Технологический процесс изготовления отливок «КОРПУС ДАТЧИКА»

МИНИСТЕРСТВО  ВЫСШЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПЕНЗЕНСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 

Кафедра «Сварочное, литейное производство и  материаловедение»

 

 

 

 

 

 

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВКИ «КОРПУС  ДАТЧИКА»

 

Пояснительная записка к курсовому проекту 

по дисциплине: «Технология литейного производства» 

 

 

 

 

Выполнил:

студент  гр. 08МЛ1_________Коралёва А. Г.

Руководитель  проекта:

_________________________Степкина П. В.

                                                   Защищено с оценкой:___________________

 

 

 

 

 

Пенза 2011

РЕФЕРАТ

 

Пояснительная записка состоит      из   страницы, из печатных листов       рисунков    , таблиц     , и источников 4.

ПРЕСС-ФОРМА, ДОПУСК, МАШИНА ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ, СТРЕЖЕНЬ, ОТЛИВКА, ПЛАВКА, ЛИТНИКОВАЯ СИСТЕМА, МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА.

Объектом работы является технологический  процесс изготовления отливок.

  Цель работы: разработка конструкции  отливки «Корпус датчика» из  алюминиевого сплава марки АК-12М2  и технологического процесса  её изготовления при массовом  производстве.

В рамках курсового проекта был  выбран и назначен способ литья для  изготовления отливки «Корпус датчика»; произведена классификация литой  детали «Корпус датчика» по группе сложности; назначено расположение отливки в форме; выбрана плоскость  разъёма в форме; определены размеры  формы и количество отливок в  ней; определены параметры и нормы  точности; выбраны и назначены  припуски на механическую обработку; произведён выбор и расчёт литниковой системы; назначены размеры; описана термообработка отливки «Корпус датчика». Представлены в виде графической части чертёж детали с элементами литейной формы и отливки, чертёж пресс-формы и отдельных её частей.

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение………………………………………………………………..

1. Выбор и назначение способа  литья для изготовления отливки…..

2. Назначение точности изготовления отливки……………………….

3. Назначение припусков на механическую обработку и иных технологических припусков……………………………………………

4. Назначение расположения отливки в литейной форме……………

5. Выбор и расчёт литниково - питающей системы…………………..

  Список использованных источников………………………………….

  Приложения…………………………………………………………….

 

 

                                                    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                        ВВЕДЕНИЕ

 

    Литье под  давлением впервые было применено в 1838 г. г. Бруссом при изготовлении литер с изображением букв для газетопечатных машин. В 1839 г. был взят первый патент на поршневую машину для заливки металла под давлением. В машиностроения литье под давлением начали применять с 1849 г. для производства мелких деталей из оловянно-свинцовых сплавов. Машина конструкции Стуржиса, используемая для этих целей, имела ручной поршневой привод, с помощью которого в камере прессования, расположенной внутри тигля с расплавленным металлом, создавалось давление 10—15 кгс/см².

      В 60-х годах литье под давлением стали применять для сплавов на цинковой основе. В поисках повышения производительности ручной привод в поршневых машинах заменяют пневматическим. В конце XIX века были сделаны попытки использовать для литья под давлением алюминиевые, а затем медные сплавы. По словам Л. Фроммера, «история развития литья под давлением есть в то же время история постепенного преодоления трудностей, возникавших благодаря применению все более тугоплавких и обладающих все более неблагоприятными литейными   свойствами   сплавов».

Принцип работы первых машин  литья под давлением сохранился в одном из классов современных машин, получившем название машин с горячей камерой прессования.

       Поршень приводимый в движение пневматическим или гидравлическим цилиндром, перекрывая заливочное отверстие, вытесняет металл из камеры прессования в полость пресс-формы. Металл затвердевает, образуя отливку, а прессующий поршень возвращается в исходное положение. Незатвердевшая часть металла сливается по каналу мундштука  и металлопроводу в камеру прессования. Камера прессования заполняется металлом из тигля через

заливочное отверстие. После охлаждения до заданной температуры отливку удаляют из оформляющей полости. Пресс-форма очищается и смазывается. С момента закрытия пресс-формы с помощью пневматического или гидравлического цилиндра и рычагов машина готова к повторению цикла. Машины с горячей камерой прессования, вследствие отсутствия ручной операции заливки металла в камеру, могут работать в автоматическом режиме.

Все современные машины для литья под давлением по принципу работы узла прессования делятся на два класса машин: с горячей камерой прессования и с холодной камерой прессования. В свою очередь, машины с горячей камерой делятся по способу запрессовки металла в форму: на поршневые и компрессорные.

Поршневые машины могут иметь вертикальную или горизонтальную камеру прессования. Поршневые машины с вертикальной камерой прессования подразделяют на машины с вертикальной , наклонной и горизонтальной плоскостью разъема

пресс-формы. В современной практике поршневые горячекамерные машины с горизонтальной плоскостью разъема пресс-формы применяют крайне редко.

  Преимущество вертикальной камеры прессования — прессующий поршень хорошо доступен для осмотра и усилие привода кратчайшим путем передается на металл. Недостаток ее — для погружения прессующего поршня в металл необходимо иметь высокий тигель и, соответственно, довольно длинный канал металлопровода. С целью уменьшения высоты тигля и длины канала металлопровода были созданы машины с горизонтальной камерой прессования.

        Машины с  неподвижным металлопроводом могут иметь вертикальный или горизонтальный разъем пресс-формы. Компрессорные машины такого типа в настоящее время выделились в отдельную группу машин для литья под низким давлением.

Компрессорные машины для литья  под давлением с неподвижным металлопроводом были заменены машинами с подвижным металлопроводом, называемым гузнеком. В отличие от машин с неподвижным металлопроводом, в которых давление сжатого воздуха на металл не превышало 3—6 кгс/см², в машинах с подвижным металлопроводом воздух давит на небольшую поверхность металла, находящегося в гузнеке, что дает возможность повысить давление до 35—40 кгс/см². Кроме того, в гузнеке резко уменьшается поверхность окисления жидкого металла.

Машины с гузнеком не смогли обеспечить высокого качества отливок из сплавов на основе алюминия и быстро выходили из строя из-за разъедания стальных подвижных деталей камеры прессования. Их применяли главным образом для цинковых сплавов. В 20-х годах нашего столетия производство полностью механизированных и высокопроизводительных машин с гузнеком было освоено американской фирмой «Lester». Впоследствии машины такого типа были вытеснены машинами с холодными   камерами   прессования.

Из  всего многообразия конструкций  машин с горячей камерой прессования наибольшее распространение получили поршневые машины с вертикальной камерой прессования и вертикальной или наклонной плоскостью разъема пресс-формы. В настоящее время изготовляют такие машины с запирающим усилием 2—2500 тс. Машины чаще всего имеют гидравлический привод. Пневматический привод используют для машин с усилием запирания до 100 тс.

    Литье на машинах с холодной горизонтальной камерой прессования. Расплавленный металл заливается в камеру прессования, расположенную горизонтально по оси машины и перпендикулярно к полости разъема формы, непосредственно

связанную с неподвижной половиной формы. В верхней части камеры имеется окно для заливки металла. При движении пресс поршня металл через питатель заполняет рабочую полость формы.

        После окончания кристаллизации  металла форма раскрывается, и  отливка с пресс остатком выталкивается   пресс – поршнем из неподвижной  части пресс-формы. Как правило,  отливка остается в подвижной  половине пресс-формы, а затем  выталкивается с помощью системы  толкателей, либо сбрасывается в  специальную тару, либо извлекается  захватами манипулятора. При литье  по этой технологической схеме  потери теплоты жидким металлом  и гидравлическое сопротивление  на пути его движения в полость  пресс-формы меньше, чем при литье  на машинах с вертикальной  камерой прессования, в результате  исключение одного из элементов  литниковой системы – литникового  хода. Это позволяет снизить температуру  заливки сплава, уменьшить пористость  отливки и осуществить ее эффективную  подпрессовку после окончания запрессовки.

Отечественное машиностроение выпускает машины с  холодной горизонтальной камерой прессования  с усилием запирания 1000 – 35000 кн. Большая часть современных машин  имеет механизм прессования с  мультипликацией давления рабочей  жидкости в период подпрессовки.

Дальнейшее совершенствование  машин для литья под давлением направлено по пути повышения скоростей движения прессующего поршня с бесступенчатым регулированием скорости на различных этапах заполнения пресс-формы при одновременном снижении гидравлического удара в момент перехода от заполнения к подпрессовке.

Важнейшей предпосылкой дальнейшего повышения количества отливок и эффективности литья  под давлением является создание автоматизированных комплексов гибких производственных систем и роторных линий литья под давлением, гибких автоматизированных производств.

 

1. Выбор и назначение  способа литья для изготовления 

                                           отливки.                                                                                     

         1.1 Анализ конструкции литой детали.

 

  Деталь, представленная для  проектирования – Корпус датчика.  Данная деталь имеет простую   геометрическую форму.

 Технологичной называют  такую конструкцию изделия или  составных её элементов (деталей,  узлов, механизмов), которая обеспечивает заданные эксплуатационные свойства продукции и позволяет при данной серийности изготовлять его с наименьшими затратами. Технологичная конструкции характеризуется простой компоновкой, совершенством форм. При наличии отклонений от указанных требований должен быть поставлен вопрос о внесении в конструкцию детали необходимых изменений.

      Отливка Корпус датчика (рисунок 1), изготавливается из сплава АК-12М2 литьем под давлением.  Сущность литья под давлением состоит в том, что в стальную форму под большим давлением и большой скоростью вводится расплавленный металл. При этом происходит мгновенное заполнение всей полости формы любой сложности и конфигурации. Этот метод обеспечивают получением тонкостенных отливок с чистой поверхностью и размерами к готовой детали.

В основном отливки соответствуют по точности 6-му классу, шероховатости поверхности 7-му классу чистоты.

Сплавы, применяемые для литья под  давлением должны отвечать следующим  требованиям:

1. Обладать высокой жидкотекучестью.
2. Не взаимодействовать с полостью пресс-формы.
3. Обладать небольшой усадкой.
4. Обладать малым интервалом кристаллизации.

 

 

5. Прочностные свойства при высокой температуре должны быть достаточными.

 

Рисунок 1 - Корпус датчика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2 Классификация отливки.

 

Для выбора и разработки оптимального технологического процесса изготовления отливок, определения  и назначения норм точности, оценки затрат материалов, энергии, трудозатрат  и т.п. необходимо произвести классификацию  отливки по сложности конструкции, массе, габаритам и т.д.

В литейном производстве отливки классифицируют исходя из  следующих характерных  признаков (присущих всем отливкам):

-применяемого  сплава для их изготовления;

-условий  применения литых деталей и  требований, предъявляемых к ним;

- массы,  габаритов и условий термического  воздействия;

- конструктивно-технологической  сложности изготовления отливок.

 

             1.2.1. Классификация отливки по  типу сплава 

Данная  литая деталь относится к группе отливок из лёгких цветных сплавов, в частности эта деталь относится  к отливкам из алюминиевых сплавов. Литая деталь изготовлена из сплава АК-12М2.

          Алюминий – основа.

       Основные компоненты:

Мg  -  0,2 – 0,5%;

Si    -  11,0 – 13,0 %;

Mn  - 0,2 –0,6 %.

Cu -1,8 – 2,5%

          Примеси не более:

Fe  - 1.0%;