Контрольная работа по «Технологии, машинам и оборудованию заготовительного производства в машиностроении»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ  РАБОТА

 

По дисциплине: «технология, машины и оборудование заготовительного производства в машиностроении»

Вариант № 10

 

 

 

 

 

                                                                     Выполнил:

                                                                                       студент группы

                                                                                             ___________________

                                                                    ф.и.о.

 № зачетки___________

 

                                                                    Проверил:

                                                                                профессор,  к.т.н

                                                                           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2010г.

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Схема технологических операций процесса…………………………………….3

1. Расчет массы отливки …………………………………………………………4

2 Проектирование литниковой системы ………………………………………..5

3 Проектирование литейной формы.………………………….………………....7

4 Расчет расходной смеси………………………………….…………………......8

5 Расход металла…………………………………………………………………..9

6 Охлаждение и выбивка отливок.

 Удаление стержней, очистка  и обрубка отливок………………………………9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технологические операции процесса получения литых  заготовок в песчано-глинистых  формах.

 

Литьем  в разовые песчано-глинистые формы  можно получить самые разнообразные  по конфигурации отливки из различных  сплавов.

Технологический процесс состоит из ряда технологических  операций, которые выполняются в  определенной последовательности или  параллельно.

 

Схема технологических  операций процесса получения отливок  в разовых песчано-глинистых формах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные  данные:

Материал: СЧ15-32

Химический  состав: С-3,5-3,7; Si 2,0-2,4; Mn-0,5-0,8; P≤0,2; S≤0,15.

Твердость 163-229 НВ

Предел  прочности при растяжении не менее 147 МПа, ρ=7г/см³.

 

 

 

1 Расчет  массы отливки.

 

Определим объем  детали:

 

 

 

 

 

 

 

 

  ρ = 781,8*7 = 5472 г

 

Определяем  объем детали с припусками на механическую обработку:

Для нахождения припусков на механическую обработку  назначают класс прочности  размеров и масс

Допуски литейных размеров:

26-40 мм  – 2,2 мм

40-63 мм  – 2,4 мм

64-100 мм  – 2,8 мм

101-160 мм  – 3,2 мм

161- 250 мм  – 3,6 мм

251-400 мм  – 4,0 мм

 

Также выбирают ряд припусков на мех. обработку:

 

 

 

 

 

 

 

 

  ρ = 820,4*7 = 5742б82 г

 

С учетом величины литейной усадки равной 1% получаем:

 

 

 

2 Проектирование  литниковой системы.

 

Литниковая  система служит для плавного подвода  расплава в полость литейной формы  и питания отливок в процессе затвердевания.

Правильно настроенная литниковая система  должна обеспечивать хорошее заполнение формы расплавом и питания  отливки в процессе затвердевания: способствовать получения отливки  с точными размерами без поверхностных  дефектов (засоров, шлаковых включений  и др.) и направленному затвердеванию  отливки: расход металла на литниковую систему должен быть минимальным.

Литниковая  система состоит:

1 – воронка, 2 – стояк, 3 – шлакоуловитель, 4 –  питатель, 5 – выпор.

При производстве отливки приемлема горизонтальная литниковая система.

Для определения  площадей сечений элементов литниковой системы рекомендуется соответствие:

,

Где - площадь питателей,

- площадь шлакоуловителя

- площадь стояка

Суммарное сечение питателей:

,

Где - масса отливки

t- продолжительность заливки

 

S- коэффициент учитывающий толщину стенок отливки S=2,2

t = 2,2* = 5,3с

Коэффициент   характеризуеут общее гидравлическое сопротивление формы движущемуся расплаву и зависит от коэффициента расхода литниковой системы и формы . Значения не возможно посчитать, поэтому его принимают на основании практических данных.

- расчетный статический  напор, который определяют по  формуле:

 

,

Где - высота стояка от места подвода расплава в форму, см;

С – высота отливки, см;

Р – высота отливки от места подвода расплава в форму, см;

При заливке  с верху:

Р=0, Нр=Н=1,6 см

G=9.8 м/с²=980 см/с²

F_пит =2см²; F_шл =2,2 см²; F_ст =3см²

В зависимости от площади поперечного  сечения определяют размеры шлакоуловителя и питателя.

Шлакоуловитель

F_шл =2,2 см²

    a=15 мм

b = 12 мм

n=15 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Питатель

F_пит =2 см²

    a=13 мм

b = 10 мм

n=8 мм

 

 

 

Воронка

Db=35 мм

Hb=Db=35 мм

d_ств=14 мм

d_стн=12 мм

n_ст=30 мм

 

 

 

 

 

 

3 Проектирование  литейной формы.

 

Размеры опок  подбирают исходя из геометрических размеров отливки и ее массы.

От верха  модели до верха опоки – 50 мм,

От низа модели до низа опоки – 50 мм,

От модели до стенок опоки – 40 мм,

От кромки шлакоуловителя до кромки модели –  30 мм.

Размеры опок:

Верхняя 350x250х125

Нижняя 350х250х125

Расчет  и проектирование стержневого ящика.

Для образования отверстия в теле отливки используют стержни 3-го класса сложности. Для установки и фиксирования стрежней в форме используется крепежные  частичные знаки.

1стержень высота знака

 нижнего – 30 мм

 верхнего – 30 мм

     находим объем стержня

 

 

 

 

 

 

2 стержень

высота  знака нижнего – 45 мм

верхнего  – 

находим объем стержня

 

 

 

 

 

 

Состав  и характеристика формовочной смеси:

 

Оборотная смесь 35-60%

Свежие  материалы 37-62%

Каменно-угольный порошок 2-3%

Содержание  глинистой составляющей 8-10%

Зерновая  группа песка 0,1А

Влажность 4,5-5,5%

Газопроницаемость 25-035ед

Прочность на сжатие во влажности 29-45кПа

Состав  и характеристика стержневой смеси:

Песок 96-82%

Глина 0-4%

Олифа, 4Гу или КО 0-4;

СП или  СБ 3-6%

КБЖ 1-3%

Влажность 3-4%

Газопроницаемость 100ед

Прочность 10-16кПа

 

 

4 Расчет расходной смеси

 

Расчет  формировочной смеси при производстве отливки определяется по формуле:

 

Где

- объем опоки

- объем отливки 

- объем литниковой  системы

 

Объем опоки  определяется

 

Где - размеры литниковой опоки

- размеры верхней  опоки

 

 

Объем литейной системы определяется

,

Где - объем питателя

- объем шлакоуловителя

- объем стояка

- объем воронки

 

 

 

 

 

 

 

Расход  формовочной смеси на одну деталь 36 кг. В виду того, что производство единичное, вид формовки ручной.

 

5 Расход металла

 

Количество  металла необходимое для изготовления отливки определяется не только массой отливки, но и массой металла который  останется в литниковой системе. Эта масса определяется:

 

Общий расход металла 

 

 

6 Охлаждение и выбивка отливок. Удаление стержней, очистка и обрубка отливок.

 

Продолжительность выдержки чугунных отливок в форме  определяется по формуле Б.В Кнорре.

 

- масса отливки;

- коэффициент зависящий от конфигурации отливки и толщины ее стенок

 

Выбивку отливок и удаление стержней в  условиях единичного производства осуществляют в ручную, с помощью накладки подвесных  вибраторов или вибрационного коромысла.

Литник  определяют резкой ножовочной лопат  или на круглопильных станках, обрубочных прессах.