Разработка технологического процесса получения отливки Диск верхний ХМ 09.22.300А специальным способом литья

Деталь.cdw

УО ГГТУ им.П.О.Сухого
Точность отливки 8-0-0-8 по ГОСТ 26645-85.
Материал-заменитель: АЛ 9 или АЛ 4 ГОСТ 1583-93.
Литейные уклоны на необрабатываемых наружных поверхностях -
; внутренних - не более 1
в сторону увеличения
номинального размера.
Неуказанные радиусы 0.5 1 мм.
На необрабатываемых поверхностях отливок допускаются без
исправления следы от стыков составных частей формы и
выталкивателей (вкладышей
толкателей ) глубиной и высотой
исправления единичные мелкие раковины диаметром не более3 мм
глубиной не более 2 мм
в количестве не более 4на деталь.
На обработанных поверхностях отливок
допускаются единичные
мелкие раковины диаметром
глубиной не более 1 мм
количестве не более 2с расстоянием между дефектами не
расположенные от края обрабатываемой поверхности
на расстоянии не менее 5 мм.
На резьбовых поверхностях наличие любых дефектов не
превышающие допустимые по чертежу нормы
допускается исправлять любым способом
прочность и не ухудшающим товарный вид детали. Трещины и их
заварка не допускаются.
Общие допуски по ГОСТ 30893.2-2тК.
Остальные технические требования по СТБ 1014-95.

Форма в сборе.cdw

УО ГГТУ им. П.О.Сухого
Пресс-форма к машине мод. А71108
Температура подогрева формы 140 200
Литниковую систему доработать после испытания.
Систему охлаждения испытать гидравлическим давлением 3 атм
В собранной пресс-форме механизм выталкивания должен легко
перемещаться без заклиниваний.
Резьбовую часть болтов перед сборкой смазывать
смазкой БВН-1 ГОСТ 3333-80.
*Размер для справок.
Общие допуски по ГОСТ 30893.1-т.
Остальные технические требования по СТБ 1022-96.

Вставка пуансон.cdw

УО ГГТУ им. П.О. Сухого
Сталь 5Х3В МФС ГОСТ 5950-73
азотировать h 0.15 0.2
Шероховатость формообразующих поверхностей-
Для формообразующих поверхностей: неуказанные уклоны - 1
Материал-заменитель: сталь 4Х4В МФС ГОСТ 5950-73.
Общие допуски по ГОСТ 30893.2-тК.
Остальные технические требования по СТБ1014-95.

Спецификация.spw

УО ГГТУ им. П.О. Сухого
КР СВЛ 11.12.04.00.01
КР СВЛ 11.12.04.00.02
КР СВЛ 11.12.04.00.03
КР СВЛ 11.12.04.00.04
КР СВЛ 11.12.04.00.07
Выталкиватель отливки
КР СВЛ 11.12.04.00.08
КР СВЛ 11.12.04.00.09
Выталкиватель литника
КР СВЛ 11.12.04.00.10
Выталкиватель промывника
КР СВЛ 11.12.04.00.11
КР СВЛ 11.12.04.00.12
Колонка напрпвляющая
КР СВЛ 11.12.04.00.13
КР СВЛ 11.12.04.00.14
КР СВЛ 11.12.04.00.15
КР СВЛ 11.12.04.00.16
КР СВЛ 11.12.04.00.17
КР СВЛ 11.12.04.00.18
КР СВЛ 11.12.04.00.19
КР СВЛ 11.12.04.00.20
КР СВЛ 11.12.04.00.21
КР СВЛ 11.12.04.00.22
КР СВЛ 11.12.04.00.23
КР СВЛ 11.12.04.00.24
КР СВЛ 11.12.04.00.25
КР СВЛ 11.12.04.00.26
КР СВЛ 11.12.04.00.27

Вставка матрица.cdw

отв. К38" ГОСТ 6111-52
УО ГГТУ им. П.О. Сухого
сталь 5Х3В3МФС ГОСТ 5950-73
азотировать h 0.15 0.2
Шероховатость формообразующих поверхностей-
Для формообразующих поверхностей: неуказанные уклоны - 1
Материал-заменитель: сталь 4Х4В МФС ГОСТ 5950-73.
Общие допуски по ГОСТ 30893.2-тК.
Остальные технические требования по СТБ1014-95.

Содержание.docx

Глава 1. Общая характеристика отливки и анализ требований предъявляемых к ней . .6
Глава 2. Анализ возможных способов получения отливки 9
1 Литье в разовую песчано-глинистую форму .. ..9
2 Литьё в оболочковые формы . ..10
3 Литье в металлические формы (кокили) 11
4 Литье по выплавляемым моделям 13
5 Изготовление отливок центробежным литьем 14
6 Литье под давлением .. .15
Глава 3. Разработка технологических мероприятий производства отливки 17
1 Разработка технологических литейных указаний 17
2 Разработка конструкции модельно - литниковой оснастки . .19
3 Разработка технологических этапов производства отливки . 21
Глава 4. Расчёт параметров выбранного способа литья . 24
Список используемой литературы . ..30

Введение.docx

Целью курсовой работы является разработка технологического процесса получения отливки специальным методом литья и приобретение навыков и умений в выборе и обосновании способа литья применительно к конкретной отливке.
Специальные виды литья в последнее время стали широко применяться в литейном производстве так как они позволяют получать отливки более точных размеров с хорошим качеством поверхности что способствует уменьшению расхода металла и трудоемкости механической обработки; повысить механические свойства отливок и уменьшить потери от брака; значительно снизить или исключить расход формовочных материалов; сократить производственные площади; улучшить санитарно-гигиенические условия и повысить производительность труда.
К специальным способам относят литье:
в постоянные металлические формы (кокиль)
литьё под давлением;
литьё по выплавляемым моделям;
электрошлаковое литье.
Большинство операций при специальных способах литья легко поддается механизации и автоматизации.
Экономическая целесообразность замены литья в разовые песчано-глинистые формы тем или иным специальным способом зависит от масштаба производства формы и размеров отливок применяемых литейных сплавов и т.п. Она определяется на основе тщательного технико-экономического анализа всех затрат связанных с новым технологическим процессом. Экономичность повышается с увеличением количества отливок т.е. с переходом от серийного производства к массовому.

Титульник.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РУСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ
«ГОМЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ П.О.СУХОГО»
Механико-технологический факультет
Кафедра «Металлургия и литейное производство»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
по дисциплине: «Специальные виды литья»
на тему: «Разработка технологического процесса получения отливки «Корпус ЭМ 0700061» специальным методом литья»

Глава 2.docx

АНАЛИЗ ВОЗМОЖНЫХ СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВКИ
При проектировании отливки и выборе способа её получения необходимо учитывать следующие факторы: повышение качества отливки ее точности; уменьшения припусков на механическую обработку; снижения трудоемкости очистки и обрубки отливок; автоматизация основных процессов; повышения производительности и улучшения условий труда.
1 Литье в разовую песчано-глинистую форму
Литье в разовые песчано-глинистые формы является самым дешёвым и распространенным способом получения отливок.
Технологический процесс изготовления отливок складывается из различных процессов которые осуществляются в специальных цехах или отделениях литейного цеха это подготовка формовочных смесей изготовление моделей формовка заливка жидким металлом выбивка и зачистка отливок [8].
Литье в песчано-глинистые формы имеет следующие преимущества:
Масса отливки может достигать величины сотен тонн (станины станков);
Возможно получать отливки с размерами от нескольких миллиметров до десятков метров;
Возможно изготовление отливок любой конфигурации;
Возможно получение отливок из любых литейных сплавов.
Этим способом изготовляется подавляющая часть отливок в машиностроении. При ручной формовке получаем отливки 11т-14 классов точности при машинной 7-12.
Недостатки литья в разовые песчаные формы:
Необходимы большие припуски на механическую обработку;
Низкая производительность;
Плохие санитарно-гигиенические условия труда.
Литейная форма состоит из двух полуформ: верхней и нижней которые получают уплотнением формовочной смеси в опоках. При этом полость получают при помощи специальных элементов (модели) которая повторяет наружные контуры бедующей отливки.. После уплотнения смеси модель отливки и литниковой питающей извлекается из полуформ после чего проставляются стержни и форма собирается. Точность сборки обеспечивается центрирующими штырями и втулками в опоках. Затем происходит заливка формы жидким расплавом во избежание поднятия верхней полуформы под действием металла на верхнюю полуформу устанавливается груз либо опоки скрепляются друг с другом скобами [8].
Исходными материалами для получения песчаной формы являются песок и глина. Наиболее часто используют кварцевые пески. Важным свойством песка является зерновое строение которое характеризуется размером формой и однородностью зерен. Кварцевые пески обладают высокой огнеупорностью прочностью твердостью и низкой химической активностью.
Литьём в песчано - глинистую форму невозможно получит отливку «Корпус ЭМ 0700061» так как она должна иметь шероховатость Ra 10 мкм а данный способ может нам позволит получать отливки с шероховатостью поверхности Ra 25-100мкм.
2 Литьё в оболочковые формы
Сущность метода заключается в том что разовую литейную форму изготовляют в виде оболочки используя в качестве связующего для формовочной
смеси связующего материала фенольные смолы прочно цементирующие мелкий кварцевый песок являющийся наполнителем. Изготовление оболочковой формы исключает потребность в опоках резко снижает расход формовочной смеси легко механизируется и автоматизируется [5].
Использование формовочной смеси состоящей из 92 95 % мелкого кварцевого магнезитового или циркониевого песка и 4 6 % термореактивной фенолформальдегидной смолы обеспечивает малую шероховатость поверхности и более высокую точность отливок 4 – 11 класса чем изготовленных в песчано - глинистых формах так как оболочка твердеет на модели и сохраняет ее размеры.
В оболочковых формах можно получать отливки массой до 50 кг практически из любых сплавов — чугуна углеродистой и легированной стали легких и тяжелых цветных сплавов. Большая прочность оболочек (1 15 МПа на растяжение в горячем состоянии и 3 4 МПа в холодном) обеспечивает выполнение всех необходимых манипуляторных операций при изготовлении форм. Точность отливок и шероховатость поверхности в этом способе сопоставимы или несколько выше (на 1 — 2 класса) чем при литье в песчано-глинистые формы из современных формовочных смесей с прочностью сырых форм более 160 кПа и качественных способах уплотнения форм [9].
Литье в оболочковые формы применяют в крупносерийном и массовом производствах при получении ответственных фасонных мелких и средних отливок из различных сплавов.
При разработке детали «Корпус ЭМ 0700061» данный способ выбирать не целесообразно так как литьё в оболочковые формы используется для деталей ответственного назначения какой она не является следовательно способ экономически не выгоден. Так же данный способ имеет плохую экологичность это связано с использованием качестве связующего фенол – формальдегидных смол которые обладают канцерогенным действием. Хотя данным способом возможно получить данную отливку.
3 Литье в металлические формы (кокили)
Сущность заключается в том что вместо разовой песчано-глинистой используют металлическую форму называемую кокилем. Обладая по сравнению с
песчано-глинистыми формами приблизительно в 60 раз более высокой теплопроводностью кокили обеспечивают мелкозернистую структуру отливок что повышает их прочность.
При кокильном литье отпадает необходимость в модельно-опочной оснастке в формовочных и стержневых смесях что не только дает большую экономию но и снижает количество пыли и улучшает санитарные условия труда; повышается точность и чистота поверхности отливки; обслуживание кокилей не требует рабочих высокой квалификации; значительно повышается производительность и уменьшаются необходимые производственные площади [5].
Точность отливок в кокилях обычно соответствует классам 3 - 4 для отливок из цветных сплавов и классам 3 - 6 для отливок из черных сплавов. И массой от нескольких грамм до 100 килограмм. При этом наибольшая точность обеспечивается для размеров в одной части формы.
Технологический процесс кокильного литья можно легко механизировать. Механизированные кокили имеют устройство позволяющее закрывать и раскрывать их от пневматического или гидравлического привода. При массовом производстве несколько кокильных машин устанавливают на вращающиеся карусели поворачивающиеся на необходимый угол через определенное время за которое производится заливка кокиля.
Наряду с преимуществами у кокильного литья есть и недостатки: высокая стоимость кокилей позволяет использовать их только в серийном и массовом производствах; опасность образования трещин в отливках из-за неподатливости металлического кокиля; чугунные отливки в кокиле получают отбеленными и требуют длительного отжига что удорожает их производство.
Кокильное литье применяют в условиях крупносерийного и массового производства при изготовлении несложных по конфигурации отливок с толщиной стенок 3 100 мм из чугуна стали и цветных сплавов [5].
Отливку «Корпус ЭМ 0700061» будет достаточно сложно получить литьём кокиль так как она является тонкостенной и возможно появление дефектов таких как недоливы из-за быстрого затвердевания металла это связано с тем что металлическая форма очень быстро отводит тепло не дав металлу полностью заполнить всю полость формы.
4 Литье по выплавляемым моделям
Сущность состоит в том что по неразъемной легкоплавкой модели изготавливают неразъемную разовую форму. Модели из этой формы выплавляют а образовавшуюся полость заливают жидким металлом. При этом способе получаемые отливки настолько точны (3 – 6 классы точности) что объем механической обработки уменьшается на 80 100% и в 15 2 раза сокращается расход жидкого металла. Высокая точность и чистота поверхности отливки обеспечиваются: применением неразъемных моделей; отсутствием формовочных уклонов; изготовлением стержней в процессе формовки а не отдельно в стержневых разъемных ящиках; использованием маршалита в качестве наполнителя в формовочной смеси что обеспечивает получение гладкой поверхности отливки [9].
Литье по выплавляемым моделям применяют при производстве отливок очень сложной конфигурации из любых литейных сплавов в том числе из высоколегированных сталей имеющих высокую температуру плавления и трудно поддающихся механической обработке и ковке. Этим способом можно получать отливки массой 002 100 кг с толщиной стенок до 05 мм и отверстиями диаметром до 2 мм .К недостаткам данного метода можно отнести длительный и сложный технологический процесс; сложность автоматизации из-за большого количества операций для каждой отливки требуется своя отдельная модель что приводит к затратам на изготовление пресс – форм [5].
Экономичность способа определяется правильно выбранной номенклатурой отливок. Наиболее экономично изготовлять мелкие но сложные и ответственные детали к которым предъявляются высокие требования к точности размеров и чистоте литой поверхности а также детали из труднообрабатываемых сплавов и сплавов с низкими литейными свойствами.
Отливку «Корпус ЭМ 0700061» возможно получить данным способом так как он позволяет получать точные отливки сложных конфигураций но вследствие того что деталь не является ответственной данный способ не целесообразно выбирать. Так же не следует выбирать литьё по выплавляемым моделям в виду того что данным методом рекомендовано получать отливки из стали. Данный способ трудно автоматизировать он достаточно трудоёмкий длительный и многооперационный что не позволит наладить серийное и массовое производство.
5 Изготовление отливок центробежным литьем
Сущность состоит в том что жидкий металл заливают во вращающуюся с определенной скоростью литейную форму. Она вращается в течение всего времени кристаллизации металла отливки. При этом металл центробежной силой прижимается к стенкам формы что обеспечивает получение плотных с повышенной прочностью отливок так как газы и шлак обладающие меньшей плотностью в результате сепарации вытесняются во внутренние полости отливки и затем их удаляют механической обработкой. Возможно получение отливок диаметром до 1500 мм высотой до 500 мм весом до 500 т их изготовляют преимущественно на центробежных машинах с вертикальной осью вращения. На центробежных машинах с горизонтальной осью вращения изготовляют сравнительно тонкостенные отливки диаметром до 700 мм и весом до 300 кг с 5-12 классами точности. При этом возможно применение комбинации кокильной и пёсчано-глинистой формы [5].
Преимущества при использовании высокопроизводительных центробежных установок отсутствие стержней и работ связанных с их производством намного повышает производительность труда а отсутствие литниковой системы и прибылей значительно экономит металл.
Центробежный метод литья имеет и недостатки. Один из них — трудность получения точного размера отверстия в отливке образованного свободной поверхностью. Это объясняется тем что диаметр отверстия зависит от количества залитого в форму сплава: чем больше сплава тем толще стенка отливки и меньше диаметр отверстие. Другим недостатком является ликвация (неоднородность химического состава) некоторых сплавов при заливке их во вращающуюся форму [5].
Центробежное литье применяют в массовом серийном и единичном производстве отливок из различных сплавов в металлических и песчаных формах. Этим способом отливают трубы цилиндровые втулки гильзы автотракторных двигателей заготовки для поршневых колец шестерни шкивы орудийные стволы а также получают двухслойные (биметаллические) отливки поочередно заливая форму различными сплавами [9].
Данный способ не применяем к детали «Корпус ЭМ 0700061» так как она имеет сложный контур и не является телом вращения.
6 Литье под давлением
Сущность состоит в том что жидким металлом принудительно заполняют металлическую пресс-форму под давлением которое поддерживают до полной кристаллизации отливки. Давление обеспечивает быстрое и хорошее заполнение формы высокую точность и малую шероховатость поверхности отливки. Принудительное питание отливки жидким металлов исключает возможность образования усадочных раковин пористости и не требует установки прибылей. Ускоренная кристаллизация металла в металлической пресс-форме под давлением обусловливает образование мелкозернистой структуры. Благодаря внешнему давлению растворенные в металле газы остаются в твердом растворе что снижает газовую пористость металла. Отливки полученные этим методом как правило имеют минимальные припуски на механическую обработку и после удаления из формы являются практически готовыми деталями. Литьем под давлением можно получать отливки с толщиной стенки до 05 мм сложной конфигурации и с отверстиями диаметром до 1 мм и 3-8 классами точности. Сплавы для литья под давлением должны иметь по возможности узкий интервал кристаллизации что способствует получению отливок с равномерной плотностью достаточной прочностью и пластичностью при высоких температурах хорошей жидкотекучестью малой привариваемостью к форме стабильностью химического состава при длительной выдержке в раздаточных печах. Самыми распространенными материалами при литье под давлением являются цинковые алюминиевые магниевые сплавы и латуни. Бронзу имеющую широкий интервал кристаллизации применять для получения отливок не рекомендуется. Крайне редко для отливок специального назначения получают чугунные и стальные отливки с высокой точностью размеров на пресс-формах из молибдена [5].
Высокая стоимость пресс-форм имеющих сложную конфигурацию и требующих высокой точности изготовления обусловливает целесообразность применения литья под давлением только в крупносерийном и массовом производствах тонкостенных отливок достаточно сложной конфигурации из сплавов цветных металлов массой до 50 кг [3].
Высокая производительность этого способа литья и минимальные припуски снижают себестоимость производства.
Процесс литья в пресс-форму малооперационный. Операции достаточно просты и кратковременны. Практически все операции могут быть выполнены механизмами машин и автоматическими установками.
Так как данная отливка не требует больших припусков на механическую обработку используется в массовом и крупносерийном производстве не является ответственной деталью машины и не будет испытывать больших напряжений то изготовление ее методом литья в металлическую пресс-форму вполне оправдано. Экономически выгодным является то что в одной пресс-форме можно изготовить в короткий срок большое количество отливок.
Отливка «Корпус ЭМ 0700061» может быть получена литьем под давлением её конструкция полностью удовлетворяет эксплуатационным требованиям и является технологичной: учитывает свойства сплава особенности формирования отливки при литье под давлением.

Глава 4.docx

РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ВЫБРАННОГО СПОСОБА ЛИТЬЯ
Принцип процесса литья под давлением основан на принудительном заполнении рабочей полости металлической пресс-формы расплавом и формировании отливки под действием сил от пресс-поршня перемещающегося в камере прессования заполненной расплавом.
Теплообмен в литниковой системе. Температура заливаемого в форму металла Тзал отличается от температуры сплава в раздаточной печи Трм на сумму температурных потерь: в ковше (АТК) камере прессования (АТпр) и литниковой системе(АТл) [5].
Температурные потери за время tK составляют:
где ак - коэффициент теплоотдачи от расплава к ковшу Вт(м2-°С); для алюминиевых сплавов - 677;
Тк - температура подогрева ковша (дозатора) °С;
Fкон - площадь контакта расплава с ковшом м2;
тм и тм ~ масса соответственно металла и ковша кг;
см и ск - удельные теплоемкости соответственно металла и материала ковша Дж(кг-°С).
Температурные потери (АТпр) в камере прессования машины рассчитывается с учетом толщины Хсм и теплопроводности см смазочного слоя:
где Т'пр - начальная температура камеры прессования °С;
Frnp - площадь контакта расплава с камерой прессования м2;
tnp - продолжительность нахождения сплава в камере прессования с;
tпр и - соответственно масса (кг) и удельная теплоемкость (Дж(кг-
°С ))материала камеры в зоне контакта.
Температурные потери ТЛ в литниковом канале радиусом Rn и длиной рассчитывается:
где - температура подогрева литникового канала °С;
vл — скорость потока металла в литниковом канале мс.
Продолжительность затвердевания сплава в питателе и в полости формы рассчитываемся по формуле:
где Тпод - температура начала действия подпрессовки °С;
- коэффициент тепловой аккумуляции формы Втс(°С)
- температура формы °С;
r - удельная теплота кристаллизации сплава Джкг.
Температуру стенок питателя в период затвердевания определяют по формуле:
После полного затвердевания металла в питателе и отливке начинается ее охлаждение сопровождаемое образованием зазора вследствие усадки сплава. Продолжительность охлаждения отливки до какой-то заданной по технологическому процессу конечной температуры определяют по выражению:
где Хзаз - величина зазора м;
- коэффициент теплопроводности зазора (газовой смеси
заполняющей зазор) Вт(м°С);
- поверхность охлаждения отливки ;
mотл - масса отливки кг;
см - удельные теплоемкости металла Дж(кг-°С);
Ткон - конечная температура охлаждения °С;
Тсол — температура солидуса металла °С.
Тепловой баланс формы. Температуру формы можно определить из уравнения теплового баланса по которому суммарное количество теплоты отдаваемое заливаемым металлом за время одного цикла определяется как сумма теплоты перегрева металла кристаллизации сплава и его охлаждения. В этом случае температура формы равна [5]:
где Ток ср - температура окружающей среды °С;
аокр ср - коэффициент теплоотдачи в окружающую среду Вт(м2°С);
tотк - продолжительность открытия формы с;
Fокр Fотк и Fохл — соответственно площади контакта формы с
окружающей средой открытия и каналов охлаждения .
При заданном диаметре охлаждающих каналов (001 м) определяем общую протяженность каналов:
Площадь питателя определяем по формуле:
где - масса отливки кг;
- масса промывника кг;
- плотность заливаемого сплава
- скорость впуска металла мс;
- время запрессовки жидкого металла с.
Рисунок 5 – Эскиз сечение питателя

Глава 3.docx

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ ПРОИЗВОДСТВА ОТЛИВКИ
1 Разработка технологических литейных указаний
Конструирование литой детали основано на анализе факторов характеризующих преимущества и недостатки технологического процесса литья под давлением по сравнению с другими способами литья. Чтобы полнее использовать возможности процесса литья под давлением нужно уже на стадии конструирования литой детали учитывать все его особенности [4].
Высокая точность размеров вызывающая необходимость иметь дорогостоящую оснастку высокая производительность требующая сложного оборудования ограничение размеров и массы отливок а также и повышенное содержание в них газов — все это требует создания оптимальных экономически целесообразных и технически выполнимых конструкций [4].
В первую очередь необходимо определить плоскость разьёма так как точность отливки зависит прежде всего от расположения плоскости разъема. При конструировании отливки следует стремиться к созданию пресс-формы с одной плоскостью разъема. Так как деталь «Корпус ЭМ 0700061» не имеет внешних и внутренних поднутрений препятствующих свободному удалению ее из пресс-формы то плоскость разъема можно расположить по кромке открытой её части данная плоскость разъёма позволяет получить эту отливку в одной полуформе что предотвращает появление дефектов по перекосу [3].
Рисунок 2 – Расположение плоскости разъёма
Далее следует выбрать внешние и внутренние литейные уклоны согласно ГОСТ 3212-92 для обеспечения более простого извлечение отливки из пресс – формы. Уклоны назначаются на поверхности перпендикулярные плоскости разъема.
На все обрабатываемые поверхности назначаются припуски на мех.обработку по ГОСТ 26645-85 [2].
Следует стремиться к тому чтобы число стержней в форме было минимальным конфигурация детали «Корпус ЭМ 0700061» позволяет отказаться от применения стержней что значительно снижает стоимость пресс – формы. Отверстия в отливки возможно получить выступающими частями формообразующих элементов. На отливке также имеются отверстия для её крепежа с крышкой диаметром 55 мм их целесообразней получать механической обработкой так как из-за усадки сплава возможна не состыковка по отверстиям сборочных единиц хотя литьём под давлением возможно получение отверстий такого диаметра [3].
При выборе установки места питателя нужно руководствоваться тем что бы перед потоком жидкого металла во время заливки не было препятствий поэтому питатели направляем по касательной к радиусам закруглённых частей отливки. Подвод металла осуществляем по линии разъема пресс формы при этом облой не будет сказываться на качестве поверхности отливки.
Так же следует предусмотреть установку промывника для слива первой порции жидкого металла в которой могут оказаться не металлические включения а также газовые составляющие. Установка промывника так же благоприятно скажется на получении более качественной поверхности отливки.
2 Разработка конструкции модельно - литниковой оснастки
Для получения максимально качественной поверхности отливки при литье под давлением её формообразующие элементы должны удовлетворять следующим требованиям: жаростойкость так как они непосредственно вступают в контакт с расплавом; износостойкость формообразующие элементы не должны изменять свои габаритные размеры и шероховатость поверхности при многократном использовании; химическая инертность – формообразующие элементы при высоких температурах не должны взаимодействовать с жидки металлом. Для повышения износостойкости и уменьшения химического взаимодействия с заливаемым сплавом формообразующие детали подвергают термообработке а их рабочие поверхности цианированию азотированию фосфатированию и другим методам упрочнения [3].
Внутренние и внешние поверхности отливки получаем при помощи вкладышей матрицы и пуансона. Конструкция вкладышей и расположение в них оформляющих полостей определяют размеры пресс-формы и в какой-то степени влияют на качество отливок. Для получения вкладышей удовлетворяющих требованиям предъявляемым к ним изготавливаем их из стали 5Х3В3МФС ГОСТ 5950-73 вкладыши подвергаются азотированию и имеют конечную твёрдость 59-63 HRC.
Конструкция литниковой системы зависит от типа машины на которой изготовляется отливка. Для данной отливки выбираем боковую литниковую систему. Расплав подводится к внешнему контуру отливки. Питатель V образный при этом металл будет питать одновременно разные части отливки для исключения лобового удара струи расплава в рабочие поверхности пресс-формы питатели устанавливаем по касательным к окружным частям отливки Это способствует сохранению на них смазочного материала снижает вероятность приваривания отливки к пресс-форме и образования задиров на отливке способствует повышению долговечности пресс-формы. Также данная литниковая система способствует последовательному вытеснению воздуха и продуктов разложения смазочного материала из полости пресс-формы через вентиляционные каналы на обрабатываемых поверхностях отливки [5].
Элементы литниковой системы оформляются на вставке пуансона это позволяет уменьшить стоимость пресс формы. Диаметр отверстия литниковой втулки в на 1мм больше диаметра выходного отверстия мундштука для свободного прохождения литника в случае несовпадения осей втулки и мундштука в момент раскрытия пресс – формы.
Рисунок 3 – Эскиз «Пуансон»
Необходимо выбрать машину для литья под давлением. Для изготовления отливки «Корпус ЭМ 0700061» выбираем машину с горизонтальной камерой прессования А711А08 характеристики которой представлены в таблице:
Таблица 3 - Техническая характеристика машины марки А711А08
Техническая характеристика
Усилие запирания пресс-формы кН не менее
Расстояние между колоннами по горизонтали и вертикали в свету мм
Наибольшая наименьшая толщина пресс-формы мм
Усилие прессования кН
Продолжение таблицы 3
Усилие гидровыталкивателя кН не менее
Ход гидровыталкивателя мм не менее
Наименьший наибольший диаметр наполнительных станков мм
Площадь сечения формы в вертикальной плоскости наименьшая мм
Вместимость бака смазки л
Машина автоматизированная позволяет получать отливки сложной конфигурации высокого качества методом быстрого впрыска в форму жидкого металла под большим давлением. Предназначена для производства отливок из алюминиевых сплавов в цехах серийного и массового производства. В комплект машины входит машина для литья под давлением манипулятор для заливки металла манипулятор для смазки пресс-форм установка для смазки пресс-плунжера по особому заказу и за отдельную плату поставляется устройство для управления стержнями. Машины могут выполнять в наладочном и полуавтоматическом режимах следующие операции: закрытие двери запирание пресс-формы заливка металла в камеру прессования трехфазное прессование раскрытие пресс-формы выталкивание отливки раскрытие двери смазка пресс-формы смазка пресс-плунжера.
3 Разработка технологических этапов производства отливки
Перед изготовлением отливки должна производиться подготовка шихтовых материалов крупные литники следует разрубить на куски размером не более 600 мм. После чего происходит загрузка шихтовых материалов в лоток и подача в бадью к плавильным печам. Плавка металла ведется в индукционной печи ИАТ25М1.
Перед плавкой требуется очистить тигель печи и желоб от металла и шлака после чего загрузить шихтовые материалы в печь произвести плавку металла в конце плавки добавить лигатуры. После чего требуется взять пробу расплава на химический анализ полученный метал должен соответствовать сплаву АЛ9 по ГОСТ 1583-89 при необходимости произвести доводку сплава да требуемого состава. Затем проверить правильность установки ковша далее произвести наклон печи при помощью поворотного механизма после наполнения ковша металлом необходимо вернуть печь в исходное состояние. Далее произвести подачу металла на место заливки.
Машине литья под давлением А711А08 должна быть уже подготовлена: должен быть очищен металлопровод и каналы от шлака и примерзшего металла. После чего должен быть произведён подогрев полости пресс-формы до температуры 140 0С для менее интенсивного отвода тепла формой для предотвращения преждевременного затвердевания отливки.
Рисунок 4 –Эскиз «Форма в сборе»
Затем необходимо обдуть и смазать пресс-форму. Смазочные материалы для пресс-форм защищают их рабочие поверхности от химического механического теплового воздействия струи расплава предотвращают приваривание отливки к пресс-форме а также снижают усилие извлечения стержней и отливок из пресс-формы т. е. предотвращают поломку оснастки и деформацию отливок при их извлечении из пресс-форм. Выбор смазки зависит от рода заливаемого сплава и материала пресс-формы.
В состав смазки входят элитолы – высокодисперсные концентрированные составы на основе термостойкого эмульгированного компонента (цилиндровое масло 52) в качестве эмульгирующего элемента используется стерин – керосин. Данная смазка обладает удовлетворительным смазывающим действием способствует повышению производительности процесса [7].
После смазки необходимо закрыть предохранительную шторку. После чего машина может быть включена и установлены необходимые параметры после чего запереть пресс-форму.
Далее нужно порцию жидкого металла залить в заливочное окно произвести прессование и выдержку для кристаллизации. После чего пресс-форма раскрывается и отводиться предохранительная шторку
Далее отливка извлекается при помощи системы толкателей и осматривается необходимо убедиться в отсутствии видимых литейных дефектов.
Затем производиться очистка формы от заливов и обрубка литниково - питающей системы. После чего следует зачистить отливку в труднодоступных местах и по линии разъёма. После этих операций необходимо подать отливки на галтовку. Загрузить в галтовочный барабан. После извлечения отливки из галтовочного барабана готовое изделие выложить в тару и подать на упаковку.
На необрабатываемых поверхностях отливок допускаются без исправления следы от стыков составных частей формы и выталкивателей (вкладышей толкателей) глубиной и высотой неболее 0.5 мм. На необрабатываемых поверхностях отливок допускаются без исправления единичные мелкие раковины диаметром не более3 мм глубиной не более 2 мм в количестве не более 4на деталь.
На обработанных поверхностях отливок допускаются единичные мелкие раковины диаметром не более 2 мм глубиной не более 1 мм в количестве не более 2с расстоянием между дефектами не менее 10 мм расположенные от края обрабатываемой поверхности на расстоянии не менее 5 мм. На резьбовых поверхностях наличие любых дефектов не допускается.
Дефекты литья превышающие допустимые по чертежу нормы допускается исправлять любым способом обеспечивающим прочность и не ухудшающим товарный вид детали. Трещины и их заварка не допускаются.

Глава 1.docx

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОТЛИВКИ И АНАЛИЗ ТРЕБОВАНИЙ ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫХ К НЕЙ
Задачей проектирования отливки является разработка такой технологии её получения при которая при помощи простых приемов литейной технологии возможно изготовить отливку удовлетворяющую предъявленным к ней требованиям. Главным и решающим показателем технологичности следует считать себестоимость литых деталей с учетом затрат на их механическую обработку и сборку. Для оценки технологичности необходимо провести тщательный анализ требований предъявляемых к отливки и классифицировать её по группам.
По сплаву отливка «Корпус ЭМ 0700061» относиться к отливкам из цветных металлов она изготавливается из алюминиевого литейного сплава марки АЛ9 ГОСТ 1583-93.
Таблица 1 - Химический состав сплава АЛ9
Таблица 2 – Характеристика сплава АЛ9 ГОСТ 1583-93
Сплав обладает высокой пластичностью и удовлетворительными литейными свойствами позволяющими получать качественные отливки. Данный сплав хорошо обрабатывается резанием и удовлетворительно сваривается контактной сваркой. Сплав склонен к межкристаллитной коррозии [7].
По массе деталь относиться к 1-ой группе
По сложности «Корпус ЭМ 0700061» относиться ко второй группе так как её геометрия представлена в виде сочетания простых геометрических тел плоских круглых. Деталь открытой коробчатой формы. Наружные поверхности плоские и криволинейные без наличия ребер. Деталь имеет минимальную толщину стенки 4 мм. Также деталь имеет отверстие 34 мм и резьбовое отверстие М16. Имеются 5 сквозных отверстий под болт d 5.5 мм [4].
Рисунок 1 – Эскиз «Корпус ЭМ 0700061»
К отливке предъявляются следующие требования:
Точность отливки 8-0-0-8 по ГОСТ 26645-85.
На необрабатываемых поверхностях отливок допускаются без исправления следы от стыков составных частей формы и выталкивателей (вкладышей толкателей ) глубиной и высотой неболее 0.5 мм.
На необрабатываемых поверхностях отливок допускаются без исправления единичные мелкие раковины диаметром не более3 мм глубиной не более 2 мм в количестве не более 4на деталь.
На обработанных поверхностях отливок допускаются единичные мелкие раковины диаметром не более 2 мм глубиной не более 1 мм в количестве не более 2с расстоянием между дефектами не менее 10 мм расположенные от края обрабатываемой поверхности на расстоянии не менее 5 мм.
На резьбовых поверхностях наличие любых дефектов не допускается.
Дефекты литья превышающие допустимые по чертежу нормы допускается исправлять любым способом обеспечивающим прочность и не ухудшающим товарный вид детали. Трещины и их заварка не допускаются.
Точность отливки 8-0-0-8 по ГОСТ 26645-85. Отливка является 8 класса точности размеров и 8 класса точности на механическую обработку; массовая точность и степень коробления являются не нормируемыми показателями [2].
Деталь технологична для получения её методом литья под давлением так как преимущественно равностенная не имеет термических узлов. Литьё по давлением позволяет получать отливки с заданной толщиной стенок и точностью размеров шероховатостью поверхности предъявляемых к детали. Деталь не имеет сложных выступов и поднутрений которые бы препятствовали свободному извлечению отливки из полуформы. Конструкция детали позволяет получить внутреннюю полость без применения стержня так же данная конфигурация позволяет получить отливку в одной половине пресс формы что значительно увеличивает точность и качество поверхности отливки так как облой будет образовываться по плоскости разъёма.

Список использованной литературы.docx

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
-ГОСТ 3.1125-88 «Правила графического выполнения элементов литейных форм и отливок».
-ГОСТ 26645-85 «Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров массы и припуски на механическую обработку».
-Литье под давлением. Под редакцией М.Б.Беккер М. «Высшая школа» 1973
-Кечин В.А. Селихов Г.Ф. Афонин А.Н. «Проектирование производство литых заготовок»: Учеб. пособие Владим. гос. ун-т. Владимир 2002
-«Специальные виды литья » под редакцией Г.Ф. Баландина и Л.С. Константинова М. «Машиностроение» 1970
-« Технология литейного производства » под редакцией Ю.А.Степанова М. «Машиностроение» 1983
-Белопухов А.К – Технологические режимы литья под давлением. М. Машиностроение1985
-Кукуй Д.М. Скворцов В.А. Эктова В.Н. «Теория и технология литейного производства». Мн.: Дизайн ПРО 2000
-Ефимов В.А. Анисович Г.А. Бабич В.Н. и др. Специалиные спосбы литья. Справочник. – М. Машиностроение 1991

Заключение.docx

В ходе курсовой работы был произведён анализ требований предъявляемых к детали «Корпус ЭМ 0700061». Далее были рассмотрены возможные способы её получения различными методами литья. После чего был сделан вывод что литьё под давлением является наиболее выгодным способом для получения отливки так как данный способ позволяет получит отливку «Корпус ЭМ 0700061» полностью удовлетворяющую эксплуатационным требованиям а её конструкция учитывает особенности формирования отливки в пресс-форме при литье под давлением и свойства сплава.
Затем были разработаны технологические мероприятия процесса изготовления отливки «Корпус ЭМ 0700061» были разработаны технические литейные указания назначены припуски на механическую обработку уклоны и выбрана плоскость разъёма. Далее был произведён подбор литниковой системы разработка формообразующих элементов пресс-формы и подбор машины литья под давлением. После чего была произведена разработка технологических этапов производства отливки и организация контроля качества.
При процессе литья под давлением практически все операции могут быть выполнены механизмами машин и автоматическими установками. А в одной пресс-форме можно изготовить в короткий срок большое количество отливок. Поэтому можно без труда наладить серийное и массовое производство.