Проект реконструкции отделения литья под давлением литейного участка внутризаводского предприятия "Металлург" ОАО "Туламашзавод" с выпуском 1800 тонн отливок в год - Дипломная работа

Это усовершенствование должно преследовать двоякую цель: получение литой заготовки, приближающейся к готовой детали, и повышение качества литья и механических свойств литого материала. В литейном производстве литые заготовки (отливки) или детали изготавливаются заливкой расплавленного металла заданного химического состава в литейную форму, полость которой имеет конфигурацию отливки. Отливки могут получать также специальными способами литья: литье в металлическую форму - кокиль, литье под давлением (ЛПД), центробежное литье, литье в оболочковые формы, литье по выплавляемым моделям и т. д. Сущность процесса литья под давлением состоит в том, что в стальную пресс-форму под большим давлением и с большой скоростью вводится расплавленный металл. Кроме своего основного преимущества, заключающегося в возможности получения сложнейших отливок с рельефными контурами с толщиной стенок от 0,8мм и выше, литье под давлением имеет ряд ценных преимуществ по сравнению с другими способами литья:-высокая точность размеров отливки (5 класс точности);Третья смена служит для профилактического осмотра и ремонта оборудования, подготовки рабочих мест и т.д. Исключение составляют лишь рабочие, обслуживающие электропечи большой емкости. В качестве сплава для производства отливок применяют алюминиевый сплав АК12 ГОСТ 1583-93, который получают в индукционных тигельных печах. Действительный фонд времени работы оборудования зависит от сменности работы и определяется путем сокращения действительного фонда времени рабочего, обслуживающего данное оборудование, на величину потерь. Тогда действительный фонд времени оборудования составит: Таблица 1Данная деталь “Крышка” (рисунок 2.1.1.) крепится к детали “Корпус”, которые в сборе являются составной частью мотоблока “Тарпан”. Внутри крышки располагают червячную пару, которая работает в масляной среде, поэтому она должна выдерживать значительные статические и динамические нагрузки и быть герметичной. Исходя из прочностных характеристик детали и условий ее работы, в качестве материала для детали “Крышка” можно использовать алюминиевый сплав, т.к. он обладает высокой прочностью, хорошими литейными свойствами и коррозионной стойкостью. Данный метод позволяет обеспечить необходимые прочностные характеристики детали, высокий КИМ и достаточно высокий процент выхода годного литья. Механические свойства алюминиевого сплава АК12 ГОСТ1583-93 приведены в таблице 2.1.1, технологические - в таблице 2.1.2, химический состав - в таблице 2.1.3 .Конструкция данной детали обеспечивает одну простую плоскость разъема пресс-формы. Полость пресс-формы будет легко заполняться алюминиевым сплавом АК12, который имеет хорошую жидкотекучесть.Отливка детали “Крышка” должна соответствовать следующим техническим требованиям [1]: 1) класс точности размеров отливки 4-7 по ГОСТ 26645 - 85;Основные преимущества литья под давлением (высокая производительность, точность размеров отливки и высокое качество поверхности) в полной мере могут быть реализованы в производстве только в том случае, если в процессе разработки чертежа отливки будут учтены все особенности технологического процесса. Так как данная деталь должна обладать конструкционной прочностью, жесткостью и герметичностью, она изготавливается литьем под давлением из алюминиевого сплава АК12 ГОСТ1583-93. В соответствии с этим выбираем класс точности отливки и назначаем припуски на механическую обработку [1]: класс точности-7; основные припуски на механическую обработку - для 1 ряда (рисунок 2.4.1).Наибольшее распространение в цехах крупносерийного и массового производства получили машины с холодной горизонтальной камерой прессования. На этих машинах возможно получение отливок из различных сплавов, их отличает короткий путь металла из камеры прессования в полость пресс-формы, сравнительно простое автоматическое регулирование режимов прессования и высокая эксплуатационная надежность. Для производства отливок детали “Крышка” выбираем машину литья под давлением с холодной горизонтальной камерой прессования по паспортным данным, а именно: усилию запирания, давлению прессования, емкости камеры прессования, производительности. Давление прессования выбираем в соответствии с практическими рекомендациями в зависимости от сплава, толщины стенки отливки и сложности ее конфигурации [2]. Усилие запирания, которое должен развивать механизм машины для предотвращения раскрытия пресс-формы при запрессовке, может быть определено по сложным зависимостям, учитывающим гидравлический удар в гидросистеме машины и камере прессования.Расчет ЛПС ведется с определения площади поперечного сечения питателей [2]: , м где G - масса отливки с промывниками, кг; rж-плотность сплава жидкого АК12, кг/ м3; V-скорость впуска металла ,м/с; t - время заполнения формы, с; к2-коэффициент, учитывающий влияние давления на сплав в камере прессования; к2 = 1,5. м/с. Продолжительность заполнения формы определяем по формуле: , с где к3-коэффициент, зависящий от природы сплава; к3 = 0,9; Вентиляционные каналы выполняются в п

Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Производственная программа

1.2 Режим работы отделения

1.3 Фонд времени.

2. Технологическая часть

2.1 Характеристика детали “Крышка”

2.2 Задание и его анализ

2.3 Технические условия на отливку

2.4 Разработка чертежа отливки

2.5 Выбор машины для литья под давлением

2.6 Расчет литниковой системы

2.7 Технологический процесс изготовления отливки детали “Крышка” на машине литья под давлением с горизонтальной холодной камерой прессования

3. Конструкторская часть

3.1 Описание пресс-формы

3.2 Проектирование пресс-формы

4. Производственные участки отделения

4.1 Плавильный участок

4.2 Литейный участок

4.2.1 Расчет количества машин для литья под давлением

4.2.2 Расчет парка пресс-форм

4.3 Обрубно - очистной участок

5. Вспомогательные участки отделения

5.1 Кладовые

5.2 Склады

6.Специальная часть

6.1 Обоснование необходимости установки автоматизированного комплекса в отделении ЛПД

6.2 Выбор манипулятора для смазывания пресс-формы

6.3 Выбор манипулятора для заливки металла

6.3.1 Механические дозаторы

6.3.2 Вакуумные дозаторы

6.3.3 Пневматические дозаторы

6.3.4 Электромагнитные заливочные устройства

6.3.5 Выбор манипулятора-заливщика

6.4 Выбор манипулятора для съема отливок

6.5 Выбор обрубного пресса

6.6 Выбор установки для охлаждения отливок

7. Энергетика отделения

7.1 Расчет расхода электроэнергии

7.2 Расчет расхода сжатого воздуха

7.3 Расчет расхода воды

8. Строительная часть

9. Охрана труда

9.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов в отделении литья под давлением цеха ОАО АК “Туламашзавод”

9.2 Расчет общеобменной вентиляции

9.3 Расчет системы местной вентиляции

9.4 Пожарная безопасность

10. Экономическая часть

10.1 Расчет количества основных и вспомогательных рабочих

10.2 Расчет фонда заработной платы

10.3 Расчет себестоимости по статьям калькуляции

10.4 Расчет годового экономического эффекта

10.5 Технико - экономические показатели

Библиографический список

Технический прогресс в металлообрабатывающей промышленности связан с усовершенствованием процесса литья заготовок, из которых, как правило, изготовляются наиболее сложные детали машин, механизмов и приборов.

Это усовершенствование должно преследовать двоякую цель: получение литой заготовки, приближающейся к готовой детали, и повышение качества литья и механических свойств литого материала.

В литейном производстве литые заготовки (отливки) или детали изготавливаются заливкой расплавленного металла заданного химического состава в литейную форму, полость которой имеет конфигурацию отливки. Преимущество литых деталей в том, что их можно изготавливать максимально приближающимися к заданной форме и размерам и практически любой конфигурации.

В настоящее время отливки получают путем заливки металла в различные формы: из песчано-глинистых смесей (ПГС), жидкоподвижных самотвердеющих смесей (ЖСС), холоднотвердеющих смесей (ХТС). Отливки могут получать также специальными способами литья: литье в металлическую форму - кокиль, литье под давлением (ЛПД), центробежное литье, литье в оболочковые формы, литье по выплавляемым моделям и т. д. Данные способы литья являются прогрессивными, так как позволяют свести механическую обработку к минимуму, а в некоторых случаях полностью ее устранить.

Литье под давлением является одним из самых прогрессивных методов получения отливок из цветных сплавов. Сущность процесса литья под давлением состоит в том, что в стальную пресс-форму под большим давлением и с большой скоростью вводится расплавленный металл. При этом происходит мгновенное заполнение всей полости формы любой сложной конфигурации. Этот метод обеспечивает получение тонкостенных отливок с чистой поверхностью и точными размерами. Изготовленные этим способом отливки настолько приближаются по своей конфигурации, чистоте и точности к готовой детали, что в большинстве случаев отпадает необходимость в механической обработке или последняя сводится к доводке размеров на отдельных участках.

Кроме своего основного преимущества, заключающегося в возможности получения сложнейших отливок с рельефными контурами с толщиной стенок от 0,8мм и выше, литье под давлением имеет ряд ценных преимуществ по сравнению с другими способами литья: -высокая точность размеров отливки (5 класс точности);

-высокий класс чистоты поверхности отливок (6 класс чистоты);

-минимальный объем механической обработки отливок;

-минимальный расход металла;

-высокая прочность.

По сравнению с другими способами литье под давлением позволяет полностью механизировать и автоматизировать технологический процесс получения отливок и имеет самый короткий производственный цикл.

Недостатками процесса литья под давлением, ограничивающими в отдельных случаях область его применения, являются: 1. Возможность образования в отливках газовой пористости изза трудности удаления воздуха из полости формы в весьма короткое время заполнения (0,2-0,1 сек.).

2. При большой скорости впуска металла образуются завихрения, способствующие захвату воздуха, а струя жидкого металла, поступающая в форму с большой скоростью, вызывает износ формы (эрозионное действие).

3. Одновременно с увеличением прочности металла немного уменьшаются его пластические свойства (например, относительное удлинение), что не дает возможности применить процесс для деталей, работающих при значительных динамических нагрузках и вибрациях.

Указанные недостатки, происходящие в большинстве случаев в результате неправильного конструирования деталей или применения неправильной технологии, в практических условиях не служат причиной отказа от литья под давлением.

Литье под давлением широко применяется в автомобилестроении, приборостроении, авиационной промышленности, в радиотехнике и электропромышленности, а также и в других отраслях машиностроения. Этому способствует создание все более мощных машин литья под давлением, позволяющих расширить ассортимент отливок, увеличить их габаритные размеры и процесса литья под давлением представлена сложность, а также повысить качество отливок. Схема технологического процесса на рисунке 1.

1. Общая часть 1.1. Производственная программа

Основой для проектирования является производственная программа. Ее составляют в соответствии с заданием на дипломное проектирование.

Деталь - представитель данной программы - “Крышка”, которая изготавливается из алюминиевого сплава АК12 ГОСТ 1583-93.

Расчет производственной программы отделения литья под давлением литейного участка внутризаводского предприятия “Металлург” ОАО АК “Туламашзавод” сводим в форму таблицы 1.1.1.