Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Расчетно-графическая работа - Литейная технология отливка Проводка - файл Проводка.doc


Расчетно-графическая работа - Литейная технология отливка Проводка
скачать (1060.2 kb.)

Доступные файлы (5):

Проводка.doc506kb.20.03.2009 00:00скачать
Проводка1.slddrw
Проводка.PDF142kb.20.03.2009 10:55скачать
Проводка.slddrw
Проводка.SLDPRT

содержание
Загрузка...

Проводка.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ДОНБАССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНАЯ

АКАДЕМИЯ

Кафедра ТОЛП


Расчетно-графическая работа

По дисциплине: «Теоретические основы формообразования»

Выполнил:

Ст. гр. ЛП 05-1

Проверил:

Фесенко А.Н.

Краматорск 2009
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВКИ «ПРОВОДКА»

2 ВЫБОР ПОЛОЖЕНИЯ ОТЛИВКИ В ФОРМЕ И НАЗНАЧЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ РАЗЪЕМА МОДЕЛИ И ФОРМЫ

3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМ ТОЧНОСТИ ОТЛИВКИ И ВЕЛИЧИНЫ ПРИПУСКОВ НА МЕХАНИЧЕСКУЮ ОБРАБОТКУ

^ 4 РАСЧЕТ ПРИБЫЛЕЙ

5 РАСЧЕТ ВЫПОРОВ

6 РАСЧЕТ ЛИТНИКОВОЙ СИСТЕМЫ

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

Приложение А – Чертеж «Элементы литейной формы»
ВВЕДЕНИЕ
Материал отливки: Сталь 40Л-I ГОСТ 977-88

Годовой план: 10000 шт.

Чертеж детали приведен на рисунке 1



Рисунок 1 – Чертеж детали
Масса – 149кг.

Данная отливка по массе относится к II группе. При годовом плане 10000 шт. и второй группе по массе [1], находим тип производства – крупносерийный.

Учитывая серийность производства, и геометрические оссобенности отливки «проводка», выбираем единую песчано-глинистую смесь с содержанием влаги более 6%.

^ 1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВКИ «ПРОВОДКА»
Разработка техпроцесса изготовления отливки начинается с анализа технологичности конструкции литой детали. Технологичной считается такая конструкция, которая позволяет получать её высокого качества при минимальных затратах . Технологичность оценивается по ряду параметров:

- Толщина всех стенок отливки должна быть не менее минимально допустимой для заданного сплава. Для средних стальных отливок это значение находится в пределах 7..8 мм.

Минимальная толщина стенок данной детали составляет 20мм, а преобладающая 30мм, следовательно, по этому параметру отливка будет технологичной.

- В отливке не должно быть смежных стенок с большой разницей в толщине. Если отношение толщины большей стенки к толщине меньшей будет более 4, то отливка считается нетехнологичной.

В отливке «проводка» имеется сопряжение перепад толщин которого составляет:

110/30 = 3,6 – следовательно по данному критерию отливка является технологичной.

- В отливке не должно быть прямых и острых углов. Переходы должны быть скруглены.

В данной отливке имеются острые углы, находящиеся на концах отливки (наружные), в процессе проектирования литейной технологии, острые углы необходимо залить, обозначив их непроливаемыми элементами, что повлечет за собой дополнительное повышение технологичности конструкции, удешевление модельного комплекта и упрощения изготовления литейной формы (ислючит использование стержней или «болванов»). На внутренних сопряжениях острые углы отсутствуют. С учетом проделанных изменений данную отливку можно считать технологичной по данному критерию.

- Сопряжения L-, V-, X-, Г- и Т-образных узлов должны быть скруглены.

В отливке отсутствуют сопряжения данного типа или они скруглены – по данному параметру отливка является технологичной.

- Внутренние полости отливки должны иметь выход наружу.

В исследуемой детали есть две полости – сквозные отверстия, имеющие выход наружу. Но. Учитывая серийность производства и диаметр отверстий (полостей), обозначим их как непроливной элемент, поскольку два отверстия выполняются методами механической обработки. По этому параметру отливка технологична.

- Сложные внутренние полости должны быть объединены в одну.

Исследуемая деталь не имеет сложных полостей. Отливка технологична.

- Должен соблюдаться принцип последовательного затвердевания от нижних частей к верхним.

Отливка «проводка» имеет массивную часть и тонкую в виде плиты, направленое затвердевание возможно обеспечить за счет установки прибылей в массивных частях. Отливка является технологичной.

- Отливка должна быть компактной и не иметь частей, мешающих ее извлечению из формы.

Учитывая изменения введенные в чертеж отливки (определение непроливных элементов) отливка не имеет частей мешающих извлечению ее из формы. Отливка не является компактной, но тем не менее ее можно назвать технологичной.

- Конструкция отливки должна предусматривать ее изготовление без стержнейили с минимальным их количеством.

Отливку можно изготовить без стержней, что весьма эффективно при крупносерийном производстве. По данному критерию отливка технологична.

К нетехнологичности конструкции отливки можно отнести наличие обширной плоской поверхности (зеркало металла), но учитывая толщину площадки 30мм металл в данной части отливки будет быстро застывать, вследствие чего термодиструкция формы будет минимальной.

^ 2 ВЫБОР ПОЛОЖЕНИЯ ОТЛИВКИ В ФОРМЕ И НАЗНАЧЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ РАЗЪЕМА МОДЕЛИ И ФОРМЫ
При определении положения отливки в форме необходимо учитывать простоту ее сборки, наименьшую стоимость модельного комплекта, а также возможность обеспечивания качества изготовления отливки.

Различные варианты расположения отливки «проводка» в форме и назначение поверхности разъема приведены на рисунке 2.

1 Вариант:



2 Вариант:



3 Вариант:



Рисунок 2 – Варианты разъемов формы и модели
Предложенные варианты оцениваются по нескольким параметрам, после чего из них выбирается лучший:

- Расположение отливки должно обеспечить принцип направленного затвердевания.

Это возможно при использовании вариантов 1,2,3 .

- Всю отливку желательно располагать в нижней полуформе. Это возможно только при использовании варианта 1. Варианты 2 и 3 не обеспечат такого расположения.

- Наиболее ответственные части отливки и плоскости, подвергаемые механической обработке, должны располагаться в нижней полуформе. По данному критерию все варианты подходят. При использовании варианта 2 – две обрабатываемые поверхности попадают в верхнюю полуформу.

- Выбранное положение отливки должно обеспечить изготовление отливки без стержней. Варианты 2 и 3 не позволяют выполнить отливку без стержней или отьемных частей или «болванов», то есть по данному критерию соответствует лишь первый вариант расположения отливки в форме. Учитывая серийность производства, положение отливки должно обеспечивать наибольшую простоту изготовления формы, а также должно исключать перекосы при сборке формы.

- Выбранная поверхность разъема должна обеспечить возможность установки прибылей и выпоров. Варианты 1 и3 позволяют установить прибыли и выпора, а также подвод литниково-питающей системы к телу отливки. Вариант 2 несколько затрудняет установку прибыли, так как модель верха тонкая 10мм.(без припуска)

В качестве окончательного варианта расположения отливки в форме выбираем вариант 1, так как он обеспечивает наиболее простое и дешевое изготовления модельного комплекта, формы и отливки в целом. Отсутствие отъемных частей в варианте 1 обеспечивает более простое и точное изготовление отливки по сравнению с вариантом 2.


^ 3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМ ТОЧНОСТИ ОТЛИВКИ И ВЕЛИЧИНЫ ПРИПУСКОВ НА МЕХАНИЧЕСКУЮ ОБРАБОТКУ
Определение норм точности начинается с определения диапазона норм размерной точности. Она выбирается по таблице 9 стр.32 [2]. Диапазон зависит от вида техпроцесса литья (в нашем случае – литье в сухие песчано-глинистые формы с влажностью более 6%), типа сплава (в нашем случае – сталь 40 Л-I), отношения к термообработке (данная отливка подвергается отжигу) и максимальному размеру (933 мм). Принимаем диапазон размерной точности – 9т..13.

Из данного ряда с учетом серийности, степени автоматизации и массы отливки выбираем 11 класс точности.

По данному классу по таблице 1 стр. 3 [2] выбираем допуски размеров для обрабатываемых и ответственных необрабатываемых поверхностей. Значения размеров и их допуски заносим в таблицу 1.
Таблица 1 – Значения допусков и припусков на механическую обработку

№ поверхности

Номинальный размер, мм

Допуск, мм

Припуск на обработку, мм

1

30 (верх)

3,6

5,0

2

700 (бок)

8,0

8,0

3

700 (бок)

8,0

8,0

4

150 (бок)

5,0

6,0

5

150 (бок)

5,0

6,0

6

933 (бок)

8,0

9,0

7

933 (бок)

8,0

9,0

8

20 (низ)

3,6

5,0

9

40 (низ)

3,6

5,0


Определяем ряд степеней точности поверхности (таблица 11 стр. 36 [2]). Он зависит от тех же параметров, что и рад допусков. Выбираем ряд степеней точности поверхности 13..19. С учетом серийности, степени автоматизации и массы отливки выбираем из заданного диапазона 18 класс степени точности поверхности.

По таблице 14 стр.43 [2] для этого класса степеней точности поверхности принимаем ряд припусков на механообработку 9..12. С учетом типа сплава и отношения отливки к термообработке принимаем для нижних и боковых поверхностей 11 ряд припуска, а для верхних – 12 ряд.

Зная ряд припуска, допуск и тип окончательной механической обработки, назначаем на каждую обрабатываемую поверхность припуски на механическую обработку. Величины припусков заносим в таблицу 1.

Далее по таблице 13 стр. 40 [2] находим диапазон классов массовой точности отливки. Он зависит от способа литья, типа сплава, отношения к термообработке и номинальной массы отливки (Мо).

,где Мдет=149 кг – масса детали;

Мпр.м.о. – Общая масса всех припусков на механическую обработку.
20 кг.
1,92 кг.
1,92 кг.
0,4 кг.
0,4кг.
0,2кг.
0,2кг.
0,3 кг.

1,1 кг.
Мн.э.=14,82 кг – масса непроливных элементов;

Мд.э. – масса дополнительных элементов. В данной отливке отсутствуют дополнительные элементы, следовательно их массу можно принять равной нулю.
Mо = 149+20+2+2+0,4+0,4+0,2+0,2+0,3+1,1+14,82=189,02189 кг.
Принимаем диапазон классов массовой точности 9..16. В зависимости от серийности производства, степени автоматизации и массы отливки принимаем 11 класс массовой точности.

Зная класс массовой точности и номинальную массу отливки по таблице 4 стр. 7 [2], принимаем допуск массы отливки – 5%.

Допустимая масса отливки:
189+189·0,05=189+9,5 кг.
^ 4 РАСЧЕТ ПРИБЫЛЕЙ
Исследуемая отливка имеет два термических узла, на которые устанавливаются прибыли – верхние плоскости цилиндрических элементов. Массы цилиндров одинаковы:
13 кг.
Масса части, которая совместно с цилиндром составит термический узел составит:
5,3 кг.
Тогда масса термического узла составит: Мт.у.= Mц+М = 13+5,3=18,3кг.

Расчет прибылей осуществляется по методу П.Ф.Василевского. Применяем прибыли закрытого типа. Уклон прибыли – 3° (1:5). Эскиз прибыли приведен на рисунке 3.

Рисунок 3 – Эскиз прибыли

а) Расчет прибылей ведем по любому из термических узлов, так как они одинаковые.

Для питания узла необходимо прибылей:


где f=1 – коэффициент, показывающий какую долю окружности занимает узел;

Dср – средний диаметр узла 187,5мм;

δо – толщина стенки узла 100 мм.
0,7361
Для питания этого узла применяем одну прибыль.

Итого на одну отливку (два термических узла) необходимо две одинаковые прибыли. Выбираем соотношение Нпр./Dпр. из таблицы 4.13 стр. 34 [4] для первой типовой схемы питания рисунок 4.2 стр. 33 [4].

Принимаем отношение высоты прибыли к ее диаметру у основания Нпр/Dпр=1

Отношение Dпр/ при Нпр./Dпр=1 – 2,4..2,6.

Принимаем Dпр. = Нпр. = 240мм. Тогда Rприб., с учетом уклона 1:5 составит 113мм.

Объем прибыли:
Vпр.= 8469141,81мм3.
Масса прибыли:

Плотность стали в жидком состоянии принимаем равной 7200кг/м3
60,5 кг.
Суммарная масса прибылей составит:
∑Мпр = 60,5+60,5 = 121 кг.

Для проверки правильности выбора прибылей проведем расчет технологического выхода годного:




Мо= 189 кг – масса отливки

Мпр – суммарная масса прибылей

Мвып – суммарная масса выпоров. В первом приближении:
Мвып=(0,02..0,05)Мо=5,67 кг.
Мл.с. – масса литниковой системы. в первом приближении:
Мл.с.=(0,02..0,10)Мо=11,34 кг.
Мж=189+121+5,67+11,34=327,01 кг
58%
Такой уровень ТВГ отвечает норме для данного типа прибылей. Расчет прибылей проведен верно.

^ 6 РАСЧЕТ ВЫПОРОВ
Расчет выпоров сводится к определению суммарной площади сечения выпоров. Для данной отливки используем два конических выпора, расположенных над каждой из прибылей.

где Vo=189/(7,81·10-6)= 25414260,26мм3;

Vкр=1600 мм/с – критическая скорость выхода газов из формы;

τ – оптимальная продолжительность заливки формы;

Для стали:

S1=0,80 – эмпирический коэффициент Дубицкого;

δо≈38 мм – средняя толщина стенки отливки;

Мж – масса расплава
19с.
Тогда
1671,99 мм2
Так, как в отливке «проводка» две одинаковые прибыли установлены в одинаковых термических узлах, то для выхода газов из формы необходимо установить два одинаковых выпора, площадь которых находим из формулы:

835 мм2


Принимаем диаметр выпора – 20 мм. Каждый выпор расширяется кверху под углом 6° (уклон 1:10). Для определения высоты выпоров сначала следует выбрать опоку для верхней полуформы. Для отливки массой 189 кг по таблице 27 стр. 41 [1] находим минимально допустимые расстоянии между моделью и опокой. Эти расстояния:

- от верха модели до верха опоки – 100 мм;

- от низа модели до низа опоки – 120 мм;

- от модели до стенки опоки – 70 мм;

- от модели до литникового хода – 60 мм.

По этим параметрам по таблицам 28 (стр. 42..43) и 29 (стр. 44) [1] выбираем стандартные опоки:

- верха – 1400х900х350 мм;

- низа – 1400х900х250 мм;

Тогда высота выпора – 110 мм;

Масса выпоров:
0,64 кг.
Общая масса выпоров – 0,64+0,64=1,28 кг.

^ 7 РАСЧЕТ ЛИТНИКОВОЙ СИСТЕМЫ
Для равномерного заполнения отливки расплавом используем литниковую систему с отношениями площадей сечения Fпитателя:Fлит.хода:Fстояка=1,0:1,0:1,0. Подвод металла к полости формы осуществляется через два питателя с трапецеидальным сечением. Расчет литниковой системы сводится к определению суммарной площади сечения питателя. Она определяется по формуле:

где Мж=327,01 кг – масса жидкого металла;

τ – оптимальная продолжительность заливки формы расплавом. Определяется по формуле:

Коэффициент S6 определяется в зависимости от объемного коэффициента отливки:

При таком значении коэффициент S6=0,55.

Ксту – удельная скорость заливки стали (кг/(см2·с)). Определяется в зависимости от техпроцесса литья и объемного коэффициента. Для литья в сухую форму и объемного коэффициента Кv=2,52 удельная скорость заливки стали будет равна 0,80.

L – коэффициент жидкотекучести стали. Для стали 40Л - L=1.
46,72см2= 4672мм2

Площадь одного питателя – 4672/2=2336 мм2. Эскиз сечения питателя представлен на рисунке 4.

Рисунок 4 – Эскиз сечения питателя
Для определения геометрических размеров питателя задаемся отношениями a:h=1:1,2 и a:b=1:0,8.Основание питателя:
36мм
Принимаем нижнее основание питателя – 36 мм. Тогда верхнее основание питателя – 36·0,8=28 мм. Принимаем верхнее основание питателя –28 мм. Высота питателя – 36·1,2=44 мм. Тогда фактическая площадь сечения питателя:
1408 мм2
Общая площадь питателей: 2·1408=2816 мм2.

Суммарное сечение литникового хода равно суммарному сечению питателей и сечению стояка.

Принимаем нижнее основание литникового хода равное 36мм. Верхнее основание 28мм. Высота литникового хода 44мм.

Площадь стояка равна площади питателя и площади литникового хода.

Сечение стояка – круг. Его диаметр:
53,35 мм.

Принимаем диаметр стояка у основания – 50 мм.

Общая масса литниковой системы:

Мпит – общая масса питателей, т.к. питателя – два, то:

Расстояние от литникового хода до модели – 60 мм, следовательно, длина питателя 60мм. Тогда:
1,2 кг.
Расстояние между краями питателей 588 мм, учитывая выступание литникового хода за края питателей на 20 мм, общая длина литникового хода составит: 588+20+20=628мм.

Масса литникового хода:
12,73 кг.
Стояк имеет уклон 1:20. Высота стояка равна высоте верхней опоки – 350 мм.

Масса стояка:
Мст= 9 кг.
Тогда масса литниковой системы:
Мл.с.=1,2+12,73+9 =22,93 кг.
Тогда уточненная масса жидкого расплава:
Мж=22,93+121+1,28+189=334,21 кг
Технологический выход годного:
56,55%
С учетом массы отливки ТВГ 57 % - отвечает норме.

^ ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
1. В.К. Могилев, О.И. Лев. Справочник литейщика. – М.: Машиностроение, 1988. – 272 с. ил
2. ГОСТ 26645-85. Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку. – Введен 01.07.1987 – М.: Издательство стандартов, 1985. – 51с.
3. ГОСТ 3212-92 Комплекты модельные. Уклоны формовочные, стержневые знаки, допуски размеров. – Вместо ГОСТ 3212-80; Введен 01.07.1993 – М.: Издательство стандартов, 1992. – 14с.
4. Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Технология литейного производства» для студентов специальности 7.090205/ Сост. В.И. Тупчиенко. – Краматорск: ДГМА, 1999. – 60с.


Скачать файл (1060.2 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru