Проектирование современного цеха по производству отливок из сплавов черных металлов. Выбор оборудования и расчет производственной программы этого цеха. Особенности технологических процессов выплавки стали. Расчет площади складов для хранения материалов.
Аннотация к работе
Примерно около 70% заготовок (по массе) получают литьем, а в некоторых отраслях машиностроения, например в станкостроении, 90-95%. Широкое распространение литейного производства объясняется большими его преимуществами по сравнению с другими способами производства заготовок (ковкой, штамповкой). Литьем можно получить заготовки практически любой сложности с минимальными припусками на обработку. Современные отливки должны иметь высокие и регламентированные механические свойства, физические и химические характеристики, а также высокую точность при минимальной толщине стенок и массе. В соответствии с уточненной номенклатурой отливок произведем расчет точной производственной программы при проектировании цеха стального и чугунного литья производительностью 12000 тонн в год.В литейных цехах серийного производства отливок применяется параллельный режим работы, заключающийся в выполнении всех технологических операций одновременно на разных производственных площадях и участках литейного цеха разными рабочими и машинами. Номинальный фонд времени (ФН) - это время, в течении которого по принятому режиму должно работать оборудование без учета потерь времени.Основой для расчета плавильного отделения является ведомость расхода металла на залитые формы, которая составляется на основе программы цеха и данных техпроцессов. Ведомость расхода металла на залитые формы проектируемого цеха представлена в таблице 2.В качестве плавильного агрегата, для плавки стали, выбраны дуговые электропечи переменного тока, они имеют ряд преимуществ: 1. возможность получения более точного состава выплавляемого металла с меньшим количеством вредных примесей, более высокий перегрев; 4. возможность более грубой загрузки шихты, допускающей сбрасывание крупных кусков шихты, т.к. дно печи образует постель из мелко кусковых материалов и стружки; 6. меньшая трудоемкость при обслуживании печи и ремонте футеровки, производимых между плавками; Как было сказано выше, плавка планируется в дуговой электропечи; при этом, используя чистые шихтовые материалы в частности по сере и фосфору можно отказаться от окислительно-востановительного периода и использовать кислую футеровку печи, что увеличивает стойкость стен и свода печи до плавок, вместо на основной футеровке. В второй период электрический режим более стабильный, шихта быстрее растворяется, менее заметен локальный перегрев металла; ток удваивают, а напряжение снижают.Ведомость баланса металла составляется на основании ведомости расхода металла на залитые формы. Ведомость баланса металла представлена в таблице 3. При составлении баланса металла данные по статьям 1, 2, 3 в тоннах заносятся из таблицы 2, а данные по статьям 4, 5, 6 в процентах от металлозавалки берутся из литературных справочников или на основании опыта работы базового предприятия. Металлозавалка рассчитывается по формуле: , (2) где М - годовая металлозавалка по выплавляемой марке, т; При составлении баланса металла данные по статьям 1, 2, 3 в тоннах заносятся из таблицы 2, а данные по статьям 4, 5, 6 в процентах от металлозавалки берутся из литературных справочников или на основании опыта работы базового предприятия.Расчет шихты производится исходя из требуемого химического состава сплава с учетом фактически используемых шихтовых материалов и применяемых плавильных агрегатов. В применяемом плавильном агрегате шихта может состоять из стального лома и возврата, а также некоторого количества свежих чушковых чугунов и ферросплавов. Химический состав исходных шихтовых материалов и принятые обозначения приведены в таблице 5,6. Расчет компонентов шихты был произведен на ЭВМ и приведен в приложении 1.Расчетное количество плавильных агрегатов Рпл1 определяется по формуле Подставляя в формулу (4) производительность ИППМ-6,0-0,25, получим расчетную производительность плавильного отделения: т/ч. Число единиц оборудования Р2, принимаемое к установке в цехе, определяется по формуле: , (5) где Р1 - расчетное число оборудования отделения цеха; Округляя полученное количество оборудования до целого Рпл2=2, находим из формулы (5) действительный коэффициент загрузки плавильного отделения Для ритмичной работы отделений цеха необходимо выполнения условия: действительная величина коэффициента загрузки оборудования во всех отделениях цеха должна быть меньше коэффициента загрузки основного формовочного оборудования, то есть должно выполняться условиеВ проектируемом цехе отливки будут изготавливаться в формах их холодно твердеющих смесей на автоматической линии марки Fast loop. Такая формовочная линия обеспечит требуемое количество отливок, получая при этом высокое качество. Формовочная линия марки Fast loop представляет собой систему взаимосвязанных автоматических устройств, включающих шнековый смеситель, вибростол, кантователь форм, ветки заливки и охлаждения, участок выбивки, расположенных в определенной последовательности, связанных между собой в единый замкнутый комплекс. В состав формовочной линии входят следующие агрегаты: смеситель шнековый, кантователь форм,
2.1.1 Расчет ведомости расхода металла на залитые формы
2.1.2 Выбор типа плавильных агрегатов
2.1.3 Расчет ведомости баланса металла
2.1.4 Расчет шихты и ведомости расхода шихтовых материалов
2.1.5 Расчет количества плавильных агрегатов
2.2 Расчет формовочно-заливочно-выбивного отделения
2.2.1 Выбор технологического процесса изготовления литейных форм
2.2.2 Расчет ведомости изготовления и сборки форм
2.2.3 Расчет числа автоматических формовочных линий
2.2.4 Выбор вместимости раздаточных ковшей и расчет их парка
2.3 Проектирование стержневого отделения
2.3.1 Выбор технологического процесса изготовления стержней
2.3.2 Расчет ведомости изготовления стержней
2.3.3 Расчет числа стержневых линий
2.4 Проектирование смесеприготовительного отделения
2.4.1 Расчет оборудования для приготовления формовочной смеси
2.5 Проектирование термообрубного отделения
2.5.1 Выбор и расчет оборудования термообрубного отделения
2.6 Расчет площади складов литейного цеха
2.7 Внутрицеховой транспорт
2.8 Цеховые лаборатории
2.9 Технический контроль производства
Литература
Введение
Литье является одним из наиболее распространенных способов производства заготовок для деталей машин. Примерно около 70% заготовок (по массе) получают литьем, а в некоторых отраслях машиностроения, например в станкостроении, 90-95%. Широкое распространение литейного производства объясняется большими его преимуществами по сравнению с другими способами производства заготовок (ковкой, штамповкой). Литьем можно получить заготовки практически любой сложности с минимальными припусками на обработку. Это очень важное преимущество, так как сокращение затрат на обработку резанием снижает себестоимость изделий и уменьшает расход металла. Кроме того, производство литых заготовок значительно дешевле, чем, например, производство поковок.
Литейное производство оказывает большое влияние на качественные показатели и надежность современных машин и оборудования.
Развитие техники предъявляет свои требования к качеству литых заготовок. Современные отливки должны иметь высокие и регламентированные механические свойства, физические и химические характеристики, а также высокую точность при минимальной толщине стенок и массе.
Производственная программа цеха
В соответствии с уточненной номенклатурой отливок произведем расчет точной производственной программы при проектировании цеха стального и чугунного литья производительностью 12000 тонн в год. Точная производственная программа приведена в таблице 1.
Точная программа предусматривает разработку технологических данных для каждой отливки и применяется при проектировании цехов с устойчивой номенклатурой отливок.
Таблица 1 - Точная производственная программа
№ Наименование отливки Марка Масс Годовая программа шт. Масса отливок в год, кг