения соответствующих дифференциальных уравнений МКЭ. Исключение составляет модуль расчета газовой и микропористости (Advanced Porosity Module) использующий МКР и модуль расчета процесса зарождения и роста зеренной структуры (CAFE) сочетающий в себе МКЭ и клеточные автоматы.
Комплект выбранных программ моделирования состоит из программ:
ProCAST в которой моделируется изготовление отливок.
Компьютерное моделирование изготовления отливок можно разделить на следующие этапы:
первый этап – построение 3 – D геометрии отливки в CAD – пакете и подготовка расчетной конечно – элементной сетки;
второй этап – выбор материалов граничных и начальных условий процесса параметров расчета;
третий этап – запуск расчета
четвертый этап – просмотр и анализ результатов расчета.
Первый этап. Объемную конечно – элементную сетку (КЭ) создаем с использованием сеточного генератора MeshCAST загрузив в него геометрию модельного блока оболочки и опоки с наполнителем через промежуточный формат Parasolid сохраненную в CAD – системе Solid Works. Далее строим объемные КЭ – сетки от отливки с ЛПС к опоке с наполнителем что позволило для ее оптимизации варьировать размер элементов в разных частях отливки. КЭ – сетка формы в сборе представлена на рисунке 2.1.
Рис. 2.1. Объемная конечно – элементная сетка формы в сборе.
Второй этап. Здесь особо надо отметить термодинамическую базу ProCAST которая снимает все проблемы в поиске свойств для отечественных сплавов или подборе их аналогов из зарубежных сплавов. С помощью термодинамической базы данных возможен расчет теплофизических и механических свойств сплава по его химическому составу. Расчет свойств проводится для сплавов на основе Fe A коэффициент Пуассона; коэффициент линейного расширения 1°С. Этих механических свойств достаточно для расчета напряженно – деформированного состояния отливки по линейно – упругой модели.
Свойства материалов формы оболочки и отливки начальные и граничные условия задаем согласно технологическому процессу в модуле PreCAST в следующем порядке:
генерируем свойства сплава 30ХНМЛ в термодинамической базе данных (рисунок 2.2). Для заливаемого материла выбираем сгенерированный сплав 30ХНМЛ для оболочки и формы выбираем материал керамика (CERAMIC) из базы данных программы;
Рис.2.2. Генерация свойств сплава 30ХНМЛ и задание свойств материалов.
создаем и назначаем контактные поверхности между компонентами (рисунок 2.3). При моделировании литья по выплавляемым моделям тип всех контактных поверхностей необходимо конвертировать из EQUIV в COINC. После создание контактных поверхностей необходимо установить значение коэффициента теплоотдачи для каждой контактной поверхности. Для выплавляемых моделей коэффициент теплоотдачи равен h=500;
устанавливаем граничные условия (ГУ). В дополнении к ГУ определяющим условия симметрии для поверхностей оболочки устанавливается коэффициент теплоотдачи с включенной опцией (ON) View Factors. Скорость и температура устанавливаются для верхней поверхности литника (рисунок 2.4.).
Рис. 2.3. Создание и назначение контактных поверхностей между компонентами.
Рис. 2.4. Заданные граничные условия (Тзал=1610о С Vзал=05 мс).
устанавливаем гравитацию в меню Process g=981 мс2;
задаем константы начальных условий (рисунок 2.5.);
Рис. 2.5. Константы начальных условий.
для расчета напряженно – деформированного состояния задаем свойства материалов. В расчете форму и оболочку задаем как абсолютно жесткое тело (R
Рис 2.6. Задание свойств напряженно – деформированного состояния.
устанавливаем параметры запуска. В меню Preference выберите опцию Свободная заливка (Gravity filling).Соответствующие необходимые параметры запуска будут установлены автоматически. Активируем решатель напряженно – деформированного состояния изменив в меню Stress значение с 0 на 1.
Третий этап. Запускаем расчет в ProCAST. Следует отметить что все модули работают одновременно в одно и то же время происходит расчет гидродинамики – заполнения формы сплавом кристаллизации и охлаждения отливки образования напряжений и деформаций отливки.
Четвертый этап. Просмотреть результаты моделирования отливки можно в постпроцессоре программы ViewCAST. По результатам моделирования можно сделать следующие выводы:
Усадочные раковины в отливке. По результатам моделирования заливки и кристаллизации отливки выявляются усадочные раковины в нижних частях тонких стенок отливки из – за возникающих тепловых узлов (рисунок 2.7.) а также часть усадочной раковины в верхней части отливки попала в тело отливки из – за недостаточного питания отливки прибыльной частью (рисунок 2.8).
Рис. 2.7. Тепловые узлы в отливке.
Рис. 2.8. Усадочные раковины в отливке.
Заполнение формы расплавом. Как показал расчет заполнение формы происходит достаточно спокойно без образования всплесков что также подтверждается при просмотре скорости потока при при заполнении формы. Максимальная скорость наблюдается только в литнике питающем прибыль. Скорость в нем возрастает до 17 мс за счет резкого перехода площади сечения от стояка к прибыли.
Напряженно – деформированное состояние отливки. Анализ результатов расчета показал что на момент выбивки отливки общий уровень напряжений достаточно велик в зоне тонких стенок отливки (рисунок 2.9) что приводит к высокому уровню остаточных пластических деформаций (короблению). На рисунке 2.10 показаны перемещения отливки по окончании процесса затвердевания. Перемещения (коробление) в тонких стенках отливки составили мм по всей протяженности тонких стенок а максимальные нормальные напряжения составили МПа.
Рис. 2.9 Уровень напряжений в отливке.
Рис. 2.10. Коробление отливки.
По результатам моделирования отливки для оптимизации ее литниково – питающей системы принимаем следующие технологические решения:
Увеличиваем объем прибыли на 10% для устранения усадочной раковины в верхней части отливки. Снижаем температуру прокаливания формы до 7000 С для устранения усадочных раковин в тонких стенках отливки. Увеличиваем диаметр выпора до 30 мм.
Для устранения коробления отливки четыре проушины соединяем технологической «перемычкой».
Результаты моделирования отливки после ее оптимизации представлены на рисунках 2.11 2.12 2.13.
Рис. 2.11 Коробление отливки.
Рис.2.12. Усадочные раковины в отливки. Фиолетовый – 0% усадки.
Рис 2.13. Усадочные раковины в отливке.
По результатам оптимизации максимальное перемещение составило мм были устранены усадочные раковины в зоне тонких стенок а также подобран наиболее оптимальный объем прибыли.
9. Расчет времени затвердевания отливки.
Расчет времени затвердевания отливки выполнен в программе ProCAST. ProCAST – система построенная на модульном принципе. В системе ProCAST необходимо выполнить определенную последовательность шагов:
Сгенерировать конечно – элементную модель.
Подготовить данные для расчета.
Интерпретировать его результаты.
Рис 2.14. Блок – схема работы в ProCAST.
Порядок проведения расчета.
В модуле MechCAST осуществляем чтение 3D – модели отливки «Вилка верхняя» предварительно созданную в CAD системе SolidWorks. Производим проверку импортированной геометрии отливки исправляем ошибки с помощью встроенного графического редактора в модуль MechCAST. Выполняем автоматическое построение 2D и 3D конечно – элементной сетки (тетраэдральной) для системы ProCAST. Используем генератор оболочек для генерации оболочек для литья по выплавляемым моделям.
В модуле PreCAST считываем конечно – элементную модель назначаем свойства материалов для различных компонентов модели задаем контактные граничные и начальные условия. Для решения задачи затвердевания отливки в модуле PreCAST вводим следующие параметры:
Задание свойств материала формы. Для задания свойств формы выбираем материал – керамика.
Для задания свойств материала 30ХНМЛ отливки используем встроенный модуль в PreCAST. Задав химический состав сплава программа генерирует термодинамические гидравлические и напряженно-деформированные свойства сплава.
Вводим способ охлаждения – охлаждение на воздухе.
Вводим температуру внешней среды – С.
Вводим значение гравитации – мс2.
Температуру формы и отливки задаем согласно технологическому процессу литья. С С.
Загружаем модуль DataCAST который компилирует настройки и создает необходимые для расчета файлы.
Модуль ProCAST выполняет анализ.
ViewCAST – постпроцессор позволяющий визуализировать результаты расчета в виде отчета ProCAST.
Рис.2.15. Результаты расчета времени затвердевания отливки в программе ProCAST.
По результатам расчета время затвердевания отливки составило секунд или 663 минуты. Результаты расчета затвердевания отливки в программе ProCAST представлены на рисунке 2.15.
Химический состав 30ХНМЛ приведен в таблице 2.1. Шихтовые материалы и их состав в массовых долях процента приведен в таблице 2.4.
Индукционная печь промышленной частоты
Расчёт содержания элементов в шихте:
Выбор шихтовых материалов.
Содержание элементов %
Графитизирующий коксик
Ферромарганец ФMn75
Расчет шихты производим с помощью ЭВМ.
Балансовые уравнения по содержанию химических элементов:
X1+03X2+98X3+01X4+35X5+X6+05X7+001X8>029
X1+03X2+98X3+01X4+35X5+X6+05X7+001X8041
X1+03X2+75X4+22X5+2X6+5X7+003X8>022
X1+03X2+75X4+22X5+2X6+5X7+003X8044
X1+065X2+03X4+77X5>05
X1+065X2+03X4+77X5126
3X1+004X2+001X3+005X4+002X5+002X6+02X7004
4X1+004X2+002X4+007X5+003X6+01X7004
Технологические ограничения:
Балансовое уравнение по количеству шихты:
Х1+Х2+Х3+ 4+Х5+Х6+Х7+Х8= 100
00·X1+7000·X2+13000·X3+15000·X4+14500·X5 +17000·X6+16000·X7+25000·X8=747497 рубт
Решение уравнений представлены в таблице 2.5:
Решение уравнений на ЭВМ.
Содержание компонентов в шихте %
Количество компонентов шихты для получения 1 тонны сплава 30ХНМЛ.
компонентов шихты кг
11. Описание технологического процесса изготовления отливки.
11.1. Изготовление выплавляемой модели.
При разработке и создании новой промышленной продукции особое
значение имеет скорость прохождения этапов НИОКР которая в свою очередь существенно зависит от технологических возможностей опытного производства. В частности это касается изготовления литейных деталей которые часто являются самой трудоемкой и дорогостоящей частью общего проекта. При создании новой продукции особенно на этапе ОКР в опытном производстве для которого характерны вариантные исследования необходимость частых изменений конструкции и как следствие постоянной коррекции технологической оснастки для изготовления опытных образцов проблема быстрого изготовления литейных деталей становится ключевой. В опытном производстве преимущественными остаются традиционные методы изготовление литейной оснастки (в основном деревянные модели) вручную
или с использованием механообрабатывающего оборудования реже ЧПУ. Это связано с тем что на этапе ОКР в условиях неопределенности результата когда конструкция изделия еще не отработана не утверждена для изготовления образцов не целесообразно создавать «нормальную» технологическую оснастку под серийное производство. В этих условиях весьма дорогостоящая продукция – литейная оснастка оказывается по сути разовой которая в дальнейшей работе над изделием не используется в связи с естественными и существенными изменениями конструкции изделия в ходе ОКР. Поэтому каждая итерация каждое приближение конструкции детали к окончательной версии требует зачастую и новой технологической оснастки
поскольку переделка старой оказывается чрезмерно трудоемкой или вообще не возможной. И в этой связи традиционные методы оказываются не только дороги в плане материальных потерь но и чрезвычайно затратны по времени.
Для создания выплавляемой модели при отработке технологии более всего подходит MJM – процесс (Multi – Jet Modeling). Данную технологию изготовления восковой модели осуществляем на установке ProJet 3500 фирмы 3D SYSTEMS. Общий вид установки представлен на рисунке 2.16.
Рис.2.16. Установка ProJet 3500.
Модель строится на 3D-принтере с использованием специального модельного материала в состав которого входит светочувствительная смола – фотополимер на акриловой основе и литейный воск (более 50% по массе). Фотополимер является связующим элементом. Материал посредством многоструйной головки послойно наносится на рабочую платформу отверждение каждого слоя производится за счет облучения ультрафиолетовой лампой. Принтер ProJet 3500 специально разработан для выращивания восковых моделей для точного литья металлов в гипсо-керамические и оболочковые формы. Принтеры имеют два режима построения модели – «стандартный» с разрешением (xyz) 328х328х700 точек на дюйм и размерами зоны построения 298x185x203 мм и «высокоточный» (XHD - Xtreme High Definition) с разрешением 656х656х1600 точек на дюйм на уменьшенной до 127x178x152 мм зоне построения.
Технические характеристики установки мод. ProGet 3500.
HD — High Definition (высокая четкость)
HDHiQ — High DefinitionHigh Quality
(высокая четкостьвысокое качество)
Чистый объем выхода (x×y×z)
5×375×775 т.д. ( слои 33 мкм
25-005 мм на один дюйм размера детали.
Точность может варьироваться в зависимости от параметров процесса изготовления геометрии и размера детали ее ориентации и
последующей обработки
Продолжение таб. 2.7.
Материал для поддерживающих
Электрические характеристики
0-127 В перем. тока 5060 Гц одна фаза 15 А; 200-240* В перем. тока 50 Гц одна фаза 10 А
Свойства рабочего материала и материала для поддерживающих конструкций представлены в таблице 2.8.
Свойства модельных материалов.
Восковой материал для
поддерживающих конструкций
Плотность при 80 °C (жидк.) гсм3
Температура плавления °С
Температура размягчения °C
от 40 °C до ком-й т-ры %
Решение распространенных
Нетоксичный восковой материал
для поддерживающих конструкций
полностью растворяемый и не
требующий ручного удаления
Технология MJM – процесса:
Исходным для данного процесса является компьютерная модель трехмерного объекта представленная совокупностью ориентированных в пространстве треугольников которые без разрывов покрывают поверхность объекта.
Основное требование предъявляемое к представлению объекта в STL-формате – это замкнутость поверхности и ее топологическая однозначность. На практике однако либо еще на этапе проектирования компьютерной модели особенно в случае моделирования объекта поверхностями либо в результате преобразования из внутреннего формата САПР в STL возникают ошибки. Следствием этих ошибок являются: появление разрывов самопересекающихся поверхностей не стыкующихся участков вырожденных треугольников потеря ориентации треугольников и т.п. Поэтому возникает задача исправления этих ошибок которая тесно связана с задачами восстановления формы трехмерных объектов по неполному набору данных.
Рис.2.17. 3D модель отливки созданная в SolidWorks.
Рис. 2.18. Генерация элементов модели отливки и подложек в программе CatalystEX.
Рис.2.19. Схема MJM – процесса.
11.2. Процесс изготовления керамических форм.
Приготовление гидролизированного раствора этилсиликата (гидролизата). Гидролизат является связующим веществом в составе огнеупорного керамического покрытия которое наносится на модельный блок при изготовление литейной формы по выплавляемым моделям. Гидролизат представляет собой коллоидный раствор кремниевой кислоты в спирте. В процессе высушивания покрытия из гидролизата испаряется спирт а кремниевая кислота теряя воду превращается в клейкую разновидность кремнезема. Последний обволакивает и склеивает между собой песчинки наполнителя введенного в гидролизат при изготовлении керамической суспензии (краски). Дегидротация кремниевой кислоты осуществляется в процессе сушки огнеупорного покрытия и прокаливания формы по уравнению [8]:
Гидролизат получают в результате взаимодействия технического этилсиликата с водой в присутствии растворителя и катализатора – саляной кислоты. Гидролиз этилсиликата идет по одной из следующих формул:
Продуктами гидролиза являются: кремниевая кислота и этиловый спирт Так как вода с этилсиликатом почти не смешивается то гидролиз при непосредственном введении воды в этилсиликат идет очень медленно. Для улучшения взаимодействия этилсиликата с водой и ускорения процесса гидролиза применяют растворители т.е. жидкости которые хорошо растворяют в себе воду и этилсиликат. Такими жидкостями являются этиловый спирт эфироальдегидная фракция ацетон растворитель №16. При производстве отливок гидролиз ведем в присутствии эфироальдегидной фракции. Для проведения процесса гидролиза компоненты следует вводить в растворитель в следующем порядке: сначала влить этилсиликат и полученный раствор перемешавать в течение 3 – 6 минут затем небольшими порциями при непрерывном перемешивании раствора ввести подкисленную воду приготовленную в отдельной посуде. Температура раствора не должна превышать 500 С. При повышении температуры выше 500 С сосуд с раствором следует охладить в холодной воде. После введения всех компонентов раствор следует перемешивать в течение 40 – 60 минут. Химический состав и физические свойства гидролизата должны удовлетворять следующим требованиям:
Содержание SiO2 .18 – 21%
Содержание HCl ..01 – 02%
Удельный вес 091 гсм3
Кинетическая вязкость 3 – 6 сантистоков.
Приготовление керамической суспензии .Огнеупорные материалы следует вводить в гидролизат небольшими порциями при непрерывном перемешивании. Керамическая суспензия может быть использована через 30 – 40 минут после приготовления когда прекратится выделение пузырьков воздуха. Плотность готовой суспензии должна быть 18 – 185 гсм3. Приготовленная суспензия должна быть использована в течение 2 – 3 суток. Применям следующий состав керамической суспензии:
Вода дистиллированная 012 – 013 л
Соляная кислота 0025 – 004 л
Нанесение огнеупорного покрытия на модельный блок. Перед нанесением огнеупорного покрытия модельный блок необходимо очистить от кусочков воска. Огнеупорное покрытие наносится послойно в 6 слоев. Для нанесения огнеупорного покрытия модельный блок погружают в суспензию в суспензию на 3 – 6 секунд дают стечь избытку его равномерно поворачивая блок над бачком в течение 3 – 6 секунд и затем обсыпают пленку жидкого покрытия огнеупорной смесью марки 1КО25. Так наносят все слои за исключением первого. Для нанесения первого слоя модельный блок погружается в суспензию двукратно с промежутком между погружениями в 16 – 30 секунд. Выдержка в суспензии при каждом погружении составляет 3 – 5 секунд. Обсыпка блока проводится после повторного погружения спустя 3 – 5 секунд после извлечения блока из суспензии. Для первого слоя покрытия применяют более густые суспензии чем для последующих слоев. Это позволяет получить первый слой достаточно толстым предотвратить излишнее стекание суспензии с модельного блока за счет увеличения ее вязкости. Каждый слой огнеупорного покрытия сушиться следующим образом: на воздухе – 20 минут затем в аммиачной камере – 40 минут на воздухе (проветривание) – 30 минут. Для получение высококачественного покрытия температура в помещении где проводится сушка покрытия должна поддерживаться в пределах 18 – 220 С а относительная влажность воздуха 45 – 60%.
Выплавление модельной массы. Выплавление модельной массы производят горячей водой имеющей температуру 85 – 900 С. С этой целью модельный блок покрытый огнеупорной оболочкой погружают в ванну с горячей водой располагая их литниковой чашей вверх. Процесс выплавления длится 10 – 15 минут. Расплавленная модельная масса всплывает над слоем воды.
Сушка форм и прокаливание оболочек. Прокаливание керамических форм с опорным сухим наполнителем производится при 700 – 8000 С в течение 25 – 3 часов. В качестве сухого наполнителя используется кварцевый песок марки 1КО2А. охлаждение после прокаливания до 5000 С производится с печью во избежание образования трещин ниже этой температуры – на воздухе.
11.3. Процесс выплавки стали 30ХНМЛ. Выбивка очистка отливок и удаление элементов ЛПС термическая обработка.
Выплавка стали 30ХНМЛ. Плавку осуществляем в индукционной тигельной печи ИСТ – 016. В качестве шлакообразующих материалов применять металлургический известняк шпат плавиковый магнезитовый порошок. Все шлакообразующие материалы применять тщательно прокаленными. В качестве шлакообразующих смесей использовать известь с добавкой плавикового шпата для снижения вязкости шлака и магнезитового порошка для загущения шлака перед снятием. В период расплавления и доводки металла шлак должен быть жидко – подвижным. Расход шлакообразующих материалов должен составлять 3 – 6% от веса металлической садки. Шихту загружать на дно тигля сначала мелкими затем крупными кусками углеродистой части шихты ферровольфрамом кобальтом ферромолибденом. Загрузку проводить как можно плотнее для лучшего контакта между кусками и более быстрого расплавления. Расплавление металла вести при максимальной мощности печи. При частичном расплавлении шихты навести шлак и дальнейшее расплавление вести под шлаком. После расплавления всей шихты нагреть металл до температуры 1530±100 С снять шлак и провести предварительное раскисление. Предварительной раскисление металла проводить присадкой марганца и алюминия из расчета 03% Mn и 005% Al с выдержкой 3 – 4 минуты после введения каждой добавки. После предварительного раскисления навести шлак взять пробу на экспресс – анализ. Согласно данным из экспресс – анализа довести содержание хрома марганца углерода кремния и других элементов до пределов требуемых ГОСТ в следующей последовательности: хром марганец углерод кремний и т.д. При 1610±100 С провести окончательное раскисление по следующему варианту: на зеркало металла ввести 01% церия в виде мишметалла ферроцерия или лигатуры ФСРЗМ дать выдержку 5 – 10 минут под шлаком. Разливку металла производить чайниковым ковшом с основной футеровкой прокаленными при 700±500 С непосредственно перед выпуском металла. Контроль температуры жидкого металла производить измерительным комплексом состоящим из термоэлектрического преобразователя ТВР – 2075 по ГОСТ 6313 – 77 и вторичного прибора класса 005. В середине разливки взять пробу на химический анализ и залить блок заготовок для контрольных образцов.
Выбивка отливок из форм. Выбивку отливок производить не раньше чем через один час с момента заливки.
Обрезка и очистка отливок. Отделение отливок от стояка литников и прибылей производится при помощи ленточной пилы. Перед подачей отливок на контроль и дальнейшую обработку их подвергают гидропескоструйной обработке.
Термическая обработка. Термическая обработка состоит из предварительного нагрева до 11000 С в течение одного часа с охлаждением на воздухе отпуска при 6500 С в течение 30 минут с охлаждением на воздухе и нормализации при 950 – 10500 С в течение одного часа отпуска при 4500 С в течение одного часа с охлаждением на воздухе.
11.4. Виды брака и меры по его предупреждению.
Виды брака и меры по его предупреждению [9].
Виды брака моделей и меры по его предупреждению.
Затрудненная усадка модели в пресс – форме. Наличие острых внутренних углов у модели.
Уменьшить продолжительность остывания модели в пресс – форме; раньше вынимать части пресс – формы оформляющие отверстия в модели.
Продолжение таб. 2.9.
Виды брака литейных форм и меры по его предупреждению.
Сползание жидкой пленки огнеупорного покрытия с модели
Наличие на поверхности модели смазочного материала применяемого при смазке полости пресс – форм.
Обезжирить модели промывкой в спирте или другом растворителе. Применять более густую суспензию и ускорить присыпание пленки покрытия огнеупорным материалом.
Трещины в огнеупорном покрытии
Медленная сушка покрытия в сыром прохладном помещении. Нанесение последующего слоя покрытия на недостаточно просушенный предыдущий слой. Толстый слой покрытия.
Ускорить сушку. Улучшить сушку. Применять более жидкую суспензию полнее дать стечь избытку суспензии с модели перед присыпкой ее огнеупорным порошком.
Отслаивание покрытия от модели
Длительное хранение моделей с нанесенной на них огнеупорной оболочкой. Нанесение покрытия на неостывшие модели.
Не допускать длительного хранения моделей после нанесения на них огнеупорного покрытия.
Плохое смачивание суспензией предыдущего слоя покрытия.
Удалить избыточный материал присыпки с предыдущего слоя покрытия перед нанесением последующего слоя. Применять более жидкую суспензию для нанесения второго и последующих слоев покрытия.
Виды брака отливок и меры по его предупреждению.
Трещины в огнеупорном покрытии образовавшиеся при сушке форм или прокаливании оболочек. Трещины в оболочке образовавшиеся во время заливки.
Соблюдать режимы сушки форм и прокаливания оболочек.
Засорение формы огнеупорным материалом при формовке в процессе сушки или прокаливании. Засорение формы вследствие разрушения керамической оболочки.
При формовке закрывать литниковую воронку оболочки крышкой. Формы для сушки и оболочки для прокаливания загружать в печь литниковой воронкой вниз.
Плохая податливость формы. Неравномерное охлаждение отливки при затвердевании из за перегрева у литников. Резкое изменение толщины сопрягаемых сечений отливки наличие острых углов в сопряжениях.
Уменьшить количество слоев керамического покрытия. Изменить конструкцию отливки: уменьшить различие в толщинах сделать плавные переходы между сопрягаемыми сечениями устранить острые углы в сопряжениях.
Усадочные раковины микрорыхлоты
Недостаточное питание отливки.
Увеличить размеры прибылей установить дополнительные прибыли.
Захват пузырьков воздуха металлом при движении по ЛПС и в полости формы.
Обеспечить спокойное поступление металла в полость литейной формы уменьшить высоту падения металла в форме.
Повышенная газонасыщенность расплава.
Не перегревать сплав до высоких температур. Исключить контакт сплава с газами.
Неправильная конструкция отливки: наличие неоребренных плоских стенок большой протяженности разнотолщинность. Загрузка в печь для термообработки навалом.
Соблюдать правила конструирования отливок. Термообработку отливок подверженных короблению производить на песчаной «постели» или драерах.
Конструкторская часть
КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ.
В данной части проекта проведена модернизация электропечи с выдвижным подом модели «ПВП 12.15.1111М.» для проведения термической обработки отливок.
Термическая обработка состоит из предварительного нагрева до 11000 С в течение одного часа с охлаждением на воздухе отпуска при 6500 С в течение 30 минут с охлаждением на воздухе и нормализации при 950 – 10500 С в течение одного часа отпуска при 4500 С в течение одного часа с охлаждением на воздухе.
2. Цель модернизации.
Целью модернизации электропечи с выдвижным подом является замена нагревательных элементов марки Х20Н80 – Н (нихром) на материал марки Х23Ю5Т (суперфехраль) из следующих соображений:
Х23Ю5Т в 3 раза дешевле нихрома;
Высокая температура эксплуатации – до 13300 С (12000 С у Х20Н80 – Н);
Высокая температура плавления – 15000 С (14000 С у Х20Н80 – Н);
Срок службы в 2 – 4 раза дольше по сравнению с нихромом;
Невысокая плотность Х23Ю5Т (715 гсм3) против 84 гсм3 у Х20Н80 – Н позволяет экономить до 18% массы;
Отличная коррозионная стойкость в воздушной среде вакууме аргоне серосодержащих углеродсодержащих средах водяном паре;
Высокий предел текучести что позволяет использовать проволоку меньшего диаметра (в связи с меньшим изменением площади поперечного сечения при навивке);
Высокое удельное сопротивление - 139 Ом·мм2м против 112 для Х20Н80-Н;
Небольшая зависимость электрического сопротивления от различных видов теплового воздействия и холодного деформирования;
Уникальное соотношение предела текучести и предела прочности (~05)что позволяет наилучшим образом использовать зону упругопластической деформации.
3. Описание конструкции печи. Основные технические характеристики.
Основные технические характеристики печи мод. ПВП 12.15.1111М представлены в таблице 3.1.
Технические характеристики печи.
Размеры рабочей камеры мм не менее
Габаритные размеры печи мм не более
Среда в рабочем пространстве
Число зон регулирования температуры
Максимальная рабочая температура 0С
Регулирование температуры
Регулятор температуры
Параметры питающей сети
Описание конструкции. Каркас печи изготовлен из стальных профилей покрытых листами конструкционной стали и представляет собой сварную конструкцию усиленной жесткости и прочности. Конструкция покрашена грунтовочной и покрывной краской. Части подвергающиеся воздействию повышенных температур покрыты термоустойчивой краской.
Футеровка электропечи выполнена из современных легковесных огнеупорных и волокнистых теплоизоляционных материалов. Внутренний слой футеровки стен печи выполнен из огнеупорного легковесного кирпича а на внешнем слое установлены маты из керамического волокна которые обеспечивают дополнительную теплоизоляцию.
Дверь печи выполнена подъемной и открывается с помощью электромеханического привода. Дверь печи оборудована предохранительным концевым выключателем который расположен на лицевой панели печи и обеспечивает отключение электронагревателей при открытии печи.
Под печи выполняется на подвижной подвижной тележке которая выдвигается из рабочей камеры печи по специальным направляющим (рельсам). Тележка помещена на колеса соответствующей грузоподъемности оборудованные ребордой обеспечивающей устойчивое перемещение колес по направляющим. Колеса установлены на подшипники качения. Под оборудован электро – механическим приводом. Механизм перемещения пода оборудован частотно – регулируемым приводом что позволяет обеспечить режимы плавного пуска и торможения тележки пода с садкой большой массы. Крайние положения тележки пода фиксируются концевыми выключателями.
Корпус тележки изготовлен из стальных профилей покрытых листовым металлом. Футеровка пода производится из огнеупорного шамотного кирпича и волокнистых теплоизоляционных материалов. По периметру пода предусмотрен песчаный затвор для уменьшения тепловых потерь. Нагреватели на поду закрываются жаростойкой плитой из карбида кремния.
Нагрев печи и садки производится излучением и конвенцией от электронагревательных элементов расположенных вдоль боковых и задней стенок на поду и двери. Нагрев садки производится с пяти сторон. Нагревательные элементы спирального типа из сплава Х20Н80-Н подвешены на керамических трубках и выполнены в соответствии с действующими правилами по безопасности. Контроль и регулирование температуры в печи производится автономно.
Печь оборудована вытяжной трубой с шиберным затвором.
4. Расчет нагревателей электропечи.
Расчет электронагревателей сопротивления ведем по методике данной в учебнике Арендарчука: «Общепромышленные электропечи периодического действия» [6]. Механические и специальные свойства сплава Х23Ю5Т даны в таблице 3.2.
Механические и специальные свойства сплава Х23Ю5Т.
Предел прочности МПа
Предел текучести МПа
Относительное удлинение %
Температура плавления
Удельное электрическое сопротивление Оммм2м при 20°С
Излучающая способность в условиях полного окисления
Порядок расчета нагревателей электропечи.
Температуру поверхности нагревателя принимаем равной
Степень черноты нагревателя определяем из таблицы 13.1 [6] для восстановительной атмосферы принимаем равной
Степень черноты не окисленной стали из таблицы 13.1 [6] равна
Определим приведенный коэффициент излучения системы по формуле:
Относительное межвитковое расстояние выбираем из рисунка 17.5 [6] принимаем равным
Определяем коэффициенты коэффициент эффективности излучения (для проволочной спирали ) коэффициент шага зависящий от относительных межвитковых расстояний (определяется из графика 17.8. [6]) коэффициент учитывающий влияние размеров изделий и зависящий от Они равны:
Определим величину теплового потока с единицы поверхности нагревателя по формуле:
где tп и tм – температура нагревателя и нагреваемого изделия.
Удельное электрическое сопротивление сплава нагревателя
Диаметр нагревателя определяется по формуле:
где Р – мощность нагревателя (Р=225 кВт); U – напряжение на нагревателе (U=380 В). Тогда:
Длину нагревателя определим по формуле:
Срок службы до окисления 20% определим из графика 17.9 [6]
Срок службы нагревателя определим по формуле:
Массу нагревателя определим по формуле:
Сравним полученные результаты с действующими на данный момент нагревательными элементами из сплава Х20Н80Н – Н. По паспортным данным на электропечь диаметр нагревательного элемента составляет d = 7 мм l = 100 м и имеет массу G = 323 кг. Срок службы составляет 9500 часов.
Замена нагревательных элементов электропечи позволила увеличить срок службы с 9500 до 15000 часов снизить массу нагревателя на 206 кг. Кроме того материал Х23Ю5Т в три раза дешевле нихрома. Результат расчета показал что применение материал Х23Ю5Т более предпочтителен как с технической так и с экономической точки зрения.
Рис.3.1. Схема разводки и данные спиралей до модернизации.
Рис.3.2. Схема разводки и данные спиралей после модернизации.
Организационно – экономическая часть
ОРГАНИЗАЦИОННО – ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
1. Резюме (введение)
Сущность технологии литья по выплавляемым моделям состоит в том что по неразъемной легкоплавкой модели изготавливают неразъемную разовую форму. В пресс-формы (обычно металлические) запрессовывают модельный состав который после затвердевания образует модели деталей и литниковой системы. Модельный состав удаляют чаще всего выплавляя его в горячей воде. Литье по выплавляемым моделям обеспечивает получение сложных по форме отливок массой от несколькихграмм до десятков килограмм со стенками толщиной от 05 мм и более и с высокой точностью размеров по сравнению с другими способами литья.
Размеры отливок полученных литьем по выплавляемым моделям максимально приближены к размерам готовой детали вследствие чего за счёт сокращения механической обработки снижается стоимость готового изделия.
Объектом дипломного проекта является цех точного литья по выплавляемым моделям с мощностью 2000 тонн годных отливок в год. Главной целью было уменьшить себестоимость продукции за счет внедрения нового усовершенствованного оборудования использования новейшей программы САПР уменьшение трудоемкости уменьшение количества персонала.
На рисунке 4.1 схема управления проектируемым цехом.
Схема управления проектируемым цехом.
2. Описание товара и обоснование его выбора.
Основная масса выпускаемой продукции предназначена для ракетной техники класса «воздух – воздух» и «воздух – поверхность». К данным изделиям предъявляют жесткие требования по качеству т.к. данные изделия работают в тяжелых условиях при высоких температурах.
Потребность в данном изделии будет велика так как заказ на данный вид продукции растет как на внутреннем рынке так и на внешнем.
Продукция является достаточно дорогостоящей т.к. она изготавливается из дорогих материалов.
3. Оценка рынков сбыта.
Предприятие действует как на внутреннем так и на внешнем рынке.
Существуют три основных рынка сбыта рассматриваемого товара:
а) Оборонные заводы ракетной техники РФ;
б) Зарубежные заводы ракетной техники.
Стабильное состояние этих рынков поддерживается государством поэтому сбыт продукции на этих рынках будет стабилен.
Спрос на продукцию этих рынков влияют государственные заказы которые делаются постоянно для поддержания обороноспособности страны.
Перспектива изменения потребностей на этих рынках склоняется в сторону расширения номенклатуры выпускаемой продукции так как качество продукции высокое.
Проводится постоянное изучение возникающих потребностей в сфере ракетной техники. Исследования проводятся фирмами специального профиля.
4. Оценка конкурентов.
Область в которой действует завод является давно существующей и не подвержена быстрым изменениям.
Разработка комплекса маркетинга включает разработку изделия установление цен на детали выбор методов распространения и стимулирование сбыта заготовок.
Цены на отливки будут устанавливаться максимально возможными. Но несмотря на это у предприятия будут клиенты как на российском так и на зарубежном рынках так как рынок подобных изделий можно считать монопольным.
Главной целью является – позиционирование произведённой продукции на рынке.
Продукция представлена на внутреннем и внешнем рынках.
Мероприятия по продвижению товара на рынок:
Предоставление своей продукции на российских и международных выставках.
Ознакомление потенциальных покупателей с современными методами изготовления продукции которые обеспечивают ей высокое качество.
Съемка ознакомительного видео о работе предприятия.
6. Производственный и финансовый план.
6.1. Расчёт капитальных затрат (инвестиций) на проектируемый цех.
Капитальные затраты связанные со строительством цеха включают капитальные затраты на основные и оборотные фонды [7].
Расчёт капитальных затрат на здание и сооружения.
Согласно планировке цеха и нормативной стоимости 1 м³ производственных и бытовых помещений определяются капитальные затраты на строительство литейного цеха. В табл. 4.1 приводятся данные о площади и кубатуре цеха отдельно по производственным вспомогательным складским и бытовым помещениям.
Капитальные затраты на строительство литейного цеха
Наименование объектов
Расчёт затрат на основное технологическое оборудование.
Потребное количество и типаж основного технологического оборудования определяется в проектной части. Результаты расчётов заносятся в табл. 4.2.
Ведомость оборудования
Наименование оборудования и модель
Кол. Ед. оборудования
Балансовая стоимость ед. оборудования (тыс. руб)
Общая стоимость тыс.руб
Кол. осн. раб. на одном агрегате в смену
Явочное кол. рабочих
Модельное отделение.
для приготовления модельного состава.
Автомат для запрессовки модельной массы мод. 653
Отделение изготовления оболочковых форм.
Автомат для приготовления суспензии мод. 662А
Автомат для нанесения огнеупорного покрытия мод. 6А67
Установки для сушки блоков мод. 6А82
Установка для вытопки модельного состава мод. 672
Прокалочно – заливочное отделение.
Формовочный стол мод. 673
Продолжение таб.4.2.
Прокалочная газовая печь
Индукционная плавильная печь мод. ИСТ – 016
Поворотное устройство для выбивки отливок мод. 674
Термообрубное отделение.
Вибрационные установки мод. 6А92
Гидравлический пресс мод. 6А93
Агрегат для выщелачивания керамики мод. 695
Электропечь с выкатным подом мод. ПВП 12.15.1111М
Сводная ведомость капитальных затрат по цеху.
В таблице 4.2 перечислено лишь основное технологическое оборудование. Стоимость других видов оборудования: подъёмно-транспортного энергетического вспомогательного лабораторного – определяется укрупнено в соответствии с табл. 4.3.
Сводная ведомость капитальных затрат по цеху
Сметная стоимость тыс. руб.
А. Основные производственные фонды
Здание и сооружения
Санитарно-технические сооружения (промпроводки коммуникации водоснабжения канализации отопления и т. п.)
Основное технологическое оборудование
Неучтённое технологическое оборудование (с учётом его монтажа)
Подъемно - транспортное энергетическое оборудование и металлоконструкции (с учётом их монтажа)
Лабораторное оборудование.
Оборудование ремонтной службы цеха.
Транспортно - складские расходы тара упаковка запасные части
Универсальная технологическая оснастка инструмент и приспособления со сроком службы более года и стоимостью более 20000 руб.
Продолжение таб.4.3.
Инвентарь и оргоснастка
Итого основных производственных фондов
Б. Оборотные производственные фонды
Производственные запасы сырья материалов топлива незавершённое производство
Итого капитальных затрат на создание производственных фондов
Удельные капитальные затраты
6.2 Определение численности работающих в проектируемом цехе и фондов заработной платы.
Расчёт численности работающих цеха производится по каждой категории отдельно: рабочие занятые в основном технологическом процессе рабочие по обслуживанию основного технологического процесса руководящие работники специалисты служащие.
Расчёт численности основных производственных рабочих.
Списочная численность основных рабочих по цеху определяется по формуле:
Ро.сп.= Ро.яв. * Кн Кяв;
Rо.яв. = 88 чел.-явочная численность основных рабочих (таблица 5.2).
Кн = 11-коэффициент поправочный.
Кяв. = 09-коэффициент явки.
Ро.сп.=88* 1109= 108 чел.
Технологическая трудоемкость 1 т. годных отливок в нормо - часах определяем по формуле:
Т = Ро.сп. * Fр * Квн. N;
Fр = 1760 часов-действительный годовой фонд времени работы рабочего в часах.
N = 2000 т.-производственная мощность в тоннах отл. в год.
Квн. = 11-коэффициент выполнения норм.
Т = 108 * 1760* 112000 = 1045 нормо – часов.
Высокая трудоемкость получается из высоких требований к производимым изделиям.
Расчет численность рабочих по обслуживанию основного технологического процесса представлен в таблице 4.4.
Определение потребной численности рабочих по обслуживанию основного технологического процесса
Наименование оборудования и рабочих мест
Количество единиц измерения
Норма обслуживания на 1 рабочего
Списочное число рабочих (гр.5 х гр. 7)(гр.6 х 09)
Продолжение таб. 4.4.
Чел. основ. произв. рабоч.
Электрическое оборудование
Механическое оборудование
Станочник службы механика
Ремонтное оборудование
Пресс-формы и вспомогательный инвентарь
Технологическое оборудование
Кв. м убираемой площади
Расчёт численности руководящих работников специалистов служащих.
В таблице 4.5. представлено штатное расписание руководящих работников специалистов служащих.
Штатное расписание руководящих работников специалистов служащих
Месячный фонд зарплаты руб.
Годовой фонд зарплаты руб.
Начальник тех. отдела
Заведующий лабораторией
Начальник ПЭБ (Кз=05)
Начальник бухгалтерии (Кз=05)
В таблице 4.6. представлена численность персонала цеха.
Ведомость списочного состава всего персонала цеха
Основные производственные рабочие
Рабочие по обслуживанию основного технологического процесса
Руководящие работники специалисты служащие
Итого списочный состав работающих
Организация оплаты труда.
После расчёта численности производственных (основных и обслуживающих) рабочих определяется их состав по профессиям рабочие распределяются по тарифным разрядам выбирается система оплаты труда для каждой профессии размеры и показатели премирования. Всё это является основой организации заработной платы и находит отражение в табл. 4.7.
Ведомость состава рабочих и заработной платы
Номер тарифной сетки
Часовая тарифная ставка руб.
Годовой фонд зп рублей
Оператор установки для приготовления модельного состава
Оператор автомата для запрессовки модельной массы
Оператор гидролизатора
Оператор автомата для приготовления суспензии
Оператор автомата для нанесения суспензии
Оператор сушильной камеры
Оператор установки для вытопки модельной массы
Оператор прокалочной печи
Продолжение таб. 4.7.
Оператор вибрационной установки
Оператор установки выщелачивания керамики
Итого производственных рабочих
Станочники службы механика
6.3 Определение общей суммы годовых расходов.
Определение затрат на основные материалы (за вычетом возврата).
Основным материалом в цехе литья по выплавляемым моделям является шихта.
Потребность в основных материалах определяется на основании норм расхода. Нормы берутся по данным завода. В таблице 4.8 показан размер затрат на основные и вспомогательные матетериалы.
Размер затрат на основные и вспомогательные материалы
Цена за 1 тонну руб.
Потребность на год тонн
ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ (сплав 30ХНМЛ 45Л)
Продолжение таб. 4.8.
Итого шихты за вычетом возврата
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
Модельные и стержневые материалы
Итого вспомогательных технологических материалов
Расчёт затрат на топливо и энергию технологического назначения.
Топливо и энергия расходуется для осуществления технологического процесса при плавке рабочего сплава на сушку форм и стержней на прокалочные печи и термическую обработку. Основными энергоносителями технологического назначения в литейных цехах является электроэнергия природный газ и вода.
Потребное количество различных видов энергии определяется на основе норм расхода на 1 т жидкого металла на 1 т отливок на 1 т стержней и т. п. В таблице 4.9 приведен расчет затрат на топливо и энергию на технологические нужды.
Расчёт затрат на топливо и энергию технологического назначения
Наименование и назначение
на 1 т. годных отливок
прочие станки (наждаки станки)
Расчёты фондов заработной платы по цеху.
Основная заработная плата рабочих определяется следующим образом:
Зосн.сд.. = Зч. × FR× Квн × Pсп×П
Зосн.пов. = Зч. × FR × Рсп. × П
Зч. –часовая тарифная ставка рабочих данной профессии;
FR–действительный годовой фонд времени работы рабочего равный 1760 ч.;
Квн–коэффициент выполнения норм = 1.1;
Рсп–списочное число рабочих;
П – коэффициент учитывающий размер премии для данной профессии рабочих.
Ведомость фондов заработной платы приведена в таблице 4.10.
Ведомость фондов заработной платы работающих
Категория работающих
Годовой фонд зарплатытыс.руб.
Общий фонд зарплаты тыс.руб
Отчисления в соц. фонды
Среднемесячная зарплата Руб.
Рабочие по обслуживанию
Руководящие работники
6.4. Составление сметы общепроизводственных расходов.
Общепроизводственные (косвенные) расходы цеха – это расходы которые не могут быть пронормированы и отнесены прямо на себестоимость продукции. Они подразделяются на 2 группы:
) связанные с содержанием и эксплуатацией оборудования;
) общецеховые расходы.
На основании выполненных расчётов составляют смету общепроизводственных расходов по приведённой ниже форме (таблица 4.11).
Смета общепроизводственных расходов
Наименование статей расходов
Величина расходов руб.
Заработная плата рабочих по обслуживанию основного техпроцесса
Отчисления в социальные фонды и заработной платы рабочих по обслуживанию основного техпроцесса
Затраты на вспомогательные материалы (смазочные обтирочные и др. материалы необходимые для ухода за оборудованием)
Затраты на силовую электроэнергию
Затраты на сжатый воздух
Текущий ремонт оборудования и подъёмно-транспортных средст
Амортизация технологического оборудования подъёмно-транспортных средств и дорогостоящей оснастки
Возмещение износа малоценных и быстроизнашивающихся инструментов и приспособлений (молотки скребки и т.п.)
Заработная плата руководящих работников специалистов служащих
Амортизация зданий и сооружений
Затраты на текущий ремонт зданий сооружений и хозинвентаря
Продолжение таб. 4.11.
Затраты на воду для хозяйственно-бытовых нужд
Затраты на электроэнергию для освещения
Затраты на пар для отопления
Расходы на испытания опыты рационализацию и изобретательство
Расходы по охране труда и окружающей среды
ИТОГО общепроизводственных затрат
Составление сметы на производство.
Себестоимость годового выпуска продукции цехом определяется составлением сметы затрат на производство (табл. 4.12). Эта смета составляется по статьям калькуляции и включает все затраты на производство рассчитанные в предыдущих разделах.
Смета затрат на производство.
Сырьё и основные материалы за вычетом возврата
Вспомогательные материалы технологического назначения
Продолжение таб. 4.12.
Топливо и энергия на технологические нужды
Зарплата основных производственных рабочих с учётом отчислений на социальное страхование
Износ специального инструмента и оснастки
Общепроизводственные затраты
Расчёт себестоимости единицы продукции.
Расчёт себестоимости единицы продукции называется калькуляцией. В проекте калькулируется одна тонна годных отливок каждого вида сплава выпускаемого цеха. Расчёты осуществляются в таблице 4.13.
Проектная калькуляция себестоимости 1 тонны годных отливок
Затраты на 1 т годных отливок (в среднем) руб
Основные материалы (за вычетом возврата)
Топливо и энергия на технологические цели
Основная и дополнительная заработная плата производственных рабочих с отчислениями в социальные фонды
Износ спец. оснастки
Общепроизводственные расходы
Продолжение таб. 4.13.
Итого цеховая себестоимость
Общезаводские расходы
Итого производственная себестоимость
Внепроизводственные расходы (коммерческие)
Итого полная себестоимость
6.5 Расчёт показателей экономической эффективности.
Экономия от снижения себестоимости продукции (Эгод) рассчитывается по формуле:
Эгод = (С1-С2)×Ввып = (362451– 312186)×2000 = 100530 тыс. рублей.
где С1 С2 – себестоимость единицы продукции соответственно в базовом и проектируемом участках;
Ввып – программа выпуска продукции.
Годовой экономический эффект определяется по формуле:
Ээф = [(C1+Ен×К1)-(C2+Ен×К2)] Ввып = [(362451 + 015×210000) -
- (312186+ 015×325500)] ×2000 = 65880 тыс. рублей.
где Ен – нормативный коэффициент эффективности; (равный 015)
К1 К2 – удельные капитальные затраты соответственно базового и проектируемого вариантов рублей т.е. капитальные затраты приходящиеся на единицу продукции в базовом и проектируемом участках.
Срок окупаемости капитальных затрат рассчитывается по формуле:
Т = К(С1 – С2)Ввып = КЭгод = 651023000 100530000 = 647 года
где К – капитальные затраты по проектируемому участку рублей;
Эгод – экономия от снижения себестоимости продукции рублей.
Нормативный коэффициент эффективности (015) подставляемый в формулу годового экономического эффекта характеризует норму прибыли для предприятия. При величине её 15 коп. на 1 руб. капитальных затрат нормативный срок окупаемости инвестиций составил 60 года который может не устроить предпринимателей.
С учётом этого возможно использование более высокой нормы прибыли на уровне банковской ставки (20-40%). Тогда коэффициент рентабельности будет составлять к примеру 03. Нормативный срок окупаемости капитальных затрат при этом будет составлять 33 года (103).
6.6 Технико-экономические показатели цеха и их анализ.
В завершение всех выполненных расчётов даётся общая производственно-экономическая характеристика спроектированного цеха с помощью системы взаимосвязанных показателей.
Полученные при расчётах технико-экономические показатели сводятся в таблицу 4.14. Анализ технико-экономических показателей заключается в сравнении их с показателями аналогичных передовых цехов в части технического оснащения и организационного уровня.
Технико-экономические показатели проектируемого и базового цехов
Наименование показателей
Спроектированный цех
Годовой выпуск отливок в натуральном выражении
Количество наименований отливок
Масса одной отливки средняя
Масса одной отливки наибольшая
Выход годных отливок
Продолжение таб. 4.14.
Капитальные вложения (производственные фонды)
Удельные капитальные вложения (на 1 т отливок годового выпуска)
Трудоёмкость 1 т годных отливок
Общая численность работающих
-рабочих по обслуживанию
-руководящих работников специалистов служащих
Выпуск годных отливок на 1 рабочего
Съём годных отливок с 1 м² производственной площади
Цеховая себестоимость 1 т годных отливок
Экономия от снижения себестоимости отливок
Годовой экономический эффект
Срок окупаемости капитальных затрат
6.7. Определение точки безубыточности.
Под точкой безубыточности A понимается такой объем производства (шт) при котором покрываются все издержки на внедрение данного метода производства.
где FH – условно-постоянные издержки при производстве объема выпускаемой продукции;
ЦН – цена одной тонны отливок по новой технологии;
СH – условно-переменные издержки при производстве одной тонны годных отливок.
Цена одной тонны отливок по новой технологии определяется на основании полной себестоимости и уровня рентабельности (равен 30%).
График безубыточности представлен ниже.
График показывает что после достижения точки А производство перестает быть убыточным и начинает приносить прибыль.
График безубыточности
Основы безопасности жизнедеятельности.
ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ.
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ ЛИТЕЙНОГО ЦЕХА ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ.
1. Факторы определяющие исход воздействия электрического тока.
Раздражающее действие электрического тока промышленной частоты (50 Гц) ощущается уже при силе тока 1мА (0001 А).
Для постоянного тока эта величина повышается до 5мА. Приведенные величины переменного и постоянного тока называют пороговыми ощутимыми токами. Они практически не представляют особой опасности для человека потому что при слабом начальном раздражении он сохраняет за собой способность немедленно и без посторонней помощи освободиться от токоведущих частей оборудования или электрической сети.
При воздействии на человека переменного тока силой 5—10 мА его раздражающее действие становится более сильным. У человека появляются судороги и весьма неприятная боль. При токе 10—15мА боль становится трудно переносимой судороги мышц рук и ног человека усиливаются настолько что он не в состоянии самостоятельно освободиться от токоведущих частей оборудования или электрической сети. Токи силой в 10—15мА называют неотпускающими.
Переменный ток промышленной частоты 25 мА и выше воздействует на человека еще более значительно он парализует мышцы не только рук и ног но и грудной клетки существенно затрудняя дыхание человека. Ток в 50 мА может быстро остановить дыхание а переменный ток в 100 мА (01 А) за очень короткое время (от сотых долей секунды до 1—2 с) поражает сердечную мышцу вызывая фибрилляцию сердца (т. е. беспорядочное его трепетание) при котором кровообращение прекращается и наступает смерть.
Приведенные числовые значения токов весьма приближенны так как исход поражения человека электрическим током существенно зависит от состояния его здоровья факторов времени и окружающей среды и других причин. Наблюдались случаи когда очень тяжелые и даже смертельные поражения человека наступали при воздействии на него токов очень малой величины например всего в 4 мА.
Степень поражения человека электрическим током существенно зависит также от пути по которому проходит ток в теле человека т. е. от расположения на его теле точек которые оказались в соприкосновении с токоведущими элементами электрической сети. Наиболее опасными являются токи проходящие через сердце мышцы грудной клетки головной и спинной мозг. Однако и это утверждение является весьма условным так как проходящие через тело человека токи часто идут не по кратчайшему пути а разветвляются по самым различным направлениям и поэтому становятся опасными при любой системе соприкосновения человека с токоведущими элементами сетей. Наблюдались случаи когда тяжелые и даже смертельные поражения человека наступали при прохождении тока с одной стороны пальца на другую.
Согласно закону Ома величина тока в электрической цепи прямо пропорциональна приложенному к ней напряжению и обратно пропорциональна величине включенного в цепь сопротивления (в нашем случае обратно пропорциональна сопротивлению тела человека). Тщательные исследования показали что величина электрического сопротивления человеческого тела не является постоянной величиной она существенно зависит от многих обстоятельств. Так если ток проходит по системе рука — рука то при сухой ладони рук имеющей более толстый и твердый ороговевший слой кожи сопротивление тела человека составляет 20—50 кОм. При увлажнении рук сопротивление тела току идущему по тому же пути составит уже всего 800—1000 Ом т. е. сопротивление уменьшится в несколько десятков раз. Еще более уменьшается сопротивление тела человека при наличии на коже повреждений (ран или царапин).
В последнем случае электрическое сопротивление тела человека падает примерно до 100 Ом. Это очень важное обстоятельство так как даже при самом незначительном повреждении кожи величина тока проходящего через тело человека достигает величин при которых возможен смертельный исход. Так при определенных неблагоприятных условиях величина тока от промышленной (и бытовой) сети 220 В может достигнуть 22 А (220: 100 = 22). Эта величина уже более чем в две тысячи раз превышает минимальное пороговое значение тока (0001 А) которое только и можно с достаточной уверенностью считать безопасным для человека.
2. Мероприятия по обеспечению электробезопасности.
Смысл приведенных здесь сведений о факторах влияющих на исход воздействия электрического тока — дать отчетливое и ясное представление о необходимости самого серьезного отношения рабочих к соблюдению правил электробезопасности труда на промышленных предприятиях и в литейном производстве. Следует иметь в виду также то что подавляющее большинство электрических травм которые происходят время от времени на предприятиях объясняется безответственным отношением к строгому соблюдению правил эксплуатации электрических сетей устройств инструментов и освещения а иногда и прямой халатностью основанной как правило на незнании существа опасности для человека электрического тока.
Для создания производственных условий при которых воздействие электрического тока полностью исключается необходимо стремиться к тому чтобы конструкция элементов электрооборудования его устройство и монтаж в производственных помещениях а также техническое состояние электрооборудования устройств защитного заземления и зануления находились в полном соответствии со специальными требованиями правил соблюдение которых строго обязательно для всех работающих. Действующим в нашей стране законодательством об охране труда предусмотрено что все промышленные (и бытовые) электрические сети и установки проектируются изготовляются и монтируются в строгом соответствии с утвержденными соответствующими государственными органами правилами. К ним в частности относятся «Правила устройства электроустановок» «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».
Ниже рассмотрены некоторые вопросы электробезопасности регламентирующие в основном поведение рабочих. При вводном инструктаже все поступающие на промышленное предприятие рабочие должны быть ознакомлены с правилами электробезопасности методами освобождения человека попавшего под действие электрического тока и способами оказания ему первой медицинской помощи. При этом должно быть обращено особое внимание на то что при всех несчастных случаях необходимо немедленно обращаться в медпункт даже при самых легких поражениях током.
Рабочему не разрешается приступать к работе если замечены какие-либо неисправности в оборудовании инструменте электропроводке.
Применяемые для местного освещения переносные лампы должны питаться напряжением не выше 12 В в некоторых случаях допускается применение для электроинструментов более высокого напряжения но при этом такие инструменты должны иметь двойную изоляцию всех токоведущих частей.
Администрация литейного цеха обязана ознакомить рабочего с основными требованиями техники безопасности и электробезопасности в данном цехе и на данном конкретном участке со световой и звуковой сигнализацией используемой в цехе указать правила проездов и проходов по территории цеха и всего предприятия а также правила противопожарной безопасности.
Рабочий не должен прикасаться к токоведущим элементам электрооборудования и освещения и к электропроводке не должен открывать дверей электрошкафов. Рабочему запрещается прикасаться к неизолированным или поврежденным проводам и электрическим устройствам наступать на переносные электрические провода лежащие на полу самостоятельно производить ремонт неисправного электрооборудования и инструмента. Обо всех замеченных неисправностях рабочий должен немедленно извещать администрацию цеха и в первую очередь мастера.
Для защиты рабочих от поражения током используются следующие меры:
–Изоляция токоведущих частей;
–Защитное заземление корпусов оборудования;
–Недоступное расположение частей оборудования находящихся под напряжением;
–Проведение ремонтных работ при отключенном напряжении;
–Сигнализация о подаче напряжения на оборудование;
–Использование индивидуальных средств защиты (прорезиненных перчаток защищенного от поражения током инструмента и т.д.)
Заземляются стойки с приборами управления корпуса электроустановок и трансформаторов. Тип заземления – стержневой трубчатый расположение вертикальных заземлителей – по контуру. Для защиты от электромагнитного излучения в теплопоглощающие экраны индукционных печей вмонтированы сеточные стальные экраны.
3. Требования по охране труда при проведении термообработки сплавов в электропечах с выкатным подом.
Особые требования предъявляются к электрическому оборудованию.
Цех снабжается электроэнергией через подстанцию цеха понижающую напряжение до 220-3ЗОВ. Помещение изолировано от всех других помещений цеха.
Все металлоконструкции электропечей должны иметь защитное заземление. Электропроводку необходимо заключать в трубы с отличительной окраской чтобы различать назначение проводки и напряжение электрического тока.
Напряжение на рабочих машинах не выше 36В согласно ГОСТ 12.4.027-76.
Все ремонтные работы разрешается производить только после полной остановки. Распределительная сборка (электрощит с рубильниками) после отключения печи должен быть закрыт на замок и снабжен табличкой с надписью «Не включать! Работают люди».
Лица допускаемые к работе на печи:
К работе на печи лица моложе 18 лет категорически не допускаются.
К работе на печи допускаются рабочие имеющие достаточную квалификацию прошедшие курс теоретического и практического обучения по печной теплотехнике эксплуатации промышленных печей нагреву плавке и термообработке металлов и успешно сдавшие квалификационный экзамен.
К работе на печи допускаются рабочие прошедшие соответствующий инструктаж по перемещению грузов и техники безопасности.
К работе на печи допускаются рабочие не имеющие медицинских противопоказаний к исполнению данных работ.
В среднем при производстве 1тонны литья в цехе выделяется 2500 ккал теплоты причем примерно половина этого количества теплоты выделяется именно в плавильном отделении.
С целью предотвращения распространения вредных веществ от плавильных печей предусматривают следующие меры:
организация приточно-вытяжной вентиляции;
очистка отходящих газов от плавильных печей и миксеров;
местные отсосы которые устанавливаются над желобами для металла и шлака;
стенды для сушки ковшей;
устанавливаются устройства пылеулавливания;
с целью уменьшения облучения рабочих тепловыми лучами предусматривается спецодежда и воздушное душирование.
Для создания нормальных условий труда плавильщиков заливщиков на участке плавки температура окружающего воздуха должна поддерживаться на уровне 20°С как это предписывает ГОСТ 12.1.003-88.
В плавильном отделении установлены вакуумные плавильные установки для плавки жаропрочных никелевых сплавов. Температура поверхностей кожухов печей не превышает 45°С-50°С что обеспечивает нормальные и безопасные условия труда плавильщиков.
4. Защитное заземление электроустановок.
В условиях промышленных предприятий напряжение прикосновения может возникнуть не только между корпусом поврежденного электроприемника и землей но и между корпусами электроприемников между корпусом электроприемника и металлическими конструкциями здания между станиной станка и металлическими трубопроводами и т.п. Сеть заземления в цехе промышленного предприятия должна электрически связывать между собой металлические части электрооборудования которые могут оказаться под напряжением при пробое изоляции и присоединить их к металлическим частям технологического оборудования и здания с целью уравнять потенциалы тех и других если при порче изоляции какого-либо электроприемника такие разности потенциалов появятся. Поскольку в цех всегда может быть заведен также и нулевой потенциал земли металлические части электрооборудования могущие при пробое изоляции оказаться под напряжением металлические части технологического оборудования и здания должны быть также заземлены т.е. присоединены к заземлителю.
Защитное заземление не требуется в установках при номинальных напряжениях 42 В переменного тока и 110 В постоянного тока и менее.
К частям подлежащим заземлению в тех случаях когда оно требуется относятся:
корпуса электрических машин трансформаторов аппаратов светильников и т.п.;
приводы электрических аппаратов;
вторичные обмотки измерительных трансформаторов;
каркасы распределительных щитов щитов управления щитков и шкафов;
металлические конструкции распределительных устройств;
металлические кабельные конструкции;
металлические корпуса кабельных муфт;
оболочки и броня контрольных и силовых кабелей;
металлические оболочки проводов а также металлические трубы электропроводки лотки короба тросы и металлические полосы на которых укреплены кабели и провода (кроме тросов и полос по которым проложены кабели с заземленными или занулеными оболочками);
другие металлические конструкции связанные с установкой электрооборудования и металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников.
Металлические оболочки и броня кабелей должны быть заземлены или занулены в начале и конце трассы. Должны быть заземлены или занулены также и металлические оболочки и броня кабелей и проводов напряжением 42 В переменного и 110 В постоянного тока и менее если они проложены на общих металлических конструкциях в том числе в трубах коробах лотках и т.п. вместе с кабелями и проводами металлические оболочки и броня которых подлежат заземлению или занулению.
Оборудование установленное на заземленных металлических конструкциях в том числе съемные или открывающиеся части на металлических заземленных каркасах и камерах распределительных устройств ограждений шкафов (например двери и т.п.) может не заземляться (зануляться) отдельным проводником если на опорных поверхностях предусмотрены незакрашенные и зачищенные места достаточные для обеспечения электрического контакта.
Допускается при заземлении отдельных электродвигателей аппаратов и т.п. на станках непосредственно не заземлять металлические станины станков при условии обеспечения надежного контакта между корпусами электрооборудования и станиной.
Заземлению не подлежат:
арматура подвесных и штыри опорных изоляторов кронштейны и осветительная арматура при установке их на деревянных опорах линий электропередачи и на деревянных конструкциях открытых подстанций если это не требуется по условиям защиты от атмосферных перенапряжений;
корпуса электроизмерительных приборов реле и т.п. установленных на щитах щитках шкафах а также на стенах камер распределительных устройств;
электроприемники с двойной изоляцией;
рельсовые пути выходящие за территорию электростанций подстанций распределительных устройств и промпредприятий.
Для защиты электроустановок различных назначений и различных напряжений территориально приближенных друг к другу рекомендуется применять одно общее заземляющее устройство.
Согласно ПУЭ сопротивление заземляющего устройства к которому присоединены нейтрали генераторов или трансформаторов или выводы источника постоянного тока в любое время года должны быть не более 2 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380 220 и 127В источника однофазного тока.
Рис. 6.4. Схема защитного заземления:а — в сети с изолированной нейтралью;б — в сети с заземленной нейтралью.
5. Защитное зануление.
Зануление — защитная мера применяемая только в сетях сзаземленной нейтралью напряжением до 380220 В. Оно как и заземление предназначено для защиты людей если они прикоснутся к «пробитому» на корпус оборудованию. Конструктивное зануление — присоединение подле. жащего защите объекта к нулевому проводу сети (рис. 2).
Применение взамен защитного заземления в сетях с глухим заземлением нейтрали напряжением до 1000 В зануления вызвано ненадежной работой заземления в этих условиях. Это объясняется тем что при заземлении в случае пробоя на корпус ток однофазного короткого замыкания между корпусом оборудования и заземленной нейтралью по своей величине часто недостаточен для расплавления калиброванных плавких вставок. И наоборот при занулении ток возникающий при пробое напряжения на корпус бывает достаточным для быстрого расплавления плавких вставок или срабатывания максимальной защиты. Однако и зануление не создает защиты во всех случаях.
Рис. 6.5. Схема защитного зануления.
Была выполнена поставленная задача спроектировать цех точного литья по выплавляемым моделям мощностью 2000 тонн.
Максимально рационально использовались площади цеха было выбрано дорогое но качественное оборудование которое снижает трудоемкость изготовления отливок и уменьшает себестоимость продукции.
Была выполнена модернизация электропечи мод. ПВП 12.15.1111М а именно замена нагревательных элементов печи что позволило повысить срок службы и снизить общепроизводственные расходы.
В разработке технологии получения отливки использовались новейшая система моделирования литейных процессов ProCAST что увеличило выход годного и избавило от многих затрат.
Разработаны необходимые мероприятия по улучшению условий труда.
ГОСТ 2789 – 73 Шероховатость поверхности. Параметры характеристики и обозначения – Переизд. Янв. 1990 с изм. 1- М.: Издательство стандартов 1994.
В.С. Шуляк. Проектирование литейных: Учебное пособие. – М.:МГИУ 2004. – 92 с.
ГОСТ 977 – 88 Отливки стальные. Общие технические условия – Переизд. Янв. 1990 с изм. 1- М.: Издательство стандартов 1994.
ГОСТ 26645-85 Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров массы и припуски на механическую обработку – Переизд. Янв. 1990 с изм. 1- М.: Издательство стандартов 1994.
В.А. Озеров и др. Литье по выплавляемым моделям. – 4 – е изд. перераб. и доп. – М.: Машиностроение 1994. – 448 с.
Арендарчук А.В. Общепромышленные электропечи периодического действия. – М.: Энергоатомиздат 1990. – 112 с.
В.Г Зиненко О.Л. Широкова Бизнес-план по проектированию литейного цеха: методические указания к дипломному проекту. – М.: МГИУ 2009
В.Н. Иванов Специальные виды литья: Учебное пособие Подред. В.С. Шуляка. – М.: МГИУ 2007 – 312 с.
Гини Э.Ч. Технология литейного производства: Специальные виды литья. – М.: Академия 2005. – 352 с.