Литье по выплавляемым моделям

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 08 Января 2013 в 14:32, курсовая работа

Краткое описание

Цех литья по выплавляемым моделям с годовым выпуском 1000 тонн отливок из углеродистой стали. – Челябинск: ЮУрГУ, ФМ- 562, 2007. – 32 с. Библиография литературы – 6 наименований, 1 лист чер-тежа ф. А1.
В курсовом проекте спроектирован цех литья по выплавляемым моделям с годовым выпуском 1000 тонн отливок из углеродистой стали, рассчитана его производственная программа.

Содержание

Введение…………………………………………………………………………..…4
1. Структура цеха литья по выплавляемым моделям…………………………...5
2. Производственная программа……………………………………………….…6
3. Выбор режима работы цеха и фондов времени…………………………….…6
4. Расчет производственных отделений цеха…………………………………….7
4.1. Модельное отделение…………………………………………………………7
4.2.Отделение изготовления оболочек форм…………………………………….13
4.3 Прокалочно-заливочное отделение…………………………………………..20
4.4. Термообрубное отделение……………………………………………………25
5. Расчет складов цеха……………………...……………………………………..27
6. Вспомогательные отделения и участки цеха………………………………….29
7. Внутрицеховой транспорт……………………………………………………...30
Заключение…………………………………………………………………………..31
Литература…………………………………………………………………….…..…32

Вложенные файлы: 1 файл

курсов вступ.doc

— 410.00 Кб (Скачать файл)

 

Продолжение табл.4

 

Потери  блоков при обмазке

Потери  блоков при вытопке

Потери  блоков при прокалке и заливке  форм

Количество  блоков на годовую программу,103 шт.

%

103 шт.

%

103 шт.

%

103 шт.

8

9

10

11

12

13

14

7

18,041

8

20,618

5

12,886

309,277

1,203

1,374

0,859

20,618

18,041

20,618

12,886

309,275

4,811

5,498

3,436

82,473

1,503

1,718

1,074

25,773

Итого

43,599

49,826

31,141

747,416


 

Продолжение табл.4

 

Требуемое

количество 

звеньев,103 шт.

Потери  звеньев при 

запрессовке и сборке

Количество  модельных звеньев

на  годовую программу,103 шт.

%

103шт.

15

16

17

18

773,195

14

108,247

881,442

51,545

7,216

58,761

773,195

108,247

881,442

206,185

28,866

235,051

64,432

9,02

73,452

1868,552

261,596

2130,148




 

Таблица 5.Ведомость годовой потребности  в литниковых чашах и колпачках

 

Количество  блоков

на  годовую программу, 103шт.

Потребность, 103 шт.

Количество  моделей в звене, шт.

Потребность

в звеньях, 103 шт.

в чашах

в колпачках

чаш

колпачков

чаш

колпачков

1

2

3

4

5

6

7

309,277

309,277

309,277

4

4

77,319

77,319

20,618

20,618

20,618

4

4

5,154

5,154

309,275

309,275

309,275

4

4

77,319

77,319

82,473

82,473

82,473

4

4

20,618

20,618

25,773

25,773

25,773

4

4

6,443

6,443

Итого

747,416

747,416

186,853

186,853


Продолжение табл. 5

Брак  при запрессовке

Количество  модельных звеньев 

на  годовую программу, 103 шт.

чаш

колпачков

%

103 шт.

%

103 шт.

чаш

колпачков

8

9

10

11

12

13

14

10,825

14

10,825

88,144

88,144

0,722

0,722

5,876

5,876

10,825

10,825

88,144

88,144

2,886

2,886

23,504

23,504

0,902

0,902

7,345

7,345

26,16

26,16

213,013

213,013


 

Сумма данных графы 18 табл. 4 и граф 12, 13 табл. 5, определяющая требуемое число запрессовок в год, служит для расчета необходимого количества запрессовочных модельных автоматов.

Для изготовления модельных звеньев принимаем карусельный автомат мод. 653. Технические характеристики его следующие: производительность 190—360 звеньев в час, размеры поверхностей для крепления пресс-форм 250 х 250 мм, наименьшее расстояние между плитами для крепления пресс-форм 250 мм, темп работы стола 10 – 14 – 29 с, число устанавливаемых пресс-форм 10, ход подвижной плиты не менее 160 мм, расход воздуха не более 50 м3/ч, расход воды 3 – 4 м3/ч, давление сжатого воздуха не менее 0,5 МПа, усилие смыкания 10 кН, габаритные размеры 3700 х2900 х1400 мм.

Необходимое количество запрессовочных модельных  автоматов рассчитывают по формуле (2):

Р´1=

=2,829

Количество запрессовочных модельных автоматов, принимаемое к установке в цехе Р2=3 единицы.

Определим КЗО – коэффициент загрузки оборудования по формуле (3):

КЗО=

=0,94.

Готовые модели после извлечения их из пресс-форм и предварительного визуального контроля охлаждают в проточной воде или обдувкой воздухом.

Сборка моделей  осуществляется механическим креплением. Это высокопроизводительный метод сборки моделей в блоки на металлический стояк-каркас с механическим зажимом. Стояк-каркас предназначен для сборки моделей звеньями, изготовленными в многоместных пресс-формах с частью модели стояка (втулкой) с замком на торцовой части, исключающим относительное перемещение звеньев, собранных в блок. К преимуществам звеньевой сборки на стояк-каркас по сравнению с припаиванием относятся в 10—20 раз большая производительность и обеспечение полной повторяемости конструкции блока, разработанной технологом. Исключается возможность смещения моделей, наблюдаемого при некачественной сборке припаиванием, искажения размера питателя в результате излишнего его оплавления, непрочного присоединения моделей, образования вследствие неполного припаивания зазора между питателем и соединяемым с ним элементом литниковой системы./2/

4.2.Отделение изготовления оболочек форм

В отделении  изготовления оболочек форм выполняются  следующие операции: подготовка материалов покрытия, приготовление покрытия, нанесения его на модельные блоки, сушка покрытия, извлечение стояков и выплавление модельного состава.

Высокая чистота  поверхности отливки получается вследствие нанесения на выплавляемую модель слоя покрытия из твердой составляющей – пылевидного кварца и жидкого связующего – гидролизованного раствора этилсиликата и жидкого стекла.

Подготовка твердого материала состоит в измельчении, промывке, прокаливании и просеве. Измельчение производится в шаровых мельницах, футерованных внутри плитами из кварца. Прокаливание осуществляют в печах барабанного типа, выдерживают при 250…300ºС в течении 2…3 часов, затем охлаждают до комнатной температуры. Просев осуществляется с помощью сит.

Подготовка связующих  растворов заключается в приготовлении  гидролизованного раствора этилсиликата в гидролизаторах и жидкого стекла.

Этилсиликат (ЭТС) – прозрачная или слабоокрашенная жидкость с запахом эфира. Это продукт реакции этилового спирта с четыреххлористым кремнием при непрерывном их смешивании и охлаждении в реакторе. Реакция этерификации, или эфиризации, может быть схематически представлена следующим уравнением (если применяют обезвоженный спирт):

SiCl4 + 4С2Н5ОН = (C2H5O)4Si + 4HC1,

где (C2H5O)4Si – этиловый эфир ортокремниевой кислоты с температурой кипения 165,5 °С, называемый также тетраэтоксисиланом, или моноэфиром.

Приготовление связующего раствора получают гидролизом ЭТС, для чего вводят воду. Гидролиз – это процесс замещения содержащихся в ЭТС этоксильных групп (С2Н5О) гидроксильными (ОН), содержащимися в воде. Гидролиз сопровождается поликонденсацией.

Расчет  гидролиза.

ЭТС-40,p =1050 кг/м3, в количестве 1л.; спирт этиловый,p= 803,3 кг/м3; кислота соляная, p=1190 кг/м3.

Гидролиз проводим на 16% SiO2 в гидролизате, отверждение в воздушно-аммиачной среде.

Рассчитываем  количество растворителя Р, которое требуется для получения 16 % SiO2 в связующем по формуле:

м(4)

где m – содержание SiО2 в этилсиликате, %; Q – объем гидролизуемого этилсиликата, м3; r – плотность этилсиликата, кг/м3; r1 – плотность разбавителя, кг/м3.

=1960,7 мл.

Рассчитываем  общее количество воды, требуемое для гидролиза:

 кг (5)

где А – содержание этоксильных групп, %; М1 – молекулярная масса воды, кг; М2 – молекулярная масса этоксильных групп, кг.

При условий отверждения связующего в среде аммиака принимаем  соотношение количества молей воды и этоксильных групп К = 0,3. Так как содержание этоксильных групп в исходном этилсиликате не оговорено условием задания, принимаем его средним для данной марки ЭТС-40, т.е. А = 70 %. Молекулярная масса воды М1 = 18 г (0,018 кг), молекулярная масса этоксильных групп:

М2 = 12×2+1×5+16 = 45 г, т.е. М2 = 0,045 кг.

Тогда   Н = 0,3 × = 0,0882кг=88,2 мл.

Определяем  количество воды, вносимое растворителем  – этиловым спиртом:

кг (6)

где А1 – содержание воды в спирте, % масс. А1 = 3,2 % масс.

Количество  воды, вносимое растворителем:

Н1 =

= 0,0504 кг.

Количество  соляной кислоты для ускорения  процесса гидролиза принимаем:

В = 0,01×Q = 0,01×1×10-3 = 0,01×10-3 м3=10 мл. (7)

Количество воды, вносимое с катализатором – соляной кислотой:

кг (8)

Здесь В = (0,01…0,014)×Q – количество соляной кислоты, взятое для гидролиза, м3; r2 – плотность соляной кислоты, кг/м3; А2 – содержание воды в соляной кислоте, % масс.

Н2 =

=0,00747кг

При r2 = 1190 кг/м3, А2 = 62,78 % масс.

Количество  воды, которое необходимо ввести непосредственно  в этилсиликат при его гидролизе, составит:

 кг. (9)

Н3 = 0,0882 – (0,0504 + 0,00747) = 0,03033кг=30,33 мл.

Количество  компонентов гидролиза на один литр ЭТС-40:

Этилсиликат ГОСТ 26371-84    1000 мл;

Вода  дистиллированная ГОСТ 6709-72  30,3 мл;

Спирт этиловый ГОСТ 17299-85   1960,7 мл;

Кислота соляная  ГОСТ 3118-77   10 мл;

Всего        3001 мл.

Расход суспензии на 1000 т годных отливок при трех слоях этилсиликатового связующего – 309 т. Гидролизованный раствор ЭТС-40 в суспензии составляет 40%, т.е. 123,6 т.

Приготовка  связующего раствора этилсиликата осуществляют в гидролизаторе конструкции  НИИавтопром с производительностью 40 л/ч, емкостью бака 50л, скоростью вращения мешалки 2800 об/мин, габариты установки 750 600 1470мм.

Рассчитаем  необходимое количество гидрализаторов по формуле (2):

Р´1=

=0,86

Количество гидролизаторов, принимаемое к установке в цехе Р2=1 единица.

Определим КЗО – коэффициент загрузки оборудования по формуле (3):

КЗО=

=0,86.

Жидкое  стекло (ЖС) относят к основным связующим, так как его водная вытяжка после прокаливания оболочки — щелочная; получают растворением в горячей воде при повышенном давлении раздробленной силикат-глыбы. Последнюю изготовляют наиболее часто сплавлением кремнезема с содой:

SiO2 + nNa2CO3 = SiO2·nNa2O+nСО2.

ЖС может быть натриевым, калиевым или литиевым.

Жидкое стекло характеризуется химическим составом, модулем, удельным весом. Под модулем понимается отношение числа грамм-молекул кремнезема к числу грамм-молекул окиси натрия в продукте. Модуль должен быть 2,56 – 3.

М= 1,032,                                                                (10)

Информация о работе Литье по выплавляемым моделям