Содержание.
Введение. 5
1. Технологическая часть. 7
1.1. Характеристика литой детали. 7
1.2. Выбор способа литья и тип производства. 7
1.3. Конструирование модельно-литейной оснастки. 8
1.4. Эскиз отливки. 9
1.5. Расчёт припусков и определение массы отливки. 10
1.6. Конструирование и расчёт литниково-питающей системы. 11
1.7. Приготовление модельной пасты. 14
1.8. Расчёт расхода модельного состава. 18
1.9. Приготовление огнеупорной суспензии. 19
1.10. Расчёт расхода суспензии и обсыпочного материала. 21
1.11. Изготовление моделей отливок и литниково-питающих систем. 22
1.11.1. Отделка и контроль моделей. 24
1.11.2. Сборка моделей в блоки. 24
1.12. Изготовление литейных форм. 25
1.12.1. Изготовление керамической оболочки. 26
1.12.2. Вытопка модельного состава. 28
1.12.3. Ремонт керамических блоков. 29
1.13. Определение количества отливок в форме, расчёт размеров опок. 30
1.13.1. Формовка керамических оболочек. 30
1.13.2. Расчет массы наполнительной смеси. 32
1.13.3. Прокалка форм. 33
1.14. Расчет шихты и баланс металла. 33
1.15. Плавка металла. 36
1.15.1. Подготовка шихты. 38
1.15.2. Подготовка печи к плавке. 38
1.15.3. Завалка шихты. 39
1.15.4 Плавка металла. 39
1.15.5. Доводка. 39
1.15.6. Выпуск и разливка металла. 40
1.16. Выбивка, обрубка и очистка отливок. 41
1.16.1. Охлаждение форм и выбивка отливок. 41
1.16.2. Предварительная очистка блоков отливок от керамической оболочки. 42
1.16.3. Отрезка отливок от литниковой системы. 43
1.16.4. Зачистка остатков литниковой системы. 45
1.16.5. Дробемётная очистка отливок. 45
1.16.6. Окончательная очистка отливок. 46
1.17. Термическая обработка отливок. 49
1.18. Контроль качества отливок. 49
1.19. Дефекты. Меры предупреждения дефектов. 51
1.20. Охрана труда. 55
1.20.1. Санитарно-технологическая характеристика производства. 55
1.20.2. Комплексные мероприятия по обеспечению безопасных
условий труда. 57
1.21.Охрана окружающей среды. 60
1.21.1. Защита атмосферы от загрязнений. 61
1.21.2. Сбор и размещение твёрдых отходов. 62
1.21.3. Стоки 62
1.22. Меры по обеспечению пожарной безопасности. 62
1.22.1. Первичные средства пожаротушения. 62
1.22.2. Эвакуационные выходы. 63
2. Организационная часть. 64
2.1. Характеристика работ заданного участка. 64
2.2. Выбор режима работ заданного участка. 66
2.3. Расчёт фондов времени оборудования. 66
2.4. Расчёт производственной программы. 67
2.5. Расчёт количества оборудования и его загрузки. 74
2.5.1. Формовочный участок. 74
2.5.2. Плавильный участок. 77
2.5.3. Термообрубной участок. 78
2.6. График загрузки оборудования. 81
2.7. Сводная ведомость оборудования. 82
2.8. Освещенность участка. 82
3.Экономическая часть. 87
3.1. Расчёт стоимости основных материалов и энергоресурсов. 87
3.1.1. Расчёт стоимости электроэнергии. 87
3.1.2. Расчёт стоимости газа. 87
3.1.3.Расчёт расхода технической воды. 87
3.1.4 Расчёт стоимости основных материалов. 88
3.2. Расчёт численности рабочих и ИТР. 88
3.2.1. Расчет численности основных производственных рабочих. 89
3.2.2. Расчет численности вспомогательных рабочих. 89
3.2.3. Расчет численности руководителей, специалистов и служащих 89
3.3. Расчёт полного фонда заработной платы основных производственных рабочих. 91
3.4. Расчет косвенных расходов. 94
3.5. Расчёт калькуляции одной тонны годных отливок. 97
3.6. Расчёт технико-экономических показателей цеха. 98
4. Механизация и автоматизация производства. 100
5. Вывод о рациональности проекта. 101
6. Анализ заводского технологического проекта. 103
Библиография. 106
Металлургический комплекс – это основа индустрии. Он является фундаментом машиностроения, обеспечивающего вместе с электроэнергетикой и химической промышленностью развитие научно-технического прогресса во всех звеньях народного хозяйства страны. Металлургия относится к числу базовых отраслей народного хозяйства и отличается высокой материалоемкостью и капиталоемкостью производства. В настоящее время работает немало цехов и участков фасонного литья, оснащенных совершенным оборудованием. Это привело к повышению качества отливок, возрастанию коэффициента использования металла до 0,3, расширению номенклатуры отливок. Важным резервом является внедрение экономичных заготовок, получаемых методами точного литья, коэффициент весовой точности при механической обработке в которых приближается к 0,7 - 0,9 вместо 0,1 - 0,3 при штамповке и ковке.
Существуют проблемы, которые требуют проведения дальнейших исследований с целью совершенствования производства отливок, повышения их качества и снижения стоимости готовых деталей. Известно, что эффективность применения деталей во многом определяется качеством их поверхности, характеристики которой зависят от интенсивности физико-химического, механического и теплового взаимодействия формирующейся отливки с литейной формой.
Отливка "Петля" получается литьем по выплавляемым моделям, т.к. эта отливка имеет малую массу и малые габаритные размеры.
Применение метода литья по выплавляемым моделям обеспечивает получение из любых литейных сплавов сложных по форме отливок массой от нескольких граммов до десятков килограммов со стенками, толщина которых в ряде случаев менее 1 мм.
Указанные возможности метода позволяют максимально приблизить отливки к готовой детали, а иногда получить литую деталь, дополнительная обработка которой перед сборкой не требуется. Вследствие этого резко снижается трудоемкость и стоимость изготовления изделия, уменьшается расход металла и инструмента, экономятся энергетические ресурсы, сокращается потребность в рабочих высокой квалификации.
Литье по выплавляемым моделям открывает перед конструкторами возможности проектирования сложных тонкостенных конструкций, объединять различные детали в компактные цельнолитые узлы, уменьшая массу и габариты изделия, создавать детали невыполнимые другими методами обработки.
В настоящей работе была поставлена цель, разработать экономную технологию изготовления керамических форм для получения более качественных отливок.
6. Анализ заводского технологического проекта.
Разработка новых видов отечественной техники, конкурентоспособной на мировом рынке в машиностроении, аэрокосмическом комплексе, приборостроении и металлургии, а также создание уникальных образцов художественных и ювелирных изделий объективно поднимают проблему перевода на качественно новый уровень точного литья сложнопрофильных, тонкорельефных отливок.
Их специфика состоит в развитой поверхности, большом объеме сложных по конфигурации полостей, тонкостенности. В связи с этим изготовление таких отливок требует высокой точности форм и стержней, а также улучшенной их выбиваемости.
Принципиально новым направлением в решении указанной проблемы является разработка промышленных технологий формообразования, основанных на активации наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ) материалов, смесей и процессов их подготовки в точном литье.
В этом отношении Россия занимает лидирующее положение, обладая уникальной технологией создания генераторов мощных электромагнитных импульсов. Однако в отечественной и зарубежной научно-технической литературе практически отсутствуют данные по использованию НЭМИ в точном литье. Вместе с тем, с учетом энергетических характеристик современных генераторов таких полей (мощность 1—1,5 МВт, длительность импульсов 10-10 - 10-9с при частоте их повторений до 1000 Гц), появляется возможность реального управления структурой и свойствами материалов и смесей, а также создания на этой основе новых высоких технологий формообразования: электроимпульсной, мембранной и др.
Воздействие НЭМИ приводит к значительному увеличению удельной межфазной поверхности реагирующих веществ. В результате в 2,0—2,5 раза повышается скорость гидролиза ЭТС без органических растворителей и таким образом, достигается электроимпульсная интенсификация указанного процесса. При этом НЭМИ разрушают гидратные оболочки коллоидных частиц гидролизованного раствора этилсиликата (ГРЭТС).
Диспергирование структуры и поляризация молекул ГРЭТС под действием НЭМИ обеспечивают снижение более чем в 1,5 раза кинематической вязкости и значительное повышение смачивающей и адгезионной способностей связующего.
На основании установленных закономерностей протекания гидролиза ЭТС под действием НЭМИ разработан способ приготовления без органических растворителей этилсиликатных связующих с повышенными технологическими свойствами. Влияние разработанного способа подготовки ГРЭТС на свойства суспензий и форм представлено в таблице 33.
Таблица 33
Наименование свойств |
базовый (без НЭМИ) |
разработанный (с НЭМИ) |
Скорость гидролиза ЭТС-40, оС/мин |
0,6 |
1,5 |
Условная вязкость суспензии по ВЗ-4 при одинаковом заполнении, с |
90 |
60 |
Живучесть суспензии, ч |
28 |
75 |
Прочность форм при изгибе, МПа: после сушки; |
3,2 |
5,5 |
после прокалки 900 оС |
3,7 |
6,0 |
Таким образом, на основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований установлены закономерности воздействия НЭМИ на структуру и свойства формовочных материалов, а также характер протекания процессов формообразования в точном литье. В результате разработаны принципиально новые промышленные технологии электроимпульсной подготовки литейных связующих. Их использование в производстве обеспечивает повышение качества изготовления керамических форм и сложнопрофильных тонкорельефных отливок.
Мною были произведены расчёты по заводской технологии и с использованием НЭМИ при приготовлении огнеупорной суспензии.
С приходом новой технологии значительно повысилась прочность керамической оболочки, что привело к уменьшению загруженности оборудования по всему цеху, так как сократились потери блоков на брак при вытопке и после прокалки, уменьшилась трудоёмкость и затраты на материалы и энергоносители.