Летейное производство

Припуски на обработку (на сторону) назначают на каждую обрабатываемую поверхность отливки. Минимальный литейный припуск назначаем в соответствии с таблицей № 5. Общий припуск на механическую обработку назначают в соответствии с таблицей № 6.

   Для обработки  фланцев крестовика при размере 510мм допуск на размер составит 10мм, по 5мм на сторону. По таблице №5 минимальный литейный припуск для 12 класса составляет 2,5мм. По таблице №6 общий припуск на допуск 5мм составляет 9мм в диаметральном выражении на сторону 4,5мм. Припуск на размер 510мм составляет 7мм на сторону.  Остальные припуски определяем тем же путём (таблица №3). 

                                                                                                                           Таблица № 3

 
 

     
 
 
 

     
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Анализ существующего технологического процесса.  Выбор метода производства отливки.

 
 
 

   Отливка крестовика АФК 21-65-009 изготовляется  в литейном цехе сталечугуннолитейного завода ОАО « Икар» Завода трубопроводной арматуры.

В качестве основных материалов используется покупная шихта. 

                                                                                       Табл. № 4. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Шихта поступает  от надежных поставщиков с наличием сопроводительных документов, сертификатов качества.

   Расплав шихты ведется  в индукционной печи производства Германско-Американской фирмы АБР (Asea Braun Pilar). Печь IFM-3/4,0 имеет емкость 4 тонны производительность 2 тонны в час. Печь среднечастотная 450 Гц мощность 2 МВт. Управляемая, процессором фирмы «Simens» с помощью управляемой программы Prodapt. В качестве загрузочных устройств используются загрузочные бадьи и контейнеры. Контроль химического состава осуществляется двумя способами, экспресс-анализ спектральной установкой ДФС-51(спектрометром) и химическим способом с помощью различных реактивов.

   Разливка  металла проводится чайниковыми  ковшами емкостью 1; 2 тонн. Ковши  футерованы в соответствии с правилами  промышленной безопасности ПБ-11-551-03.  Двухрядной футеровкой из шамотного кирпича с применением в качестве связующего глину марки НУ-2. Сушка ковшей осуществляется на специальных стендах, работающих на природном газе. Температура сушки 600 – 800 ˚С время сушки определено опытным путем, составлены графики сушки для каждого типоразмера ковша. 
 

     В качестве формовочных материалов применяются:

     Таблица № 5  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   Смесеприготовление формовочной смеси ОФ и облицовочной смеси СХТ проводится в смешивающих бегунах мод 15101 с вертикально-вращающимся катками. В состав смеси ОФ (наполнительная смесь) входит песок, эмульсия на основе глины НУ-2, мазут, вода. В состав облицовочной смеси СХТ входит жидкое стекло, приготовленное на основе силиката натрия растворимого и едкого натра.

   Изготовления  форм ведется на формовочных машинах  встряхивающего типа, вибрационных столах. Типы формовочных агрегатов мод 22506; мод 22505; мод 703М. вибрационные столы собственного изготовления.

   Изготовление  стержней ведётся по двум технологиям, из смесей на основе жидкого стекла и химически твердеющих смесей. Стержни, изготавливаемые из жидко-стекольных смесей, изготавливаются вручную. Стержни из химически твердеющих смесей изготавливают с помощью смесителя непрерывного действия мод. 4727   производства Санкт-Петербург.

   В качестве выбивного оборудования применяются  выбивные решетки вибрационного  типа.

   Для выполнения финишных операций применяется очистное оборудование, дробеметные камеры, 42832, дробеметные барабаны 42223, 42216. голтовочные барабаны. Обрезку Линниковых систем выполняют газовой резкой смесью кислорода и природного газа. Обрубку отливок проводят специальным, пневмо-инструментом и ручными средствами удаления заливов и пригара, молотки, зубила.

   Отливка корпуса КЗ13008-150А.1 изготавливается  по вышеуказанной технологии базовый вариант изготовления в формах со смесью ОФ и облицовкой СХТ. Стержни изготовлены из смеси ХТС.

   При технологической  разработки для получения качественной заготовки использована расчётная литниковая система, с применением прибылей атмосферного давления на фланцах. Кроме того прибыль установлена в центре для питания мест уплотнения крестовика. Рис. №3. 

   Рис. №3.

   вес залитой формы составляет 363кг при весе отливки 230кг выход годного составляет: (230/363)×100=63,36%.

   Потребное количество жидкого металла для  изготовления тонны литья определяется в зависимости от выхода годного от металлозавалки:

  = 1578,3 

где М_з – металлозавалка;

      ВГ – вес годного литья в т (1000 кг);

      К_год – % выхода  годного литья

   Количество  жидкого металла будет получено за вычетом потерь в связи с  угаром шихты, составляющим примерно 5-6%

   

  = 1579,36

где К_уч – % угара

Отходы  на литники (возврат собственного производства) определяются как разница между  величиной жидкого металла и  годного литья.    Q_воз= (100 –К_год.+ К_уч) ×М_з / 100 = ((100 -63,36 +6) х1578,3))/100 = 673 

   Целью любого проекта является получение экономического эффекта от внедрения, какого либо новшества. Необходимо предложить на обсуждение техническое решение, которое позволит получать прибыль с наименьшими затратами или затраты не будут существенно влиять на получение качественного продукта.

   В своей  работе  предлагаем применить в  технологии, на сегодня широко применяемые  за рубежом, специальные вставки. Вставки  служат для формирования в форме «прибылей». Кроме этого вставки имеют свойство уменьшать теплоотдачу от отливки к форме, тем самым создавать условие для направленной кристаллизации и питания тепловых узлов отливки. Для определения их параметров необходимо правильно рассчитать элементы литниковой системы. 

4.  Расчет  параметров литниково-питающей системы

 
 

     Расчет литниковой системы производят  применительно к условиям заливки форм: или из поворотного чайникового ковша, что практикуется при изготовлении мелких отливок, или стопорного ковша

   В первом случае строят запертые литниковые системы с отношением  F_пит : F_л.ход  : F_ст = 1,0 : 1.05 : 1.15   ( 1,0 : 1.3 : 1.6) где л.ход –общее сечение литниковых ходов после стояка.

   При изготовлении крупных отливок, когда  литниковая система собирается из керамических элементов соотношение:  F_пит : F_пит  : F_л.ход = 1 : 1 : 1   или ее делают расширяющей. 

Определение оптимальной продолжительности  заливки производят по формуле:  

 

Где:

- оптимальная продолжительность заливки;

S₁ – коэффициент времени, установленный по таблице;

-  преобладающая или средняя  толщина стенки отливки в мм;

G – Вес одной отливки плюс вес литников и прибылей приходящихся на одну отливку в кг. 

Значения  коэффициента

1 для стальных отливок. 

                                                                  Таблица № 6 

Определение площади сечения питателей производят по формуле: 

Где:

       H_ср - средний расчетный напор

       - общий коэффициент расхода в литниковой системе;

Значение  коэффициента

стальных отливок 

                                                                                                                                                            Таблица № 7