Модернизация участка кокильного литья и разработка технологии изготовления типовой отливки "Переходник" в условиях ОАО "Лидский литейно-механический завод" (г. Лида)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Серый чугун, планировка, переходник, форма, стержневой ящик литье, моделирование процесса литья, производственная программа.

Цель проекта: модернизация технологических решений и технологического процесса получения отливки детали представителя.

Модернизация существующего цеха и технологической планировки. Произведено обоснование и расчет производственной программы, оборудования и отделений.

Выбран технологический процесс изготовления отливки - представителя «Переходник», который обеспечивает качественное получение отливок из СЧ20, а также высокие технико-экономические показатели производства.

Введение

Данная работа посвящена модернизации участка кокильного литья и разработке технологии изготовления типовой отливки «Переходник» в условиях ОАО «Лидский литейно-механический завод» (г. Лида).

Наиболее существенные изменения в литейном производстве связаны с совершенствованием существующих или разработкой новых специальных способов литья.

Литье в кокиль является одним из высокопроизводительных и экономичных процессов литейного производства. Данный метод позволяет получать отливки высокой точности, что снижает трудоемкость изготовления детали за счет уменьшения припусков на механическую обработку. Литью в кокиль принадлежит весьма важная роль в производстве машиностроительных заготовок. Возможности данного способа литья позволяют решать многие задачи повышения эффективности и качества продукции. К ним относятся: снижение материалоемкости, повышение коэффициента использования металла, повышение эксплуатационных свойств деталей, увеличение производительности и улучшение условий труда.

Основные преимущества литья в кокиль:

- повышение качества отливок, обусловленное использованием металлической формы, повышение стабильности показателей качества: механических свойств, структуры, плотности, шероховатости, точности размеров отливок;

- использование в металлических формах разовых песчаных стержней существенно расширяет возможности способа в производстве фасонных отливок со сложными внешними и внутренними поверхностями;

- повышение производительности труда в результате исключения трудоемких операций смесеприготовления, формовки, очистки отливок. Поэтому использование литья в кокиль, по данным различных предприятий, позволяет в 2-3 раза повысить производительность труда в литейном цехе, снизить капитальные затраты при строительстве новых цехов и реконструкции существующих за счет сокращения требуемых производственных площадей, расходов на оборудование, очистные сооружения;

- устранение операций выбивки форм, очистки отливок от пригара, их обрубки, общее оздоровление и улучшение условий труда, меньшее загрязнение окружающей среды.

- механизация и автоматизация процесса изготовления отливки, обусловленная много-кратностью использования кокиля. При литье в кокиль устраняется процесс изготовления литейной формы, остаются лишь сборочные операции: установка стержней, соединение частей кокиля и их крепление перед заливкой, которые легко автоматизируются. Вместе с тем устраняется ряд факторов, влияющих на качество отливок при литье в песчаные формы, таких, как влажность, прочность, газопроницаемость формовочной смеси, что делает процесс литья в кокиль более управляемым. Для получения отливок заданного качества легче осуществить автоматическое регулирование технологических параметров процесса. Автоматизация процесса позволяет изменить характер труда литейщика оператора, управляющего работой комплексов.

Преимущества и недостатки этого способа определяют рациональную область его использования: экономически целесообразно вследствие высокой стоимости кокилей применять этот способ литья только в серийном или массовом производстве. Серийность при литье чугуна должна составлять более 20 крупных или более 400 мелких отливок в год, а при литье алюминиевых - не менее 400…700 отливок в год. Эффективность литья в кокиль обычно определяют в сравнении с литьем в песчаные формы Экономический эффект достигается благодаря устранению формовочной смеси, повышению качества отливок, их точности, уменьшению припусков на обработку, снижению трудоемкости очистки и обрубки отливок, механизации и автоматизации основных операций и, как следствие, повышению производительности и улучшению условии труда. Таким образом, литье в кокиль с полным основанием следует отнести к трудо- и материалосберегающим, малооперационным и малоотходным технологическим процессам, улучшающим условия труда в литейных цехах и уменьшающим вредное воздействие на окружающую среду.

1. Анализ технического и экономического состояния участка кокильного литья ОАО «ЛЛМЗ»

1.1 Причины реконструкции литейного цеха

Литейный цех ОАО «ЛЛМЗ» был построен в советское время.

В настоящее время назрела проблема технического переоснащения производства, в связи с тем, что устаревшее оборудование не позволяет расширить объемы производства, принято решение об установке оборудования на имеющихся площадях и частичной автоматизации и механизации процесса изготовления деталей.

В настоящее время существующее оборудование морально и физически устарело. Это значит, что производительность установленного оборудования в литейном цехе сильно отличается от производительности современного оборудования выпускаемого на данный момент. Также увеличивается трудоемкость изготовления отливок а, следовательно, увеличивается их себестоимость, что не позволяет конкурировать на мировом рынке с зарубежными фирмами.

Для того, чтобы улучшить ситуацию, увеличить производственную мощность, повысить качество изготавливаемых изделий и снизить себестоимость годного литья, требуется заменить устаревшее оборудование новым. Заказчик хочет получать партию литья за достаточно короткие сроки, а это возможно лишь при увеличении мощности цеха. Именно эту цель ставит перед собой проект - увеличить производственную программу. Перечень цехового оборудования подлежащего замене представлен в таб. 1.1.

Таблица 1.1- Перечень цехового оборудования подлежащего замене

Оборудование	Дата изготовления
Индукционная печь ИЧТ 2.5	1985
Кокильная машина 49109	1994
Кокильная машина 4981	1981
Кокильная машина 49108	1992
Бегуны 1А12М	1985
Стержневой автомат 4751	2000

Модернизация цеха проводится поэтапно с заменой плавильных агрегатов, стержневого и кокильного оборудования.

1.2 Техническая характеристика оборудования

Плавильное отделение состоит из 3 печей ИЧТ - 2,5/1,6М3 техническая характеристика приведена в таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Техническая характеристика ИЧТ-2,5/1,6М3

Характеристика	Значение
Продолжительность плавки	2 ч
Частота печи	50 Гц
Выход годного литья	50 %
Потери при расплавлении мелко кусковой шихты	60 - 70%

Затраты на электроэнергию 760-930 кВт/ч на тону расплава.

Исходя из представленных данных данное оборудование не отвечает технико-экономическим требования современного литейного цеха.

В заливочном все 3 машины подлежат замене. Усредненная техническая характеристика для кокильных машин представлена в табл. 1.3

Таблица 1.3 - Техническая характеристика

Характеристика	Значение
Количество съемов в час	35 - 45
Потребляемая мощность, кВт/ч	130 - 150

Стержневое отделение состоит из одного автомата изготовления стержней по нагреваемой оснастке. Техническая характеристика стержневого автоматов представлена в таблице 1.4.

Таблица 1.4 - Техническая характеристика стержневого автомата

Характеристика	Значение
Производительность оборудования	1.5 м3/ч
Объём замеса	0,1 м3

В связи с тем, что при производстве стержней используются смолы, которые опасны для здоровья и экологии, а сам процесс требует значительное количество электроэнергии, данный метод получения стержней требуется заменить более безопасным и экономичным.

отливка кокиль сплав экономический

2. Mаркетинговый поиск оборудования

2.1 Выбор необходимого оборудования

Высокий уровень износа машин и механизмов (более 70 %), не может обеспечить требуемый уровень качества отливок, нормальные условия труда и экологичность технологического процесса.

В связи с этим требуется незамедлительное обновление оборудования или модернизация на основе новых перспективных технологических процессов.

Выбор оборудования должен учитывать современные тенденции сокращение объемов массового выпуска узкой номенклатуры отливок. Основное направление - создание «гибких», легко переналаживаемых мобильных литейных производств, обеспечивающих возможность оперативного изготовления разнообразных сложных, точных, высококачественных заготовок различной серийности при снижении затрат на их изготовление.

Цель исследований рынка маркетинговый поиск оборудования и основных его характеристик для модернизации литейного цеха с целью изготовления чугунных отливок специального назначения.

Основной задачей маркетингового поиска на этапе модернизации участка кокильного литья, является правильный выбор оборудования. Что позволит существенно повысить эффективность работы предприятия, снизить брак, уменьшить расходы, улучшить условия труда и экологии.

Для плавки чугуна в настоящее время применяются различные плавильные агрегаты: 74 % составляют вагранки, 25 % индукционные печи и миксеры, 1 % дуговые электропечи. Проблемы, связанные с реконструкцией литейных цехов, необходимостью модернизации плавильного оборудования и интенсификации процесса плавки являются весьма актуальными.

Потребление электроэнергии на тонну выплавляемого чугуна в дуговых печах переменного тока 600 - 800 КВтч/т, несколько выше, чем в индукционных печах средней частоты. В дуговых печах постоянного тока этот показатель несколько лучше - 475 - 550 кВтч/т. Значительный расход графитовых электродов, повышенный угар металла и легирующих элементов, неравномерный характер нагрузки в процессе плавки, существенно снижают эффективность электродуговой плавки.

На современном этапе развития наиболее перспективно использование индукционных печей средней частоты, т.к. они имеют более высокие технико-экономические показатели.

Основными преимуществами индукционных печей является:

- возможность получения высококачественного металла нужного состава и марки, небольшой расход энергии и сравнительно небольшое время нагрева и плавки металла, постоянный контроль за состоянием футеровки и изоляцией индуктора, низкий уровень шума, а также экологичность технологического процесса плавки;

- небольшие габариты плавильных агрегатов, дистанционное управление за процессом нагрева, плавки и разливки металла, возможность непрерывного трехсменного режима работы оборудования.

Среди производителей и поставщиков плавильного оборудования в число мировых лидирующих компаний в области индукционной плавки входят немецкие фирмы OTTO JUNKER GMBH и ABP INDUCTION GROUP, 5М INDUCTION SYSTEMS (Турция), CIME CRESCENZI INDUCTION MELTING SRL (Италия), CALAMARI SRA (Италия), РЭЛТЕК (Россия), EGES (Турция), - INDUCTOTHERM GROUP (США), ASIAN INDUSTRIAL TECHNOLOGY (Россия-Китай).

Сравнительные данные предлагаемого оборудования представлены в таблице 2.1.

Технические и экономические преимущества среднечастотных тигельных индукционных печей OTTO JUNKER являются причиной роста их широкого применения в литейной промышленности.

Таблица 2.1 - Сравнительные данные по различному оборудованию

Основные параметры	Индукционная печь EGP 2000S	Индукционная печь OTTOJUNKER	Индукционная печь FS20	ДПА-2.0
Номинальный объем печи, кг	2000	500	2000	2000
Производительность (кг/ч)	2000	1000	2400	4400
Потребляемая мощность, кВт	800	500	1000	1500
Номинальная частота, Гц	500	250	250	480
Цена оборудования млн. руб.	1500	800	750	600

В мировой практике наибольшее распространение получили печи средней частоты, емкостью от 0,9 до 8,0 т и производительностью от 0,65 до 6,2 т/час, с частотой 500, 1000 и 1500 Гц. На основе технико-экономического анализа и опыта эксплуатации печей фирмы OTTO JUNKER на МАЗе и фирмы EGES в ЛЦ1 МТЗ, выбираем индукционную тигельную печь OTTO JUNKER MFT Ge 2000 ёмкостью 2т. Испытанные временем конструктивные элементы, простота в эксплуатации, обеспечивают высокую степень надежности работы оборудования. Благодаря нерперывному автоматическому мониторингу печи обеспечена высокая безопасность в эксплуатации. Существует возможность выполнения индивидуальных требований конкретных литейных цехов с точки зрения комплектации дополнительным оборудованием, например, плавильным процессором JOKS и компьютерным расчётом состава шихты. Плавильные системы OttoJunker спроектированы с соблюдения всех требуемых норм по технике безопасности и защите окружающей среды.

Основные преимущества плавильных систем Otto Junker:

– высокая эксплуатационная гибкость и легкое переключение на разные виды сплавов

– возможность использования широкого разнообразия шихты;

– выборочное металлургическое управление плавкой;

– строгий контроль температуры;

– низкое потребление энергии;

– легкая эксплуатация и техобслуживание;

– минимальный срок монтажа благодаря наличию предварительно собранных блоков оборудования;

– низкие затраты на рабочую силу благодаря автоматизации плавки.

В таблице 2.2 представлена техническая характеристика индукционной тигельной печи MFTGe 2000.

Таблица 2.2 Техническая характеристика индукционной тигельной печи MFTGe 2000

Наименование показателя	Значение
Ёмкость печи, т	0,5
Продолжительность плавки, мин.	40
Мощность печи, МВт	2
Рабочая частота, Гц	250

Индукционный плавильный комплекс фирмы, позволит повысить качество выпускаемой продукции, а также снизить себестоимость 1 т сплава. Технологические, технические и ценовые характеристики наиболее полно удовлетворяют требованиям реконструкции плавильного отделения.

Сравнительная характеристика стержневого оборудования представлена в таблице 2.3

Сравнительные данные стержневого оборудования представлены в таблице 2.3

Таблица 2.3 - Сравнительные данные по стержневому оборудованию

Параметр	AHB-10	Omega SA5 SM-1	ОАО БелНИИЛИТ
Максимальная масса стержня, кг	10	12	10
Производительность, съемов/ч	до 60	40-60	60-80
Разъем стержневого ящика	вертикальный	вертикальный	вертикальный
Размеры стержневого ящика, мм	540Ч440Ч600	610Ч410Ч400	400Ч320Ч400
Расход воздуха	7	6	15
Установленная мощность, кВт	5	6	5
Стоимость, тыс.руб.	150,5	148,0	135,0

Изучив предложение на рынке стержневого оборудования, для проекта выбираем стержневые машины ОАО БелНИИЛИТ. Оборудование, разрабатываемое и производимое ОАО БелНИИЛИТ, не уступает мировым лидерам в производстве стержневого оборудования. Кроме того, оборудование ОАО БелНИИЛИТ спроектировано и изготовлено с учётом знаний о менталитете и уровне культуры производства отечественных производителей литейной продукции.

Сравнительные данные кокильного оборудования представлены в таблице 2.4.

Таблица 2.4 - Сравнительные данные по кокильному оборудованию

Параметр	Mahle CH65 - A	IMR IFT04 - P5	ОАО БелНИИЛИТ
Размер рабочего места на плите крепления частей кокиля, мм	600Ч500	500Ч400	500Ч400
Машинное время цикла, с	42	32	32
Установленная мощность, кВт	19,1	18,4	18,5
Габаритные размеры, мм	3200Ч2000Ч2400	2900Ч1800Ч2000	3000Ч1800Ч2100
Стоимость, тыс.руб.	197,5	174,6	111,8

Выбираем кокильные машины фирмы ОАО БелНИИЛИТ, так как оборудование этой фирмы обладает высокими техническим характеристиками (таблица 2.4), а также минимальными ценами.

В связи с направлением на снижение энергоёмкости и применения малоэнергоемких технологий, улучшения экологических условий производства и увеличения производительности труда, рекомендуется провести мероприятия по реконструкции литейного цеха. Реконструкцию планируется проводить в несколько этапов, первым этапом реконструкции будет замена плавильных агрегатов, вторым - стержневого оборудования и кокильных машин.

2.2 Строительная часть

Проектируемый цех длиной 108 м, шириной 30 м состоит из одного продольного пролета длиной 84 м и шириной 30 м, и одного поперечного пролета длиной 30 м и шириной 24 м. В цехе расположены шихтовой двор и плавильное отделение, участок мехобработки и склад готовой продукции. На шихтовом дворе имеется рельсовый путь для доставки материалов, а также закрома, штабеля и площадка для их хранения, установлен мостовой крана грузоподъемностью 5 тонн для перемещения шихтовых материалов.

В первом пролете размещены участок центробежного литья и участок мехобработки. Во втором - плавильное отделение и шихтовый двор.

В плавильном отделении установлены 2 индукционные тигельные печи, мостовой кран грузоподъемностью 5 тонн. Шихта из шихтового двора доставляется в плавильное отделение с помощью электрокаров и загружается в печи загрузочными машинами. Готовый сплав сливается в заранее прогретый ковш и транспортируется электрокаром к индукционной подогреваемой разливочной печи для выдержки и разливки чугуна. В конце плавки забирается проба металла, которая доставляется в лабораторию для химического анализа.

На участке очистки и мехобработки отливок операции осуществляются автоматизированным комплексом дробеметной очистки и двумя токарными двух шпиндельными станками. В отделении также расположен мостовой кран грузоподъемностью 5 тонн.

Спроектированное здание является зданием каркасного типа. Несущий каркас состоит из колонн, установленных на фундаментах, связанных балками и фермами. Колонны и опирающиеся на них фермы образуют поперечные рамы, которые связаны в продольном направлении фундаментными обвязанными балками, подкрановыми балками, а также связками жесткости. Каркас здания железобетонный; фундаменты и фундаментные балки железобетонные. Шаг колонн по наружной оси равен 6м. В отделениях с мостовыми кранами (шихтовый двор, плавильное отделение, отделение заливки и отделение мехобработки ) колонны имеют консоли для опоры подкрановых балок. Колонны стальные таврового сечения. Подкрановые балки железобетонные таврового сечения. Тип покрытия - фермы плоские с параллельными поясами металлические. Фермы устанавливаются на колонны и на подстроительные фермы. В качестве кровельного материала употреблены многослойные рулонные кровли из водостойких материалов, которые укладывают по битумной мастике на слой утеплителя [3].

Основные стены цеха являются самонесущими, они несут функцию ограждающей конструкции и воспринимают нагрузку от силы тяжести и гибко связаны с каркасом здания. Фахверковые стены применены для ограждения торцов, не воспринимают никаких нагрузок, сила тяжести передается на каркас к которому эти стены крепятся. Для обеспечения устойчивости они усилены пилястрами. Стены здания выполнены из навесных крупнопанельных блоков. Толщина стены составляет 180 мм.

Фонари в цеху применяются прямоугольные светоаэрационные с двухсторонним остеклением их ширина для всех пролетов составляет 6 м .

Конструкция полов состоит из покрытия, прослойки стяжки и основания.

Участки полов, подвергающиеся значительным механическим воздействиям (обрубное отделение), облицованы стальными штампованными перфорированными плитами толщиной 8 мм. В остальных случаях в плавильном и заливочном отделениях использованы плиты из жаростойкого бетона и плиты из высокопрочного бетона, изготовленного методом прессования.

Система отопления - воздушная, совмещенная с приточной вентиляцией, с подогревом приточного воздуха в калориферах. В местах с большим тепловыделением и тяжелой физической работой предусмотрено воздушное душирование. Вентиляция совмещенная.

Приточные системы размещаем в специальных вставках между производственными пролетами на антресолях. Вытяжные системы размещаем ближе к наружным стенам здания, чтобы максимально сократить протяженность трубопроводов для выброса отходящего воздуха, которые вместе с дымососами расположены снаружи здания. Для забора воздуха служат подземные каналы снаружи здания. Раздача свежего, зимой подогретого, воздуха по цеху осуществляется через магистральные приточные каналы [3].

Предусмотрены хозяйственно-бытовая, дождевая и промышленная системы канализации. Очистка воды от механических примесей производится методом отстаивания.

3. Расчет производственной программы

3.1 Описание существующего литейного участка ОАО ЛЛМЗ

Технологический процесс изготовления отливок из сплава СЧ20 ГОСТ 1412-85 на участке литья в облицованный кокиль заключается в следующем .

На плавильном участке приготовление сплава СЧ20 производится в двух индукционных печах ИЧТ 2.5, емкость 2,5 т. Печи эксплуатируются в двухсменном режиме. Загрузка шихтовых материалов в плавильные печи осуществляется при помощи мостового крана. С целью измельчения зерна, получения однородной структуры требуемых механических свойств сплав СЧ20 модифицируют при помощи модификатора SB5. К литейным машинам жидкий металл развозится мостовым краном разливочными ковшами емкостью 1000 кг.

Для приготовления стержневой и формовочной смесей используются пески формовочные кварцевые ГОСТ 2138-91. Песок подвергается сушке в барабанном сушиле, установленном на шихтовом дворе. С шихтового двора пески подаются в смесеприготовительное отделение по ленточному конвейеру. От смесеприготовительного отделения плакированая смесь подается в бункер ККМ.

Литьем в кокиль изготавливают отливки развесом от 0,05 до 80 кг. Применяя протяжку металлических стержней, установку песчаных стержней возможно оформление внутренних полостей и поднутрений. На участке установлены кокильные машины моделей 4937А, 4937Б, 4981.

Для улучшения качества поверхности отливок на формообразующую поверхность пресс-форм при помощи пистолетов-распылителей наносят разделительное покрытие, а поверхности кокилей покрывают противопригарными красками. Заливка металла производится ручными ковшами из раздаточных печей с помощью дозаторов на кокильных машинах 4937А, 4937Б, 49108 Перед заливкой металла осуществляется разогрев кокилей при помощи ТЭНа .Участок работает в двухсменном режиме.

На стержневом участке цеха песчаные стержни изготавливают тремя способами: из холодно-твердеющей смеси (ХТС), в нагреваемой оснастке, с тепловой сушкой.

Стержневая смесь приготавливается в бегунах с вертикально вращающимися катками модели 1А12М производительностью до 12 м³/час.

Изготовление стержней из холодно-твердеющей смеси (ХТС) производится на машине 4727. Стержни по нагреваемой оснастке изготавливают на стержневых полуавтоматах моделей 4751 и 4752. Сушка стержней изготовленных вручную осуществляется на сушильных плитах или драйерах в вертикальном газовом сушиле модели ВМ 662/67. Участок работает в двухсменном режиме.

Удаление стержней производится на пневматическом выбивном станке ударного действия. Отделение литниково-питающей системы производится на ленточнопильных станках модели ЛС - 80 - 01, токарно-винторезных, токарно-карусельных и фрезерных станках. Зачистка облоя на станках для зачистки.

Данная отливка относится к деталям массового назначения. Сравнительно не сложная форма, позволяет считать, что наиболее целесообразным способом ее получения является кокильное литье. При литье в кокиль применяется металлическая форма многоразового использования. Форма заполняется расплавом под действием гравитационных сил.

К преимуществам литья в кокиль можно отнести:

- использование металлической формы повышает качество отливок;

- точность геометрии;

- высокое качество поверхности Ra 10 - Ra 5,0;

- минимальные припуски на механическую обработку;

- возможность комплексной автоматизации производственного процесса.

Литье в кокиль (по сравнению с литьем в песчаные формы) снижает трудоемкость изготовления отливок в 10 - 20 раз.

Метод литья в кокиль можно рекомендовать для массового назначения получения данной отливки.

3.2 Расчет фонда времени оборудования

Годовой номинальный фонд времени работы оборудования в днях вычисляется по формуле

F_н = 365 - (В + П) , (3.1)

где: F_н - номинальный фонд времени работы оборудования, дней;

365 - количество календарных дней в году;

В - количество выходных дней в году;

П - количество праздничных дней в году.

По формуле (3.1)

F_н = 365 - (104 + 8) = 253 дня.

Эффективный (действительный) годовой фонд времени работы оборудования, который принимается для расчета потребного количества оборудования и определяется вычитанием всех плановых потерь времени, необходимых на ремонт и осмотр оборудования из номинального фонда времени. Профилактический осмотр производится в третьей смене, а наличие двух ремонтных дней в неделю позволяют более рационально производить планово-предупредительный ремонт и этим снизить до минимума простои оборудования.

F_д = (F_н Т_сут - Д_р.с Т_сокр. S) (1 - а/100), (3.2)

где F_д - действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч;

F_н - номинальный фонд времени работы оборудования, дней;

Т_сут - число рабочих часов в сутки при установленном режиме работы;

Д_р.с. - число рабочих дней с сокращенным временем работы;

Тс_окр. - число часов, на которые сокращается рабочая смена;

S - число смен в сутки с сокращенным режимом работы;

а - процент потерь времени на ремонт (а = 1 %).

По формуле (3.2)

F_д = (253 16 - 812) (1 - 1/100) = 3975 ч.

Основанием для расчёта технологической части проекта литейного цеха является производственная программа. Объём производственной программы цеха представим в таблицах 3.1 и 3.2.

Таблица 3.1 - Годовая программа

Номер отливки	Сплав/ способ литья	Масса, кг	Годовая программа, шт.	Кол-во металла на годовую программу, т
		отливки	литников и прибылей на одну отливку
1	легированный серый чугун	5,65	1,62	73716	416,5
2		7,53	2,9	42497	320
3		6,67	1,52	48250	321,8
4		5,80	1,08	57800	335
5		7,80	2,37	23913	187
6		8,60	1,9	54995	473
7		6,40	1,64	38900	248,9
8		5,40	1,9	30850	166,5
9		5,80	2,4	30025	174
10		7,33	3,1	48750	357,3
Итого					3000

Проектируемый цех является цехом мелкого литья, тип производства -крупносерийный. В цехе предусмотрен параллельный двухсменный режим работы.

Таблица 3.2 - Количество жидкого металла

Номер отливки	Брак отливок	Количество жидкого металла, т
	%	Кол-во, шт.	Бракованные отливки	Литники и прибыли бракованных отливок	На год с учетом брака
1	1,6	1179	6,66	1,91	425,07
2	3,1	1317	9,92	3,85	333,77
3	2,3	1109	7,4	1,68	330,88
4	1,7	1327	7,7	1,44	344,14
5	1,5	359	2,8	0,85	190,65
6	2,2	1209	10,4	2,3	485,7
7	1,4	543	3,48	0,89	253,27
8	2,4	739	3,99	1,41	171,9
9	3,3	989	5,74	2,37	182,11
10	2,1	1023	7,5	2,11	366,91
ИТОГО					3995,04

3.3 Расчёт оборудования и отделений цеха

Плавильное отделение.

Для плавки сплавов выбираем индукционную печь средней частоты фирмы OttoYunkerMFTGe 500. В таблице 3.3 приведем баланс металла на годовую программу, в таблице 3.4 - химический состав сплава.

Таблица 3.3 - Баланс металла для сплава на годовую программу

Вид материала (статья баланса)	Количество
	т/год	%
Годные отливки	3000	71,2
Возврат:
? ЛПС годных и бракованных отливок	889,64	21,64
? бракованные отливки (без ЛПС)	65,59	1,55
? сливы, скрап ( 0,75 % от годных отливок)	21	0,5
Итого жидкого металла:	3995,04	94
Угар	255	6
Итого металлозавалка:	4250,04	100

Необходимое количество печей рассчитаем по формуле

, (3.3)

где П_р - расчетное количество печей, шт.;

N_Ме - годовая потребность в жидком металле, т;

К_н - коэффициент неравномерности работы оборудования;

Ф_д - действительный фонд времени работы оборудования, ч;

q - производительность оборудования, т/ч.

Рассчитаем необходимое количество печей для сплава по формуле (3.3)

.

Принимаем две печи фирмы OttoYunker MFTGe 500, тогда коэффициент загрузки оборудования составит

, (3.4)

где К_з - коэффициент загрузки оборудования;

П_р - расчетное количество печей, шт.;

H_дк - принятое количество печей, шт.

По формуле (3.4)

.

Заливочное отделение.

Для отливок, изготавливаемых в кокиле, устанавливаем две машины карусельные для литья в облицованный кокиль модели 49108

Для определения количества машин необходимо определить количество съёмов на годовую программу. Расчёт приведен в таблице 3.4.

Таблица 3.4 - Расчет количества съемов

Наименование отливки	Годовая программа, шт.	Количество, шт.
		отливок на годовую программу с учётом брака, шт.	отливок в форме, шт.	съёмов на годовую программу
1	73716	74895	1	74895
2	42497	43814	1	43814
3	48250	49359	2	24680
4	57800	59127	1	59127
5	71700	72816	6	12136
6	54995	56204	1	56204
7	38900	39443	2	19722
8	30850	31589	2	15794
9	30025	31014	2	15507
10	48750	49773	2	24887
ИТОГО		459490		346766

Количество машин для производства отливок определяем по формуле

, (3.5)

где N_съемов - количество съемов на программу, съемов/год;

К_н - коэффициент неравномерности работы оборудования;

Ф_д - действительный фонд времени работы оборудования, ч;

q - производительность оборудования, съемов/ч.

Рассчитаем необходимое количество кокильных машин по формуле (3.5)

шт.

Принимаем две машины, коэффициент загрузки оборудования составит

.

Для каждой кокильной машины необходимо установить по одной печи САТ - 0,25, а разливочный ковш ёмкостью 0,5 т транспортируется от печи мостовым краном.

В обрубном отделении выполняют операции по отделению литниковых систем и прибылей, зачистке отливок.

Для отбивки литников и прибылей от отливок изготавливаемых из чугуна литьем в облицованный кокиль устанавливаем устройство ударного действия и ленточно - пильный станок. Для удаления прибылей используем автоматические фрезерные станки. Зачистку отливок и удаление заусенцев осуществляем механическим напильником. Рассчитаем необходимое количество отбивных станков по формуле (3.5)

шт.

Принимаем один отбивной станок, тогда коэффициент загрузки оборудования составит

.

Принимаем два ленточно - пильных станков, два фрезерных станка, четыре механических напильника.

Типовой технологический процесс обработки большей части чугунных отливок включает следующие операции: очистку литья от пригара, зачистку; черновую механическую обработку, исправление дефектов; контроль качества отливок.

Очистка литья от пригара производится в дробеметной камере. После зачистки отливки проходят промежуточный контроль, дефектные, подлежат исправлению. После прохождения промежуточного контроля производится черновая обработка отливок с целью выявления дефектов. Далее следует окончательный контроль отливок [5].

С учетом характера и объема термообрубных операций, выбирается технологическое оборудование.

Для очистки отливок выбираем дробеметную камеру непрерывного действия с подвесками модели 42732, производительностью 2,6 т/ч. Рассчитывается необходимое количество камер по формуле (3.5)

0,35 шт.

По расчетному и выбранному количеству оборудования рассчитывается коэффициент загрузки

.

Принимаем одну дробеметную камеру модели 42732, технические характеристики которой приведены в таблице 3.5.

Таблица 3.5 - Техническая характеристика дробеметной камеры непрерывного действия

Наименование показателя	Значение
Грузоподъемность, кг	160
Наибольшие размеры очищаемых изделий, мм
- диаметр	600
- высота	1100
Производительность камеры при очистке чугунных отливок средней сложности, т/час	2,6
Производительность камеры при очистке чугунных отливок средней сложности, т/час	2,6
Шаг подвесок, мм	1280
Режим работы	автоматический
Установленная мощность потребления электроэнергии, кВт	95
Объем отсасываемого воздуха, куб. м/час	22000
Габаритные размеры, мм
- длина	12000
- ширина	8500
- высота над уровнем пола	4900
- высота общая	8500
Масса камеры, кг	40000

Рассчитывается необходимое количество станков по формуле (3.5)

шт.

По расчетному и выбранному количеству оборудования рассчитывается коэффициент загрузки

.

Шихтовые и формовочные материалы подаются на склад по железнодорожному пути, проложенному по всему пролету. Чушковые чугуны поступают непосредственно с заводов-поставщиков, отходы собственного производства из обрубного отделения цеха.

Стальной пакетированный лом, поступает из цеха заготовки шихты. Разгрузка и транспортировка металлической шихты производится двумя электромагнитными кранами и двумя грейферными кранами грузоподъемностью 5 т.

В районе плавильного отделения размещаются бункера для хранения шихтовых материалов, модификаторов, суточные бункера, а также приемники для приема гранулированного шлака.

Исходные данные и результаты расчетов представлены в табл. 3.6 и 3.7.

Таблица 3.6 - Расчёт склада

Материал	Объёмная масса т/ мі	Расчётная потребность за год	Расчётная потребность в сутки	Требуемый запас на складе
		т/год	мі/год	т/сут.	мі/сутки	число суток	т	мі
Лом стальной 1А	2	1219,87	609,93	4,99	2,499	30	149,98	74,99
Феррофосфор Фр15	3,5	37,77	10,79	0,15	0,044	30	4,64	1,32
Ферромолибден фМо60	3,5	31,47	8,99	0,13	0,036	30	3,87	1,10
Стружка чугунная	1,8	1463,47	813,04	6,00	3,332	3	17,99	9,99
Возврат собственный	1,8	339,90	188,83	1,39	0,774	3	4,18	2,32
ФеррохромФХ015	3,5	9,44	2,69	0,04	0,011	30	1,16	0,33
Чугун литейный Л4	3,5	3021,36	863,24	12,38	3,537	30	371,47	106,13
Лом меди	2,5	27,69	11,08	0,11	0,045	20	2,27	0,90
Ферромарганец ФМн70	3,5	22,03	6,29	0,09	0,025	30	2,71	0,77
Ферросилиций ФС 45	3,5	94,41	26,97	0,39	0,110	30	11,6	3,31
Никель Н-3	2,5	11,33	4,53	0,05	0,018	20	0,93	0,37
ФерроборФб12	3,5	15,73	4,49	0,06	0,018	30	1,93	0,55
Карбюризатор	0,5	37,77	75,54	0,15	0,30	30	4,5	9,29

Таблица 3.7 - Площади хранения материалов

Материал	Требуемый запас на складе	Место хранения	Размеры, м	Расчётная площадь с учётом коэф. загрузки, мІ	Кол-во
	т	мі
Лом стальной 1А	149,98	74,99	закром	4,5 Ч 4,5	20,25	1
Феррофосфор Фр15	4,64	1,32	площадка	1 Ч 1	1,0	1
Ферромолибден фМо60	3,87	1,10	площадка	1 Ч 1	1,0	1
Стружка чугунная	17,99	9,99	закром	2,5 Ч 2,5	6,25	1
Возврат собственный	4,18	2,32	закром	2 Ч 2	4	1
Феррохром ФХ015	1,16	0,33	площадка	1 Ч 1	1,0	1
Чугун литейный Л4	371,47	106,13	закром	6 Ч 6	36,0	1
Лом меди	2,27	0,90	штабель	1 Ч 1	1,0	1
Ферромарганец ФМн70	2,71	0,77	площадка	1 Ч 1	1,0	1
Ферросилиций ФС 45	11,6	3,31	площадка	1,5 Ч 1,5	2,25	1
Никель Н-3	0,93	0,37	штабель	1 Ч 1	1,0	1
Ферробор Фб12	1,93	0,55	площадка	1 Ч 1	1,0	1
Карбюризатор	4,5	9,29	площадка	2,5 Ч 2,5	6,25	1

Количество рабочих суток за год определяется по формуле

(3.6)

где - годовой действительный фонд времени, ч/год;

- продолжительность работы оборудования за сутки (с учетом количества смен), ч/сутки.

По формуле (3.6)

Принимаем n_p.c. = 244 суток.

Расчетная потребность материала в сутки вычисляется делением расчетной потребности материала в год на количество рабочих суток. Запас материала на складе в сутках, место хранения материалов берётся из [8]. Требуемый запас на складе устанавливается по данным колонок расчетной потребности в сутки делением на число суток. Глубина, размеры и высота заполняются по данным. Суммарная площадь склада для хранения конкретного материала рассчитывается по данным требуемого запаса на складе делением на высоту, над уровнем пола. Принятое количество хранилищ определяется из суммарной площади хранилищ и их количества [8]. Расчет суточных бункеров приводится таблице 3.8.

Таблица 3.8 - Расчёт суточных бункеров

Материал	Требуемое кол-во, м3/сутки	Установленная высота бункера, м	Расчётная суммарная площадь бункеров, м2	Установленное сечение бункера	Принятое кол-во бункеров
Лом стальной 1А	2,499	1	2,499	1,6 Ч 1,6	1
Феррофосфор Фр15	0,044	1	0,044	1 Ч 1	1
Ферромолибден ФМо60	0,036	1	0,036	1 Ч 1	1
Стружка чугунная	3,332	1	3,332	2 Ч 2	1
Возврат собственный	0,774	1	0,774	1 Ч 1	1
Феррохром ФХ015	0,011	1	0,011	1 Ч 1	1
Чугун литейный Л4	3,537	1	3,537	2 Ч 2	1
Лом меди	0,045	1	0,045	1 Ч 1	1
Ферромарганец ФМн70	0,025	1	0,025	1 Ч 1	1
Ферросилиций ФС 45	0,110	1	0,110	1 Ч 1	1
Никель Н-3	0,018	1	0,018	1 Ч 1	1
Ферробор Фб12	0,018	1	0,018	1 Ч 1	1
Карбюризатор	0,30	1	0,30	1 Ч 1	1

4. Разработка технологии изготовления типовой отливки цеха

Технологический процесс изготовления отливок представляет собой ряд последовательно выполняемых этапов. При разработке процесса изготовления отливки необходимо выбрать такой, который обеспечил бы высокие технико-экономические показатели производства.

4.1 Выбор способа изготовления отливки

Методом литья можно из любых металлов и их сплавов изготавливать изделия сложной конфигурации, большинство из которых невозможно получить другими производственными процессами (например, штамповкой, прокатом, сваркой) с минимальными припусками на механическую обработку. Постоянное усовершенствование заготовительной базы машиностроения, т.е. совершенствование литейной технологии, создание малоотходных, безотходных, энерго?, материало? и трудосберегающих технологических процессов, комплексная механизация производства отливок на базе использования высокопроизводительных литейных машин, позволяют значительно снизить себестоимость литья, а также повысить точность отливок. Обеспечивает улучшение условий труда, уменьшение вредного влияния производства на окружающую среду.

Основная тенденция развития литейного производства заключается в совершенствовании существующих и разработке новых технологических процессов и оборудования, обеспечивающих улучшение качества продукции, увеличение производительности труда, повышение точности, чистоты поверхности литых заготовок и снижение припусков на механическую обработку. Работы, кокильные проводили в этом направлении. Современное машиностроение, требующее увеличение размерной точности чугунных отливок, улучшения их структуры и повышения механических свойств стимулирует широкое применение способов литья в металлические и оболочковые форм. В последние годы для литейщиков представляет, несомненно, большой практический интерес технологический процесс литья в облицованные металлические формы, сочетающий преимущества кокильного и оболочкового литья.

Литье в облицованные кокили имеет следующие преимущества:

- в 10 - 20 раз уменьшается расход формовочных материалов по сравнение с литьем в сырые песчаные формы;

- в 2 - 3 раза по сравнению с литьем в оболочковые формы;

- в 4 - 6 раз снижается расход связующего по сравнению с литьем в оболочковые формы;

- значительно сокращается расход металла на литниковую систему:

- в 1,5 - 2 раза уменьшаются припуски на механическую обработку;

- стабилизируется структура, повышается прочность и надежность литых деталей;

- создаются условия получения деталей с локально изменяющимися свойствами;

- повышается выход годного более чем на 10 %;

- в 1,5 - 2 раза уменьшается трудоемкость работ по изготовлению форм, обрубке и очистке отливок;

- резко улучшаются условия труда, благодаря уменьшению потребления песков и связующих и высокому уровню механизации и автоматизации рабочих операций.

Облицованный кокиль представляет собой металлическую форму покрытую тонкой (преимущественно 4 мм и более) песчано-смоляной облицовкой. Облицовка наносится путем вдува термотвердеющей смеси в зазор, образованный рабочей поверхностью кокиля и моделью отливки.

4.2 Выбор сплава и способа изготовления отливки

Выбор наиболее приемлемой технологии производим на основе анализа габаритов детали, сложности конфигурации, наличия полостей, обрабатываемых полостей и отверстий, допускаемых дефектов. А также, учитывая крупносерийный тип производства и конструкцию детали, заданные механические свойства (предел прочности чугуна при растяжении не менее 280 МПа; твердость, не менее 229 - 269 НВ 5/750/1; разность показаний твердости на одной детали не более 30НВ). Отливка изготавливается из чугуна марки СЧ 20, методом литья в облицованный кокиль.

Химический состав, содержание элементов: С 3,3 - 3,5 %; Si 1,4 - 2,4 %; Mn 0,7 - 1 %; P 0,1 - 02 %; S - 0,15 % Fe - остальное.

Допускается незначительное изменение химического состава при соответствии твердости, микроструктуры, механических свойств.

Из условия дипломного проекта данную отливку изготавливаем из чугуна марки СЧ20, методом литья в облицованный кокиль. Микроструктура чугуна: Серый чугун на феррито-перлитной металлической основе. Темно-серые включения крабовидного (пластинчатого) графита окруженные оболочкой ферритных зерен (светлые) в перлитной матрице (темная).

Макроструктура чугуна должна быть плотной, мелкозернистой и однородной.

На наружных поверхностях допускаются литейные дефекты глубиной не более 2/3 припуска на механическую обработку.

Материалы, применяемые для приготовления смеси для облицовки:

- песок кварцевый марок 2К2О1О2 с содержанием глины до 0,5 %, песок кварцевый ВС-050 ГОСТ 22551. Песок должен быть просушен при температуре 140-100°С и охлаждён до температуры окружающей среды, просеян через сито 0,8Ч0,8 мм [9];

- смола фенолформальдегидная СФ-015 ГОСТ 18694. Смолу применять в виде чешуек светло-жёлтого цвета размером 10Ч20 мм, толщиной 1-3 мм; в случае поставки в слежавшемся виде её необходимо раздробить. Температура каплепадения для смолы СФ - 015: 105 - 115 °С [9];

- уротропин технический ГОСТ 1381. Уротропин технический- материал порошкообразный белого цвета. Для приготовления смеси применяется в виде 33%-ного водного раствора [9];

- стеарат кальция 1 %-водный - порошок белого цвета, способствует уменьшению прилипаемости облицовочного покрытия к модельной плите, увеличивает подвижность смеси.

Таблица 4.1 - Состав смеси на один замес

Наименование составляющих смеси	Содержание компонентов
	%	кг
Песок кварцевый	100	260
Смола фенолформальдегидная	1,3 - 1,5	3,5 - 3,9
Стеарат кальция 1-водный	0,09 - 0,11	0,23 - 0,29
33-% водный раствор уротропина	0,55 - 0,62	1,4 - 1,6

Целью данной работы является модернизация участка кокильного литья и создание на его основе комплекса высокопроизводительного оборудования, состоящего из машины, заливочной установки и машины для зачистки отливок. Плавку чугуна производим в индукционных печах средней частоты. Этот способ должен обеспечить выпуск высококачественных отливок с минимальными материальными и трудовыми затратами и значительно улучшить условия труда.

4.3 Разработка чертежей элементов литейной формы и отливки

Допуски на размеры отливки назначены в пределах, не превышающих допуски по I-му классу точности. Высота остатков выпоров на верхнем торце и питателей на нижнем торце отливки не превышает 3 мм после отбивки. В качестве базовой принята внутренняя поверхность переходника и плоская часть нижнего торца. Расчетная масса отливки 4 кг.

Учитывая конфигурацию отливки переходник, наиболее благоприятным с точки зрения получения качественной отливки и упрощения технологического процесса в целом является вертикальное положение отливки в форме. При таком расположении отливки наиболее ответственная часть переходника располагается вертикально. Поэтому улучшаются условия для получения рабочей поверхности отливки без дефектов - плотной, с однородными по объему и высоте детали структурой и свойствами. Конфигурация наружной поверхности отливки и соответствующей поверхности формы позволяют существенно упростить операцию надува облицовки при вертикальном положении переходника. При этом внутренняя поверхность отливки может быть получена ХТС стержнем с песчано-смоляной облицовкой. Отливки переходник, полученные в кокиле с ХТС стержнем, имеют более однородную по сечению структуру. Изменением толщины стержня можно регулировать структуру в слоях, прилегающих к рабочей поверхности отливки, и эффективно воздействовать на ее износостойкость.

4.4 Определение припуска на механическую обработку

Исходя из способа получения формы и типа используемого сплава по таблице 9 [10] определяем класс размерной точности, а также и остальные характеристики согласно ГОСТ 26645-85. Выбираем технологический процесс литья - литье в облицованый кокиль. С учетом условий массового производства и сложности отливки выбираем класс размерной точности - 11.

По таблице 10 [10], исходя из технологического процесса литья, учитывая отношение толщины отливки к ее длине, определяем степень коробления (20 : 175 = 0,11). Исходя из средней сложности отливки и типа сплава, принимаем степень коробления - 4.

По таблице 11 [10], исходя из технологического процесса литья и типа сплава, учитывая наибольший габаритный размер отливки, определяем степень точности поверхности. С учетом условий массового производства и сложности отливки выбираем степень точности поверхности - 14.

По таблице 13 [10], исходя из технологического процесса литья и типа сплава, учитывая номинальную массу отливки, определяем класс точности массы отливки. С учетом условий массового автоматизированного производства и средней сложности отливки выбираем класс точности массы отливки - 9.

Точность отливки 11 - 4 -14 - 9 по ГОСТ 26645-85.

Используя значение класса размерной точности по таблице 1 [10] определяем допуски размеров отдельных элементов отливки.

По таблице 2 [10] определяем допуск формы и расположения элементов отливки.

Используя найденные значения по таблица 14 [10] находим ряд припусков на обработку отливок. Имеем интервал ряда припусков 5 - 8. Т.к. для отливки используется чугун, то из найденного интервала выбираем ряд припусков - 8.

По таблице 5 [10] определяем минимальный литейный припуск на сторону (1,0 мм для 8 ряда припуска отливки).

По таблице 16 [10] определяем общий допуск элементов отливки.

По таблице 6 [10], используя значения допусков, ряда припусков и вида окончательной обработки, находим значения общих припусков на каждый размер.

Общие припуски на поверхности вращения и противоположные поверхности, используемые в качестве взаимных баз при их обработке, назначаем по половинным значениям общих допусков отливки на соответствующие диаметры или расстояния между противоположными поверхностями отливки.

Результаты сводим в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 - Допуски размеров элементов отливки, в миллиметрах

Размер	Номер таблицы по ГОСТ 26645-85
	1	2	16	7	6
	основной допуск	дополнительный допуск	общий допуск	чистота обработки	припуск на сторону
Ш57	2,2	0,8	2,2	чистовая	3,8
83	2,4	1	2,8	чистовая	4,3
47	1,6	0,8	2,2	чистовая	3,8

4.5 Формовочные уклоны

Формовочные уклоны определяем по ГОСТ 3212-92.

Формовочные уклоны определяем по таблице 1. Полученные значения заносим в таблицу 4.3.

Таблица 4.3 - Формовочные уклоны

Размер, мм	Уклон, градусы
31,5	50о
45,5	35о

4.6 Разработка конструкции и расчет литниково-питающей системы

Опробованы верхняя, боковая и сифонная литниковые системы при литье в облицованные кокили. Для спокойного заполнения полости формы и создания условий, способствующих удалению из нее газов, была выбрана сифонная литниковая система. В жесткой форме. С этой целью был выбран подвод металла к отливке через кольцевой щелевой питатель толщиной 1,0 - 1,5 мм, соединяющий коллектор с нижним торцом отливки. Тонкий питатель перемерзает раньше, чем образуется кристаллический скелет отливки и процесс затвердевания, сопровождающийся увеличением объема при фазовых превращениях, происходит в замкнутом пространстве. В этих условиях предотвращается образование усадочных дефектов в отливках.

Элементом, лимитирующим расход жидкого металла в литниковой системе, является литниковый ход между стояком и коллектором. Площадь сечения коллектора превышает площадь сечения литникового хода более чем вдвое. Поэтому металл сначала заполняет коллектор, а затем спокойно поднимается в кольцевой питатель и далее в полость фермы. Равномерное по окружности поступление жидкого металла в полость формы по кольцевой щели способствует также повышению однородности структуры и свойств гильзы. Тонкий питатель легко отделяется от отливки, например, при галтовке.

Выбранная конструкция сифонной литниковой системы является экономной, так как позволяет получать отливки в облицованном кокиле без дополнительной подпитки. Кроме того, она приспособлена для подачи металла из одного стояка в два-четыре гнезда формы с одинаковыми условиями заполнения всех полостей.

Расчет литниково-питающей системы

Площадь сечения питателя определяем по формуле

, (4.1)

где - площадь поперечного сечения питателя, м²;

G - масса отливки, кг;

с - плотность расплава (? 7300 кг/м³);

ф - продолжительность заполнения формы, с;

м - коэффициент расхода (м = 0,3 - 0,5 - для сложных тонкостенных отливок);

g - ускорение свободного падения (? 9,81 м/с²);

H_р - расчётный статический напор, м.

Время заполнения формы определяем по формуле

 (4.2)

где А - коэффициент учитывающий подвод металла, А=3,4 ;

М - масса отливки, М = 4 кг;

д - средняя толщина стенок отливки, 8 мм.

По формуле (4.2)

По формуле (4.1)

.

Массу отливки с литниковой системой определяем в системе AutoCAD.

При плотности 7300 кг/м³, масса отливки составляет 7,68 кг.

Площадь сечения стояка определяем из соотношения

, (4.3)

где - площадь поперечного сечения питателя, м²;

- площадь поперечного сечения питателя, м².

Из соотношения (4.3)

Размеры литниковой воронки определяем исходя из массового расхода металла () в литниковой системе.

(4.4)

где G - масса металла в форме, кг;

ф - время заливки формы, с.

По формуле (4.4)

.

При m_ф до 1,5 кг/с принимаем литниковую воронку № 1.

4.7 Выбор места подвода металла в форму

При выборе способа подвода металла в форму и конструкции литниковой системы необходимо учитывать, что металл должен поступать в форму плавно, без удара в ее стенки и стержни, без завихрений с заданной скоростью подъема уровня в форме, а также обеспечивать последовательное удаление газов и воздуха из формы. Кроме этого способ подвода металла должен обеспечивать направленное затвердевание отливки с учетом ее конструкции и свойств сплава, из которого она изготавливается.

4.8 Карусельная машина для литья в облицованный кокиль

Техническая характеристика машины мод. 4937 представлена в таб. 4.4.

Таблица 4.4 -Техническая характеристика машины мод. 4937

Наименование показателей	Величина
Тип машины	Кокильная шестипозиционная, карусельная полуавтоматическая
Максимальные размеры кокиля, мм длина	800
высота	360
Усилие зажима кокиля при заливке, кг	3000
Усилие зажима кокиля при надуве, кгс	10000
Металлоемкость формы, кг	23
Температура нагрева, °С
кокилей	210 - 260
моделей	220
Вид нагрева кокилей и моделей	Электрический
Производительность цикловая, зал/ч	50
Род заливаемого сплава	Чугун
Энергетические параметры:
установленная мощность, кВт	100 - 300
расход воды, нм3/ч	9
расход воздуха, нм /ч	10
Габаритные размеры, мм
длина	10900
ширина	6800
высота	4740
Масса машины без оснастки, кг	41000

ККМ мод.4937 (рисунок 4.1) состоит из следующих узлов: формовочной установки I для нанесения облицовочного покрытия на форму, основания 2, поворотного стола 3, привода карусели 4, шести кокильных секций 5, распределительного коллектора 6 с гидравлической муфтой 7, устройства для охлаждения форм 8, механизма съема отливок 9, механизма очистки форм 10, гидропневмооборудования 11 и электрооборудования 12.

Рисунок 4.1 - ККМ мод.4937

4.9 Процесс получения и нанесения облицовочной формы

Процесс получения облицовочной формы состоит из следующих этапов (рисунок 4.1):

- перемещение нагретых до рабочей температуры раскрытого кокиля 1 с блоком металлических стержней 2 на позицию надува;

- установка в раскрытый кокиль горячей модели;

- сборка полуформ кокиля с моделью, прижатие пескодувного устройства к собранной оснастке, надув облицовочной смеси и отверждение облицовочного покрытия;

- раскрытие облицованного кокиля;

- извлечение из формы модели 3;

- сборка облицованной формы под заливку.

При осуществлении перечисленных технологических операций многократно повторяются одинаковые движения полуформ относительно друг друга, связанные со сборкой и разборкой их. Учитывая необходимость регулируемого нагрева и охлаждения оснастки, требования к точности отливок и отпечатку формы, кинематику движений модельной плиты и рабочих органов, определены требования к конструкции кокильной секции.