Курсовой проект по ТЛП

Содержание

Содержание

1. Анализ конструкторского чертежа

1.1. Назначение и условия работы

1.2. Технологичность детали

1.3 Технические требования к изготовлению отливки

1.4 Выбор способа литья

2. Разработка литейно-модельных указаний (ЛМУ)

2.1Положение отливки в форме

2.2Выбор плоскости разъема модели и формы

2.3Определение припусков на механическую обработку

2.4 Определение количества стержней

2.5 Конструирование знаков стержней

2.6 Расчет и конструирование прибылей

2.7 Расчет литниковой системы

3. Выбор и подготовка формовочных смесей

3.1. Подготовка исходных формовочных материалов

3.2. Подготовка отработанной смеси

3.3. Выбор стержневой смеси

3.4 Формовочная автоматическая линия АЛ

3.5. Выбор оборудования для изготовления стержней

4. Проектирование и изготовление литейной технологической оснастки

4.1 Стержневой ящик

5. Плавка и заливка металла

5.1. Плавка металла

5.2 Характеристика сплава

5.3 Расчет шихты

6. Расчет времени затвердевания и охлаждения отливки

7. Расчет подъемной силы, действующей на верхнююполуформу и массы груза

7.1 Расчет минимальной прочности нижней полуформы

8. Выбивка отливок из форм

8.1. Отделение литниковых систем

8.2. Зачистка отливок

9. Выбор режима термообработки

10. Виды брака и меры их предупреждения

11. Основные методы контроля отливок

12. Список литературы

1. Анализ конструкторского чертежа

1.1. Назначение и условия работы

Корпусные детали машин представляют собой базовые детали, на которые устанавливают различные присоединяемые детали и сборочные единицы, точность относительного положения которых должна обеспечиваться как в статике, так и в процессе работы машин под нагрузкой. Корпусные детали должны иметь требуемую точность, обладать необходимыми параметрами жесткости и виброустойчивости, что обеспечивает постоянство относительного положения соединяемых деталей и узлов, правильность работы механизмов и отсутствие вибраций. Конструктивное исполнение корпусных деталей, применяемый материал и необходимые параметры точности определяют исходя из служебного назначения деталей, требований к работе механизмов и условий их эксплуатации. При этом учитывают также технологические факторы, связанные с возможностью получения требуемой конфигурации заготовки, возможностями механической обработки, и удобства сборки, которую начинают с базовой корпусной детали. Корпусные детали наиболее металлоемкие. На их долю приходится до 80% всей массы изделия. Значительные размеры и сложная конфигурация сильно усложняют процесс получения таких деталей.

1.3 Технические требования к изготовлению отливки

Технические требования, предъявляемые к детали «Корпус редуктора»:

1) Точность отливки 8-6-11-8 см 2 ГОСТ Р 53464—2009.

2)Неуказанные литейные радиусы не более 1,6 мм

1.4 Выбор способа литья

Наиболее универсальным и распространенным способом литья корпусов редукторов является литье в разовые песчано-глинистые формы. Данный способ имеет низкую себестоимость, но позволит получить заданную точность и конфигурацию отливки в условиях массового производства.

Разработка литейномодельных указаний (ЛМУ)

Литейно-модельные указания (система графического изображения конструктивных и технологических элементов отливки) наносятся на чертеже детали согласно требованиям стандартов:

ГОСТ Р 53464—2009 величины припусков на механическую обработку,технологические припуски (напуски);

ГОСТ Р 53465 2009 - формовочные уклоны;

ГОСТ 321292 - размеры и уклоны стержневых знаков, величины зазоров, фиксаторов, стержней.

Подготовка исходных формовочных материалов

Для получения качественных формовочных и стержневых смесей необходимо произвести предварительную подготовку всех исходных формовочных материалов. Поэтому технологический процесс приготовления смесей состоит из предварительной обработки свежих песчано-глинистых материалов, специальных материалов, регенерации оборотной смеси и получения формовочных и стержневых смесей путем перемешивания в смесителях.

Назначение исходных материалов заключается в восстановлении свойств смеси после заливки металла и поддержании их на заданном уровне. К исходным материалам относят пески, глины, каменноугольную пыль.

Формовочные материалы поступают из карьера на склад литейного цеха в состоянии, непригодном для приготовления смесей, поэтому перед применением формовочные материалы подвергают предварительной обработке — сушке, размолу, просеиванию.

Сушку песка производят в сушильных печах при температуре 150—250°С. Просушенные пески просеивают на механических ситах различной конструкции для отделения крупных частиц и посторонних примесей.

Проектирование и изготовление литейной технологической оснастки

Модельно – стержневаяоснасткапредназначена для формирования внутренних и внешних поверхностей отливки. К модельно – стержневой оснастке относятся: модели, стержневые ящики, модельные. От точности ее изготовления во многом зависит точность отливки. Согласно ГОСТ 321292 установлены 9 классов точности изготовления модельных комплектов, которые взаимоувязаны с допусками размеров отливок по ГОСТ 2664585. Класс точности модельного комплекта назначается в соответствии с классом точности размеров отливок.[3]

Модельный комплект может быть выполнен из дерева, металла, пластмассы, в зависимости от массовости производства.

Выбираем металлические модели, так как массовое производство. Металлические модели обладают хорошей точностью, долговечностью.

Материал для изготовления модели выбираем сталь 35Л.

Виды брака и меры их предупреждения

Брак может быть вызван несоблюдением технологии, ошибками при конструировании деталей и при проектировании технологического процесса изготовления отливки.

Короблениемназывается изменение размеров и контуров отливки под влиянием усадочных напряжений. Причинами этого вида брака могут быть нерациональность конструкции отливки (например, разностенность), что приводит к образованию внутренних напряжений; неправильный подвод металла, ухудшающий равномерность его остывания; неправильный состав или температура заливаемого металла, вызывающие чрезмерную усадку; неправильный режим охлаждения отливки и недостаточная податливость формы и стержней.

Газовыми раковинаминазываются полости, расположенные на поверхности или внутри отливки. Форма раковины сферическая или округленная, поверхность гладкая блестящая. Раковины могут быть одиночными или расположенными гнездами различного объема (газовая пористость). В большинстве случаев раковины обнаруживаются при механической обработке.

Газовые раковины появляются в том случае, когда в металле большое содержание газов вследствие плохого качества исходных материалов, неправильного режима плавки.

Песчаными раковинаминазываются закрытые или открытые раковины. Полностью или частично заполненные формовочным материалом. Причины такого брака следующие: местное разрушение или засорение форм при сборке; недостаточная прочность формовочной и стержневой смесей, а также отсутствие или недостаточность литейного уклона в отливке, или красок; применение неисправных моделей, что приводит к осыпанию формовочной смеси; неправильное конструирование отъемных частей модели; недостаточное крепление выступающих частей формы; слабая или неравномерная набивка форм и стержней;несоответствие размеров знака стержней и формы, что приводит к обжиму формы и засорению ее при сборке; неправильный подвод литниковой системы, что приводит к размыву формы или стержня, обвал формы при установке груза; нетехнологичность конструкции отливки, т.е. наличие в ней углублений, которые образуют непрочные тонкие выступы и острые углы в форме.

Усадочными раковинаминазываются открытые или закрытые пустоты в теле отливки, имеющие шероховатую поверхность с грубокристаллическим строением.

Рыхлотами или пористостью называется крупнозернистое и неплотное строение сплава с наличием межкристаллических пустот большей или меньшей величины (усадочная пористость).

Причинами брака по усадочным раковинам и рыхлотам могут быть неправильная конструкция отливки, не обеспечивающая равномерного ее охлаждения (имеются местные скопления металла); недостаточное питание отливки жидким металлом в процессе затвердевания из-за неправильного расположения прибылей, выпоров и литников; неправильные размеры и установка холодильников (металлических вкладышей); повышенное содержание элементов, увеличивающих усадку; чрезмерно высокая температура заливки.

Трещинами горячими и холодныминазывают сквозные и несквозные разрывы или надрывы в стенках отливок. Поверхности излома в горячих трещинах, поскольку они появляются при высоких температурах, всегда окислены; в холодных трещинах поверхность излома совершенно чистая или покрыта легким цветом побежалости. Трещины обнаруживаются постукиванием, гидропробой и способом магнитной дефектоскопии.

Причинами появления горячих и холодных трещин могут быть неправильная конструкция отливки с резким переходом от толстых к тонким сечениям; острые внутренние углы в отливках; сопротивление форм и стержней нормальной усадке металла из-за чрезмерной плотности набивки; неправильно подготовленный состав формовочной и стержневой смесей и малая их податливость; неправильное расположение ребер опор или каркасов в стержнях, что препятствует усадке отливки; неправильный химический состав, т.е. повышенное содержание элементов, увеличивающих усадку или уменьшающих предел прочности при высоких температурах; неправильный режим заливки и термической обработки; заливка слишком горячим металлом и неправильный подвод металла, что уменьшает равномерное остывание отдельных частей отливки; удары при отбивке литников или при транспортировке отливок, имеющих большие внутренние напряжения.

Недолив и спай.Недолив характеризуется тем, что при заливке некоторые части отливки остаются незаполненными. Спай – сквозные или поверхностные с закругленными краями потоки преждевременно застывшего металла. Причинами такого брака являются недостаточное количество металла в ковше; низкая температура сплава при заливке и недостаточная его жидкотекучесть; утечка металла из формы вследствие неплотной сборки; недостаточная вентиляция формы и стержня, вызывающее повышенное давление газов в форме; недостаточное сечение литниковой системы; нерациональная конструкция отливки из-за наличия слишком тонких стенок.

Основные методы контроля отливок

Для выявления дефектов на поверхности и в структуре готовой детали, проведятся процедуры контроля качества. В нашем случае будет проведены такие операции как:

- Визуальный контроль;

- Измерительный;

- Рентгенконтроль.

Визуальный контроль:

Визуальный осмотр подразумевает под собой оценку поверхности детали на наличие дефектов, таких как трещины, мелкие включения, сколы, спаи и т.д.

Измерительный контроль:

При данном типе контроля деталь подвергается измерению с помощью специальных приборов для выявления соответствий габаритных размеров с заданными в технологии:

- Штангенциркуль;

- Микрометр;

- Гладкие калибры для внутренних диаметров.

- Рентгеноконтроль отливок:

Технологический процесс, включающий в себя просвечивание изделий, фотографическую обработку плёнки, расшифровку полученных рентгенограмм и выдачу заключений. Рентген контроль позволяет определить внутреннюю геометрию изделий: (разностенность, отклонения форм, зазоры, включения). На обрабатываемых поверхностях отливок допускаются дефекты в пределах припуска на механическую обработку. На необработанных поверхностях дефекты не допускаются.