Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
- 17 -
Введение
Данная курсовая работа является заключительной и обобщающей работой по дисциплинам «Технология конструкционных материалов» и «Материаловедение», ступенью для последующих курсовых работ, в том числе и для дипломного проекта.
При выборе технологии производства деталей необходимо ориентироваться в первую очередь на требования изделий, которые нужно получить. Необходимо уметь правильно выбрать материал, определить его химический состав, назначить оптимальный режим термической обработки, описать его структуру и свойства, составить технологические процессы получения и обработки материала заготовки.
Выбор способа получения заготовки – всегда очень сложная, подчас трудноразрешимая задача, так как часто различные способы могут надежно обеспечить технические и экономические требования, предъявляемые к детали. Таким образом, выбранный способ получения заготовки должен быть экономичным, обеспечивающим высокое качество детали, производительным, нетрудоемким процессом. Оценку целесообразности и технико-экономической эффективности применения того или иного способа необходимо производить с учетом всех его недостатков и преимуществ.
1 Выбор материала и способа получения заготовки
1.1Выбор материала
При выборе материала руководствуются, прежде всего, необходимыми свойствами: механическими, эксплуатационными. Принимаются также во внимание серийность и экономические затраты на производство материала. В таблице 1 приведены все требуемые свойства выбираемого материала.
Механические свойства условия эксплуатации детали представлены в таблице 1:
|
в, МПа |
, % |
ρ, т/м3 |
НВ |
Условия эксплуатации |
|
не менее 147 |
не менее 1% |
2,66 |
50 |
Статические и динамические нагрузки, ответственное назначение, герметичность. |
Таблица 1 – Механические свойства условия эксплуатации детали
На основании этих данных выбираются сплавы, которые имеют низкую плотность и низкое относительное удлинение, а также низкие предел прочности и твердость. Этим требованиям соответствуют литейные алюминиевые сплавы. Чугуны и стали не рассматриваются. По назначению конструкционные литейные алюминиевые сплавы можно условно разделить на следующие группы:
- сплавы, отличающиеся высокой герметичностью;
- высоко прочные и жаропрочные сплавы;
- коррозионно-стойкие сплавы.
По условиям эксплуатации подходит сплав АК7ч.
Сплав АК7ч относится к герметичным конструкционным материалам, при испытании на герметичность разрушается без течи, что обусловлено его прочностью и пластичностью.
Химический состав сплава приведен в таблице 2:
|
Сплав |
Mg, % |
Si, % |
Mn, % |
Ti, % |
Другие элементы, % |
|
АК7ч |
0,2-0,5 |
6-8 |
До 0,4 |
Менее 0,1 |
2 |
Таблица 2 – Химический состав сплава АК7ч
Он является доэвтектическим в системе Al – Si. Основными составляющими двойных сплавов Al с Si являются первичные кристаллы α (Al) твердого раствора и двойная эвтектика α (Al) + Si, а также нередко содержит и первичные кристаллы кремния. Для измельчения структуры эвтектики и устранения избыточных кристаллов кремния силумины модифицируют натрием (0,05-0,08%) путём присадки расплаву смеси солей 67% NaF и 33% NaCl. В присутствии натрия происходит смещение линий диаграммы состояния. В этом случае в структуре сплава вместо избыточного кремния появляются кристаллы α-раствора. Эвтектика приобретает тонкое строение и состоит из мелких кристаллов β-(Si) и твёрдого раствора. В процессе затвердевания кристаллы кремния обволакиваются плёнкой силицида натрия Na2Si, которая затрудняет их рост. Такие изменения структуры улучшают механические свойства сплава.
Эвтектика(α+Si)
Al(α)
Рисунок 1 – Микроструктура силумина после модифицирования
|
Марка сплава |
Температура плавления |
Температурный интервал кристаллизации |
Температура литья |
Линейная усадка, % |
Жидкотекучесть при 700 0С (прутковая проба), мм |
Склонность к образованию горячих (тширина кольцарещин), мм |
Герметичность |
Склонность к газонасыщению |
|
0С |
||||||||
|
АК7ч |
550 |
620-577 |
690-750 |
1,0 |
350 |
Не образуется |
Высокая |
Технологические свойства сплава приведены в таблице 3:
Таблица 3 – Технологические свойства АК7ч
Из таблицы 3 видно, что сплав АК7ч имеет узкий интервал кристаллизации, хорошие литейные свойства: небольшую линейную усадку, повышенную жидкотекучесть, обеспечивающую получение тонкостенных и сложных по конфигурации отливок, малую склонность к образованию трещин при затрудненной усадке и рассеянную усадочную пористость. Кристаллизация идет от периферийной зоны (стенок формы) к внутренним зонам отливки, что вызывает образование между первичными кристаллами сплошного слоя мелкозернистой эвтектики. Это препятствует образованию сквозных усадочных каналов между зернами твердого раствора.
1.2 Общая схема технологического процесса получения детали.
Оценка технологичности детали и выбор способа получения заготовки
Марка литейного
материала (АК7ч)
Выбор матерьяла
Чертеж
детали
«рычаг»
Материал
(АК7ч)
Чертеж детали
Требования к материалу рычагу
серийность
8000 штук в год
Электропечь сопротивления
Шихтовые материалы
Разработка элементов литейной формы и литейного чертежа
Выплавка сплава АК7ч
Расплав
АК7ч
Способ
литья:
литье
в кокиль
Литейная документация
Изготовление литейной формы
Разработка технологического процесса литья
Изготовление стержней
Литейная форма
Деталь
Контроль
Механическая обработка
Выбивка, обрезка, очистка
отливки
Заливка форм
Рисунок 2 – Общая технологическая схема получения детали
1.3 Оценка технологичности детали и выбор способа получения заготовки
В данной курсовой работе для изготовления детали рычаг выбирается литьё, потому что:
- именно литьё обеспечивает экономичность производства детали в связи с её высокой серийностью (8000 шт/год) по сравнению с другими способами производства;
- алюминиевый сплав АК7ч, обладающий хорошими литейными свойствами и предназначенный для изготовления герметичных тонкостенных отливок сложной конфигурации
Для изготовления отливок применяют множество способов литья: в песчаные формы, в оболочковые формы, по выплавляемым моделям, в кокиль, под давлением, центробежное литьё и др. Область применения того или иного способа литья определяется объёмом производства, требования к геометрической точности и шероховатости поверхности отливок, экономической целесообразностью и другими факторами.
Трудности выбора способа литья усугубляется тем, что большую часть отливок можно изготовить несколькими способами, которые в равной степени обеспечивают требуемые свойства литой детали. В этом случае решающим фактором, указывающим на наиболее рациональный технологический процесс производства заданного числа отливок, является его экономичность.
Рассматривая способы литья: литьё в оболочковые формы, по выплавляемым моделям, под давлением, в землю и центробежное, каждый из них отвергается по определенным причинам, склоняясь к выбору литья в кокиль. Недостатком литья в оболочковые формы является высокая стоимость песчано-смоляных смесей. Литьё по выплавляемым моделям является очень трудоёмким и сложным процессом, длящимся более двух суток и имеющим высокую стоимость. Литьё под давлением имеет высокую стоимость пресс-форм. Оно характеризуется образованием пористости и раковин в массивных частях отливки. При центробежном литье происходит загрязнение внутренней поверхности отливок неметаллическими включениями, внутренняя поверхность отливок получается неровной и требует введение для внутренних размеров сравнительно больших припусков. Литьё в землю является мелкосерийным производством, а значит, не подходит для изготовления заданной детали, серийность которой составляет 8000 штук в год.
Литье в кокиль по сравнению с литьём в песчано-глинистые формы имеет ряд преимуществ: относительную долговечность формы и ускоренное охлаждение в ней отливки; резкое сокращение или практически полное исключение расхода формовочных материалов; увеличение съема с формовочной площади в 2-6 раз; повышение производительности труда в 1,5-6 раз; увеличение уровня возможной механизации; улучшение условий труда; уменьшение шероховатости поверхности; повышение точности отливок; увеличение плотности отливок; уменьшение размеров прибылей и часто даже их устранение, особенно при литье высокопрочного чугуна. Сочетание кокиля и высокопрочного чугуна дает наиболее значительный технический и экономический эффект.
К недостаткам процесса относятся: ограниченность по геометрической сложности и массе; требования к серийности отливок; увеличенная продолжительность подготовки производства; повышенная чувствительность к изменению параметров процесса; неоднородность структуры чугуна и, в частности, поверхностный отбел на отливках; большая трудоемкость изготовления оснастки.
Кокильные машины имеют высокую производительность, безопасность в работе, автоматизированный процесс сборки-разборки кокиля, установки стержней, выемки заготовки. Обогреваются кокильные машины в основном электронагревателями.
2 Получение материала
2.1 Выбор печи для плавки
Для выплавки алюминиевого сплава наиболее подходящей будет электрическая печь сопротивления. Электропечи заняли прочное место в промышленности и применяются на многих заводах, где производство алюминиевых сплавов приобрело достаточно широкие масштабы.
Основными преимуществами этих печей являются:
- значительное снижение угара по сравнению с печами с нефтяным или газовым обогревом;
- высокая производительность, обуславливаемая большой ёмкостью и мощностью;
- высокий коэффициент полезного действия;
- незначительное поглощение газов расплавом;
- сравнительно невысокий расход электроэнергии;
- простота конструкции;
- облегчение условий труда рабочих;
- возможность лёгкой регулировки температур.
Электропечи сопротивления имеют различную ёмкость от 0,5 до 20 т, благодаря чему они могут применяться при различных масштабах производства.
Схема электропечи сопротивления САТ-0,1 приведена на рисунке 3:
Рисунок 3 – Схема электропечи сопротивления САТ-0,1
1 - цилиндрический стальной кожух; 2 - футеровка из огнеупорного шамотного кирпича; 3 - нагреваткльные элементы, изготовленные из нихромовой проволоки; 4 - теплоизоляционный слой, находящийся между корпусом печи и фурнитурой; 5 - концы нагревательных элементов; 6 - коробка для подключения к сети; 7 - чугунный или стальной тигель; 8 - плита, укреплённая на кожухе плиты; 9 - вытяжной зонт.
На рисунке 3 изображена электрическая печь сопротивления типа САТ-0,1. Ванну электропечи на уровне расплава футеруют магнезитовым кирпичом, так как при применении шамотного кирпича на подине и стенках печи образуются трудно отделимые настыли, приводящие к зарастанию печи. При взаимодействии шамота с расплавом, несмотря на низкую рабочую температуру, равную 750-800ºС, происходит восстановление свободного кремнезёма алюминием и повышение содержание в кладке окиси алюминия с 15-20%, металлического кремния до 4-5% и металлического железа до 1%. Кремний перемещается на рабочую поверхность и при взаимодействии с расплавом насыщает его. В остатках на подине содержание кремния может доходить до 1%.
Нагревательные элементы располагаются в своде, а иногда также и у боковых стенок печи. Материалом для них служит нихром. Нагревательные элементы укреплены в своде с помощью фасонных кирпичей, которые образуют открытые в сторону ванны и каналы и защищены экранами во избежание попадания на элементы брызг жидкого металла.
С целью усовершенствования конструкции на увеличение ёмкости печи и на облегчение ее обслуживания были удалены нагревательные элементы из форкамер и в средней части печи сняты защитные экраны с нагревательных элементов.
Печи сопротивления снабжены леткой в средней части боковой стенки печи.
Наклон печи осуществляется с помощью мотора и червячной передачи.
В электропечах сопротивления не рекомендуется проводить плавку под флюсом из-за опасности разрушения нагревательных элементов. Поэтому они предназначены для плавки чистой высококачественной шихты: свежих чушковых металлов с добавкой лигатур, крупных очищенных отходов и чушковых вторичных сплавов. Электропечи не пригодны, например, для переработки стружки и других мелких отходов.
В качестве раздаточных печей при литье под давлением применяются электрические печи сопротивления типа САТ-0,1.
2.2 Шихтовые материалы
При производстве отливок из цветных сплавов в качестве шихтовых материалов используют:
- первичные цветные металлы, которые являются основой или легирующими компонентами сплавов, - Al, Mg, Mn, Ni, Si, Zn, Sn, Pb, Ti, Co и др.
- чушки вторичных цветных сплавов, получаемые с заводов вторичных цветных металлов и используемые для приготовления специальных марок сплавов или для подшихтовки;
- лигатуры цветных металлов и сплавов;
- отходы литейных и механических цехов (литники, выпоры, прибыли, стружка и др.);
- лом и отходы, поступающие со стороны.
Порядок загрузки шихтовых материалов: чушковый алюминий, крупногабаритные отходы, отходы литейных и механических цехов (литники, некачественные отливки), переплав лигатуры (чистые металлы). Компоненты шихты вводят в жидкий металл при температуре 730°С (не выше) – стружку и мелкий лом; 740-750°С – медь; 700-740°С – лигатуры; цинк загружают перед магнием к концу плавки. Температура нагрева литейных алюминиевых сплавов не должна превышать 800-830°С.
Производить расчет шихты необходимо с учетом потери материала на угар.
Шихта для плавки рассчитывается с учётом угара компонентов, потерь при рафинировании. Угар компонентов рассчитывается по среднему составу сплава.
На 100 кг сплава расчет шихты приведен в таблице 5.
Таблица 5 - Средний химический состав сплава АК7ч
|
Компонент |
Al |
Si |
всего |
|
Масса компонента на 100 кг шихты |
91,0 |
7 |
100 кг |
|
Угар, % (мас. доля) |
3 |
1 |
- |
|
Угар, кг |
2,73 |
0,07 |
1,00 |
|
Расчётная масса шихты, кг |
93,73 |
7,07 |
100,77 |
Следовательно, для того, чтобы выплавить 100 кг, загружается в печь 100,77 кг шихты.
2.3 Рафинирование алюминиевых сплавов
Во время плавки алюминиевые расплавы подвергают очистке от растворенных металлических примесей (натрия, магния, железа и цинка), взвешенных оксидных (неметаллических) включений и растворенного водорода. Для этих целей применяют различные методы продувки расплавов инертными и активными газами, отстаивание, обработку хлористыи солями и флюсами, вакуумирование и фильтрование через сетчатые, зернистые и спеченные керамические фильтры.
Продувка газами широко используется для дегазации расплавов и очистки их от неметаллических включений. Рафинирование осуществляется тем успешнее, чем меньше размер пузырьков продуваемого газа и равномернее распределение их по объему расплава. Продувку, как правило, ведут через пористые вставки из спичечного глинозема, которые обеспечивают получение газовых пузырьков диаметром 1,5 – 2 мм. Продувку осуществляют в специальных футерованных емкостях, установленных на пути перелива металла из миксера в кристаллизатор или в ковшах. В дно ковша или емкости устанавливают пористую керамическую вставку. Для рафинирования алюминиевых расплавов используют: азот, аргон, гелий, хлор и смесь азота (90%) с хлором, очищенные от влаги и кислорода. В данном случае рафинирование проводится аргоном или азотом.
Ковш с пористой керамической вставкой для продувки расплавов инертным газом изображен на рисунке 4.
Рисунок 4 – Ковш с пористой керамической вставкой для продувки расплавов инертным газом
1 – кожух для подвода инертного газа; 2 – пористая керамическая вставка;
3 – футеровка; 4 – газовый пузырек.
Продувку азотом или аргоном ведут при 720 – 730 С. Длительность продувки в зависимости от объема расплава колеблется в пределах 5-20мин; расход газа составляет 0,5 – 1 м3 на 1 т расплава. Такая обработка позволяет снизить содержание неметаллических включений до 0,5 – 0,1 мм2/см2 по технологической пробе Добаткина-Зиновьева, а содержание водорода - до 0,2 – 0,15 см3 на 100г.
При использовании для продувки расплавов специальных фурм скорость газа на срезе сопла составляет 200-250 м/с, что обеспечивает диспергирование газовых пузырьков в объеме расплава до 3-5 мкм; длительность продувки при этом не превышает 5 мин, а расход газа на 1 т расплава 0,05м3.
Продувка газами сопровождается потерями магния. При обработке азотом теряется 0,01% магния.
Необходимой операцией после продувки является выдержка расплава в течение 10 – 30 мин для удаления мельчайших газовых пузырьков. Использование расплавов сразу же после окончания продувки без выдержки всегда сопряжено с образованием большого числа газовых дефектов в отливках.
2.4 Флюсы
Для повышения выхода годного и чистоты расплава при плавке целесообразно применять защитные и рафинирующие флюсы.
В качестве покровно-рафинирующего флюса для сплавов систем Al-Mg и Al-Mg-Si применяют флюс следующего состава: 60% Mg Cl 2 KCl; 40%CaF2.
Составы универсальных флюсов приведены в таблице 6.
Таблица 6 - Составы универсальных флюсов
Удельный вес флюса 1 в жидком состоянии 1,8 г/см³; температура плавления 850º. Флюс растворяет до 1,7% (вес) и адсорбирует до8% (вес) окиси алюминия.
Соли, применяемые для составления флюсов, необходимо предварительно высушить при температуре 150-200º в течение 12-16 час. Затем их размалывают на бугунах и просеивают через сито с отверстиями диаметром 3-5 мм. Готовый флюс хранится в железных ящиках в сухом и тёплом помещении.
Покровный флюс в количестве 2-3% к весу шихты насыпают на поверхность чушек сразу после их загрузки в печь (если флюс добавлять к сплаву после расплавления, то слияние корольков сплава будет менее полным). По мере испарения флюса его добавляют.
Рафинирование и дегализация флюсами производятся путем нанесения слоя флюса (0,5-1% к весу расплава) на поверхность ванны и последующего замешивания при помощи ложки или мешалки. Покрытых слоем защитной краски. Перемешивание необходимо продолжать до прекращения реакции взаимодействия флюса с расплавом. Затем с поверхности металла снимают шлак и производят разливку.
2.5 Модифицирование
Модифицирование – процесс воздействия на кристаллизацию и структуру сплавов введением в расплавленный металл малых присадок, практически не изменяющих его химический состав.
Модификаторы улучшают механические свойства сплавов, так как при их введении измельчается структура, а вредные легкоплавкие примеси переводятся в тугоплавкие менее вредные соединения.
Силумины подвергают модифицированию для измельчения кристаллов эвтектического кремния. Для этого в доэвтектические сплавы, содержащие не менее 6% кремния, вводят 0,05 – 0,1% натрия или стронция. Введение натрия осуществляют смесью хлористого и фтористого натрия (33% NaCl, 67% NaF) при температуре 800 – 820°С или тройным модификатором (25% NaF, 62,5% NaCl, 12,5% KCl) при температуре 720 - 740°С. В некоторых случаях модифицирование совмещают с рафинированием, используя для этой цели универсальный флюс (40% NaF, 45% NaCl, 15% Na3AlF).
В результате этих операций получают сплав с заданными механическими свойствами, поэтому в качестве последующей термической обработки применяют отжиг для снятия внутренних напряжений.
3. Разработка чертежа отливки
После выбора материала для производства заготовки, назначения способа изготовления, который обеспечит максимальное приближение заготовки к готовой детали, приступают к разработке чертежа отливки.
Исходными данными для проектирования чертежа отливки являются: чертеж готовой детали, сведения о годовой программе выхода, материал детали, ее назначение и др. На чертеже отливки указывают все элементы, отличающие размеры отливки от размеров детали: припуски на механическую обработку, напуски, уклоны, радиусы закруглений, специальные требования к отливке и другое.
3.1 Назначение припусков
Припуски на механическую обработку назначаются на поверхности отливок, для которых требуемую чистоту и точность размеров не обеспечивает данный способ получения заготовки. Величины припусков назначаются на одну сторону номинального размера отливки.
Припуски на механическую обработку отливок устанавливают в зависимости от исходного индекса, линейных размеров, шероховатости поверхности детали, габаритных размеров и массы отливки: выбирается по ГОСТ Р 53464 - 2009.
Припуски на механическую обработку назначаются по ГОСТ Р 53464 – 2009.
Величина припуска на механическую обработку на разные части отливки будет различна. Припуски назначаются на верх, низ и бок отливки, исходя из ряда припусков.
Ряд припусков 4-7, следовательно минимальный припуск – 0,5мм.
Обозначение точности отливки: класс размерной точности – 7т-11;
степень коробления – 3-6;
степень точности поверхности – 8-16;
класс точности массы – 5т-12
Точность отливки 9 – 5 – 12 – 8 ГОСТ Р 53464 – 2009
3.2 Расчет массы детали
ρ = 2,75 г/см2 – плотность материала
Gд= 1624 г
3.3 Расчет массы отливки
ρ = 2,75 г/см3 – плотность материала
Gотл = 1765г
3.4 Расчет коэффициента использования металла
Рассчитывается Ким отливки:
Ким = GД / Gотл = 1624/1765 = 0,92 или 92%.
4 Разработка технологического процесса получения заготовки.
4.1 Технологический процесс литья в кокиль.
Литьё в кокиль обеспечивает максимальное приближение заготовки к детали. Литьё в кокиль также определяет низкую себестоимость, в 1,2-1,5 раза по отношению к 1 при литье в землю. Доля литья в кокиль в общем производстве достаточно высока – 40%. Это определяется преимуществами, такими как: повышенная размерная точность отливок, высокая производительность процесса, многократность использования литейной формы, возможность автоматизации, экономное использование производственных площадей, высокие механические свойства отливок. Литьё в кокиль используется при изготовлении фасонных отливок из чугунов.
Нанесение защитного покрытия
Кокиль
Очистка
Подогрев (охлаждение)
Изготовление стержней
Сборка кокиля и установка стержней
Подготовка шихтовых материалов
Плавка металла
Заливка расплава в кокиль
Шихтовые
материалы
Обрубка и отчистка отливки
Извлечение отливки из кокиля
Разработка кокиля
Термическая отливка
обработка отливки на механическую обработку
Рисунок 3 - Технологический процесс литья в кокиль
На рисунке 3 приведена технологическая схема процесса литья в кокиль. Кроме основных преимуществ, литьё в кокиль имеет свои недостатки: высокую трудоёмкость изготовления и стоимость литейной металлической формы, повышена склонность к возникновению внутренних напряжений в отливке вследствие затруднённой усадки и более узкого интервала режимов литья, по сравнению с литьём в песчаную форму.
4.1 Выбор материала для кокиля.
Кокиль для алюминиевых сплавов в основном изготавливают из серого чугуна. Такие чугуны имеют феритно-перлитную структуру и графит в виде мелких изолированных включений. В этих чугунах не допускается присутствие свободного цементита, так как при нагреве кокиля происходит распад цементита с изменением объёма материала в результате чего возникают внутренние напряжения, способствующие короблению кокиля. В состав таких чугунов вводят до 1% Ni, Cr, Cu. Чугуны для изготовления кокилей – СЧ20, СЧ25.
4.2 Размещение вентиляционных каналов в кокиле.
Так как литьё в металлические формы не обеспечивает выход воздуха и газов через поры, как при литье в землю, в кокиле необходимо предусмотреть вентиляционные каналы, посредством которых будет обеспечиваться выход газов из полости кокиля. Необходимость рациональной организации газового режима металлических форм вызвана повышенной склонностью отливок к газовым дефектам экзогенного происхождения в виде недоливов, газовых раковин и пор, а также влиянием давления газа на процесс заливки металла в кокиль.
При конструировании кокилей вентиляционные каналы располагают обычно в верхних участках форм, а также в тупиковых зонах. От вентиляционных систем всех типов на поверхностях отливок остаются отпечатки. Поэтому системы располагают преимущественно в зоне механически обрабатываемых поверхностей отливок. Площадь поперечного сечения вентиляционных каналов должна быть минимальной в близи подвода расплава в полость кокиля, что связано с повышенной жидкотекучестью перегретого металла.
4.3 Теплозащитные покрытия кокилей.
Теплозащитные покрытия следует своевременно наносить, а при необходимости восстанавливать. Часто процесс нанесения разовых покрытий автоматизирован. Важным моментом эксплуатации кокиля является очистка его рабочей поверхности от изношенного покрытия.
Для лучшего заполнения формы металлом, увеличения её срока службы, устранения приваривания, а так же лучшей чистоты поверхности, форму покрывают многоразовым покрытием. Толщина покрытия 0,4-0,6 мм на рабочую поверхность. Применяемое покрытие, содержит 40% молотого шамота, 0,05% маргонцово-кислого калия, 6% жидкого стекла.
4.4 Подогрев кокиля.
Литьё в кокиль обладает худшей заполняемостью чем песчаная форма, для более лучшей заполняемости применяют подогрев кокиля. При том подогрев кокиля осуществляется электронагревателями, установленными на кокильной машине. Рабочая температура кокиля составляет 200-350 С.
3.8 Механизация литья в кокиль.
Автоматизированные технологические кокильные линии нашли применение в условиях крупносерийного и массового производства. Такие линии проектируют обычно на базе многопозиционных кокильных машин. В линии входят также агрегаты для подготовки жидкого металла, заливочно-дозирующие установки, устройства для нанесения на кокили теплозащитного покрытия, устройства для отбивки литников и прибылей, а также транспортирующие устройства. В общем случае в линии могут входить и другие агрегаты .
На рисунке 5 показана примерная схема автоматизированной технологической линии для производства в кокилях чугунных отливок. Линия состоит из четырёх участков: плавильного, заливочно-кокильного, термообработки и очистки отливок. Чугун, выплавленный в электродуговых печах 1 по монорельсу 2, подаётся в камеры 11 для сфероидизирующего модифицирования чугуна, а затем – к заливочным машинам 3. Жидкий металл заливается в кокили, установленные на карусельных машинах 10. Далее отливки выталкиваются на непрерывно действующий конвейер и перемещаются с помощью манипулятора. После автоматизированной отбивки литников отливки укладываются на поддон агрегата 6 термической обработки отливок. Поддоны под загрузку подаются по монорельсу 7. Последующие агрегаты линии включают водяную ванну 8 для ускоренного охлаждения отливок и дробеметный барабан 9. Заливочные и кокильные машины, а также манипулятор и термоагрегат управляются с пультов 5.
Рисунок 5 - Схема автоматизированной технологической линии
Заключение
Я в данной курсовой работе разработал процесс изготовления детали – корпус. Анализируя курсовую работу, можно с уверенностью сказать, что изготовления корпуса целесообразнее применить материал марки СЧ20, так как этот материал обладает всеми необходимыми свойствами, которые удовлетворяют условиям работы детали. Оптимальным способом получения детали является литьё в землю, с последующей механической обработкой. Данный способ получения детали является одним из дешевых способов получения заготовки. Так же это высокопроизводительный способ получения заготовки. Основными минусами литья в землю является: усадочная раковина – открытая или закрытая полость в теле отливки с шероховатой поверхностью и следами дендритов; не очень качественная поверхность отливки, а именно пригар - поверхность отливки полностью или частично покрыта слоем формовочного материала, пропитанного металлом или его окислами; рыхлоты – местное скопление мелких раковин с шероховатыми стенками, часто со следами дендритов; газовая раковина – внутренняя или выходящая на поверхность округлая полость в теле отливки размером более 2-3 мм с гладкими стенками, располагается отдельно или группами. Но несмотря на эти минусы литьём в землю получают более 70% чугунных отливок.
В процессе выполнения данной работы я ознакомился с основными этапами проектирования и изготовления заготовки.
Приложение А
(справочное)
Библиографический список
1.Конструкционные материалы: Справочник/ Б.Н. Арзамасов, В.А. Брострем и др. М.: Машиностроение, 1990.
2. Металлургические процессы в машиностроительном производстве/-Киров: Изд-во ВятГУ, 2005. – 144с.
3. Отливки из металлов и сплавов ГОСТ Р 53464-2009.Издательство стандартов, 2009
4. Ю.П.Солнцев, Е.И.Пряхин. Материаловедение: Учебник для вузов. Изд. 3-е перераб. и доп.-СПб.:ХИМИЗДАТ,2004
5.Технология конструкционных материалов : Учебник для машиностроительных специальностей вузов/А.М. Дальский ,И.А. Арутюнова, Т.М. Барсукова и др.;Под общ. ред. А.М. Дальского.-2-е изд.,перераб. и доп.-М.:Машиностроение,1985.-448 с., ил.
6. Серый чугун с пластинчатой формой графита для отливок ГОСТ 1412-85. Издательство стандартов,1985.
7.Технология конструкционных материалов: учебное пособие/ А.Г. Схиртладзе, В.Б. Моисеев, В.А. Скрябин, В.П. Борискин.-3-е изд.,перераб. и доп.- Старый Оскол: ТНТ,2009.-360 с
8. http://texinfo.inf.ua/razdeli/materiali/gelezo_uglerod.html