Технология автоматизации литейных процессов

 

      Отливка корпус КЗ13008-150А.1 изготовленная из стали 30ХМЛ подвергается техническому контролю размеров указанных в чертеже отливки. Проверки химического состава. Так как отливка корпус  относится к III группе по ГОСТ 977-88. Кроме химического состава стали определяют механические свойства плавки, из которой из отлита данная отливка. Испытания на прочность образцов плавки проводят в специально металлографической лаборатории предприятия. Испытания на специальных стендах высокого давления на прочность номинальным давлением 63 ккс/м²  водной средой и полуторным давлением воздухом.

      Определение ударной вязкости при диапазоне температур – 60 – 450 методом Шарпи по ГОСТ9454-78  

      

Технологическая часть

1.Анализ технологичности конструкции детали.

 

     Отливка корпус КЗ13008-150А.1 представляет собой конструкцию имеющую в основе совокупность взаимно пересекающихся цилиндрических тел вращения. Рис № 1. 
 
 

 
 

 
 

 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 

Рис № 1

      Соединенные тела вращения  имеют плавные  радиуса

перехода  R от 5 до 30 мм. Отливка корпуса не является техноло-

гичной  так как он имеет наличие тепловых узлов и неравномерных утолщений в своей конструкции. Рис № 2 

        
 
 
 

 

 

 

 
 

 
 

 

 
 

Рис № 2

      Максимальная  толщина стенок отливки 51 мм и минимальная  толщина 18 мм. Приведенная толщина составляет  34 мм. В дальнейшем при расчете литниковой системы отливки мы будем использовать значение приведенной толщины стенки отливки корпуса КЗ13008-150А.1.

      Отливка корпуса имеет обрабатываемые поверхности А; Б по обработке магистральных фланцев, С по обработке центрального фланца и Д  обработка по седла.

2. Определение припусков на обработку.

 

      При определении припусков на механическую обработку мы используем справочные данные ГОСТ 26645-85 (Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку для отливок из металлов и сплавов).

      Порядок определения припусков на механическую обработку заключается в определения способа производства,  класса точности отливки, допуски поверхностей. В технических требованиях отливки корпуса КЗ13008-150А.1 указано – точность отливки 12-0-0-12. Первая цифра указывает на точность отливки 12 класса размерной точности, вторая цифра степень коробления в

нашем случае не определена, третья цифра степень  точности поверхностей в нашем случае не определена, четвертая цифра 12 класса точности масс.

      По  таблице № 9 ГОСТ26645-85 определяется размерная точность отливки в зависимости от способа производства, материала и массы отливки. Отливка корпус, изготавливается методом литья в землю имеет массу 93 кг. При массе до 100 кг материале сталь и использования при формообразовании песчано-глинистую форму с влажностью до 2,5 %  и прочностью более 100 кПа Размерная точность соответствует 7 – 12 классу. Так как в нашем случае степень коробления и степень точности поверхностей не определена, то назначение припусков на механическую обработку определяем по классу размерной точности . По таблице № 1 ГОСТ26645 -85 для 12 класса размерной точности определяем для каждого размера (имеющего назначенную обработку) отливки допуски в диаметральном выражении.

      Припуски  на обработку (на сторону) назначают  на каждую обрабатываемую поверхность отливки.(Рис № 2) Минимальный литейный припуск назначаем в соответствии с таблицей № 5. Общий припуск на механическую обработку назначают в соответствии с таблицей № 6.

      Для обработки магистральных фланцев  корпуса при размере 435 мм  допуск на размер составит 10 мм 5 мм на сторону. По таблице №  5 минимальный литейный припуск для 12 класса составляет 2,5 мм. По таблице № 6 общий припуск на допуск  5 мм составит 9 мм в диаметральном выражении на сторну 4,5 мм. Припуск на размер 435 мм составит 7 мм. На сторону. Остальные припуски определяем тем же путем. (табл № 3) 
 
 

Таблица № 3

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

 
 
 

      Отливка корпуса КЗ13008-150А.1 изготовляется в литейном цехе сталечугуннолитейного завода ОАО « Икар» Завода трубопроводной арматуры.

В качестве основных материалов используется покупная шихта табл № 4:  

                                                                        Таблица № 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 литниковых 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 расчетная литниковая система, с применением отводных прибылей атмосферного давления на магистральных и центральном фланцев. Кроме этого прибыль установлена в центре для питания мест уплотнения корпуса. Рис № 3.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис № 3

      Вес залитой формы составляет 240 кг. при  весе отливки 93 кг выход годного  составит: (93 / 240) х 100 = 38,75 %.

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

  = 2580,0

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%

   

  = 2734,0

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) х М_з / 100 = (100 -38,75 +6) х2580,0))/100 = 1755,0