Проектирование литейного цеха по производству отливки "Ванна"
Разработка цеха ремонтного чугунного литья для производства отливки "Ванна". Выбор типа используемого оборудования. Отделения плавки, формовки и финишной обработки. Производственная программа, режим работы цеха и фонды времени. Расчет баланса материалов.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 05.01.2014 |
| Размер файла | 41,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
- Введение
- 1. Выбор типа используемого оборудования
- 1.1 Плавильное отделение
- 1.2 Отделение формовки
- 1.3 Отделение финишной обработки
- 2. Производственная программа
- 3. Режим работы цеха и фонды времени
- 4. Расчет оборудования
- 4.1 Плавильное отделение
- 4.2 Отделение формовки
- 4.3 Отделение финишной обработки
- 5. Балансы материалов
- 5.1 Баланс металла
- 5.2 Баланс смесей
- 6. Расчет складов
- 7. Расчет сравнительной экономической эффективности тех. процесса
- 8. Внутрицеховой транспорт
- 9. Строительное проектирование
- 10. Выбор места расположения цеха
- Заключение
- Библиографический список
Введение
В данном курсовом проекте разрабатывается цех ремонтного чугунного литья для производства отливки "Ванна". Данная отливка не ответственного назначения, её серийность 500000 шт. /год, т.к. на рынке существует устойчивый спрос на данную продукцию. Благодаря узкой специализации обеспечивается высокое качество отливок.
Отливка "Ванна" (СЧ20) - равномерная, с одинаковой толщиной стенки по сечению. Масса одной отливки - 50 кг. Габаритные размеры: диаметр 1700 мм, высота - 500 мм, ширина - 100 мм. Шероховатость поверхности - Rz 40. Недопустимые дефекты: недолив, герметичность, газовая пористость.
Учитывая, что ванна является средней по массе отливкой, то тип цеха выбираем автоматизированный.
1. Выбор типа используемого оборудования
1.1 Плавильное отделение
К отливке не предъявляются высокие требования по термостойкости и механической прочности.
Т. к к отливке не предъявляются высокие механические свойства, то выбираем газовую вагранку. Вагранка отличается простотой конструкции, низкой стоимостью, по сравнению с дуговой печкой.
В качестве шихты используем литейный доменный чугун 25,1%, передельный доменный чугун 25,5%,, чугунный лом 48,6%, чугунная стружка 0,7%, стальная стружка 0,1%.
1.2 Отделение формовки
Формы изготавливаются на автоматической линии вакуум - пленочной формовки.
Выбираем формовочную линия фирмы Heinrich Wagner Sinto (HWS), c размером опок в свету - 2000х1250х750/200 мм и системой пескооборота с цикловой производительностью 40 форм/час.
1.3 Отделение финишной обработки
Литниковая система обрубается после очистки. Очистка поверхностей отливок производится на дробеметной камере с вращающимися подвесками. Камера работает в автоматическом режиме с постоянной очисткой дроби в сепараторах и возвратом ее на дробеметные аппараты. Такой способ является наиболее удачным в условиях нашего производства.
Обрубку можно производить: газовой резкой, ленточными пилами, пресс-ножницами, наждачными дисками, рубильным молотком. По экологичности лучшими являются пресс-ножницы и рубильные молотки, но первые имеют большую толщину реза. Таким образом, обрубку производим пресс-ножницами с электро-механическим приводом.
2. Производственная программа
Планирование производства литейного цеха производится либо на основе маркетинговых исследований, либо по реальным заказам предприятий. На основании портфеля заказов составляется производственная программа - краткосрочный план работы литейного цеха на определенный период времени (в данном случае год). Она содержит данные для планирования деятельности всех подразделений литейного цеха.
Таблица 1
Производственная программа цеха
|
Наименование отливки |
Ванна СЧ-20 |
|||||||
|
Сплав |
||||||||
|
Чистовая масса отливки, кг |
m |
50 |
||||||
|
Количество отливок в форме, шт. |
k |
1 |
||||||
|
Черновая масса отливки, кг |
mч = k • 10% |
55 |
||||||
|
Размер форм в свету, мм |
a x b |
2000 х 1250 |
||||||
|
Высота формы, мм |
h |
750/200 |
||||||
|
Количество отливок в год, шт. |
N=M/m |
500000 |
||||||
|
Черновая масса металла в год, кг |
Mч |
27500 |
||||||
|
Количество съемов в год, шт. |
n=N/k |
500000 |
||||||
|
Объем формовочной смеси в год, м3 |
15890 |
|||||||
|
Чистовая масса металла в год, т |
M |
25000 |
||||||
|
Количество отливок в год |
Черновая масса металла в год, т |
Количество съемов в год |
Объем формовочной смеси в год, м3 |
Чистовая масса металла в год, т |
||||
|
Итого |
500000 |
27500 |
500000 |
14300 |
25000000 |
|||
|
Итого с учетом брака отливок (7%) |
535000 |
29425 |
535000 |
15301 |
26750000 |
|||
|
Итого с учетом брака форм (4%) |
556400 |
15914 |
||||||
|
Итого с учетом просыпи и потери технологических свойств формовочной и стержневой смеси (5%) |
16710 |
литейный цех отливка ванна
3. Режим работы цеха и фонды времени
Фонды времени рассчитываются, исходя из существующих законов о выходных и праздничных днях, продолжительности рабочего дня и количестве смен. Определяются фонды времени работы оборудования и персонала. При расчетах используют номинальный и действительный фонды времени. Номинальный фонд времени Тн (в часах) рассчитывается по формуле:
Тн= (К-В-П) •С•Ч
где, К - количество дней в году; В - количество выходных дней в году; П - количество праздников в году; С - количество рабочих смен в сутки; Ч - длительность рабочей смены.
Тн=К•С•Ч=365*3*8 =8760 ч.
Действительный фонд времени Тд работы оборудования определяется с учетом коэффициента потерь рабочего времени Кп по формуле:
Тд=Тн (1-Кп).
Коэффициент потерь времени работы оборудования в основном обусловлен его простоями из-за поломок и, следовательно, зависит от интенсивности эксплуатации.
Тд = Тн (1-Кп) = 8760 (1-0,06) = 8234 ч - для вагранок;
Тд = Тн (1-Кп) = 8760 (1-0,08) = 8059 ч - для АФЛ.
4. Расчет оборудования
Для оборудования постоянного действия рассчитываем количество единиц:
4.1 Плавильное отделение
Вагранка
Рассчитаем емкость печи с учетом простоя оборудования, принимая n=2:
V=Q•T/Тд•n=27500•2/ (8234•2) = 3,34 т
Округляя в большую сторону, получаем V=4 т
Q - годовая потребность в металле, т;
Т - один такт времени работы печи, ч;
n - количество печей, шт.
|
Операция |
Время, час |
|
|
Загрузка |
0,25 (15 мин) |
|
|
Расплавление |
1 |
|
|
Хим. анализ |
0,25 (15 мин) |
|
|
Выпуск |
0,25 (15 мин) |
|
|
Заправка |
0,25 (15 мин) |
|
|
Такт |
2 |
Выбираем вагранку:
Емкость - 4 т;
Мощность - 90 кВт;
Скорость плавки - 3,5-4,5 т/ч.
4.2 Отделение формовки
Выбираем формовочную линия фирмы Heinrich Wagner Sinto (HWS), c размером опок в свету - 2000х1250х750/200 мм и системой пескооборота с цикловой производительностью 40 форм/час.
4.3 Отделение финишной обработки
Очистка отливок производится на дробеметной камере с вращающимися подвесками. Камера работает в автоматическом режиме с постоянной очисткой дроби в сепараторах и возвратом ее на дробеметные аппараты.
Рассчитаем требуемую производительность дробеметной камеры:
где, - масса отливок подлежащая очистке в год, т
- действительное фонд времени работы дробеметной камеры, ч
- количество дробеметных камер.
Выбираем проходную дробеметную камеру непрерывного действия с подвесками модели 42735 изготовитель ОАО "Амурлитмаш”.
Наибольшие параметры очищаемых отливок: размер - 2000мм; загрузка - 1,25т;
Производительность - 22,7т/час;
Габаритные размеры - 15250 х 12000 х 8400 мм;
5. Балансы материалов
5.1 Баланс металла
|
№ п/п |
Составляющие |
Выход металла, т/год |
|
|
Расход |
|||
|
1. |
Годные отливки |
25000 |
|
|
2. |
Литники и прибыли (10%) |
2500 |
|
|
Брак (7%) |
1750 |
||
|
3. |
Сливы, скрап (2%) |
500 |
|
|
4. |
Угар (3%) |
750 |
|
|
Итого металлозавалка |
30500 |
||
|
Приход |
|||
|
1. |
Чугунный лом (49,2%) |
15006 |
|
|
2. |
Литейный доменный чугун (25,1%) |
7655.5 |
|
|
3. |
Передельный доменный чугун (25,5%) |
7777.5 |
|
|
4. |
Огнеупоры |
147 |
|
|
5. |
Известняк, плавиковый шпат |
880 |
|
|
6. |
Чугунная стружка (0,7%) |
213,5 |
|
|
7. |
Стальная стружка (0,1%) |
30,5 |
5.2 Баланс смесей
|
№ п/п |
Составляющие |
Расход смеси, т/ год |
|
|
Расход |
|||
|
1. |
Общий расход песка |
М=29425•1350/2500 = 15890 |
|
|
Приход |
|||
|
1. |
Общий приход песка |
15890 |
6. Расчет складов
|
Материал |
Годовой объем потребления, т |
Цена материала, руб/т |
Рекомендуемый запас, т |
Расходуемый запас,, т |
Резервный запас, т |
Итого запас на складе, т |
Насыпная плотность материала, т/м3 |
Высота хранения, м |
Площадь склада, м2 |
Тип склада |
|
|
Лом чугунный |
15006 |
6000 |
461,07 |
448 |
575,6 |
1023,57 |
2,5 |
4 |
102,36 |
Закром |
|
|
Литейный доменный чугун |
7655,5 |
12000 |
232,87 |
256 |
293,6 |
549,64 |
2,5 |
4 |
54,96 |
Закром |
|
|
Передельный доменный чугун |
7777,5 |
12000 |
234,71 |
256 |
298,3 |
554,32 |
2,5 |
4 |
55,43 |
Закром |
|
|
песок |
15890 |
1000 |
1162,17 |
1152 |
609,5 |
1761,4 |
1,5 |
6 |
195,72 |
Бункер |
|
|
огнеупоры |
147 |
6000 |
24,75 |
20 |
5,638 |
25,64 |
1,8 |
2,6 |
5,48 |
Площадка |
|
|
известняк |
880 |
1300 |
239,87 |
256 |
33,75 |
289,75 |
1,5 |
3,5 |
55, 19 |
Бункер |
Запас материалов на складе складывается из:
· расходуемого запаса qрас, рассчитываемого по формуле Уилсона:
qрас =,
где Q - годовой объем потребления материала;
Е - условно-постоянные затраты на поставку (при железнодорожной поставке 8000 руб, при автомобильной 2500 руб);
Ц - цена материала;
i - годовые потери оборотных средств при хранении материала на складе (10%).
· резервного запаса на случай перебоев с поставкой материалов qрез, рассчитываемого на две недели работы цеха по формуле:
qрез= 14Q/365.
Для расчета площади склада используется формула
,
где q - запас материала на складе (q=qрез+ qрас);
- насыпная плотность материала;
7. Расчет сравнительной экономической эффективности тех. процесса
При изготовлении отливки "Ванна" оборудование выбирается по всем отделения однозначно, поэтому рационально в данном случае провести расчет по режимам работы (в две и три смены).
|
Показатель |
2 смены |
3 смены |
|
|
Тн |
250*8*2=4000 ч |
365*3*8=8760 |
|
|
Тд (авт. линия) |
3800 ч |
8760* (1-0,08) =8060 ч |
|
|
n=Q/Tд*q (для авт. линии q=120 форм/ч) |
500000/3800*40=3,2 3 линия |
500000/8060*40=1,5 2 линия |
|
|
Капитальные затраты |
200000000*3= 600 млн. руб |
200000000*2=400 млн. руб |
Т.к. оборудование дорогостоящее выбираем 3-х сменный режим работы.
8. Внутрицеховой транспорт
В литейном цехе используются транспортные средства (ТС) непрерывного и дискретного действия. При выборе типа ТС рассматривается возможность эксплуатации ТС дискретного действия. Рассчитывается их количество по формуле:
,
где Qi - масса (объем) грузопотока i-того груза в год;
Vi - масса (объем) загрузки ТС i-тым грузом.
Тi - время стропки i-того груза, транспортировки его до пункта выгрузки, расстропки, возврата ТС в исходное положение. Рассчитывается по формуле:
,
где Li - расстояние транспортировки i-того груза;
v - скорость крана (30 м/мин);
t - время погрузочно-разгрузочных работ (1-2 мин).
Например, рассмотрим возможность использования кран-балки в смесеприготовительном отделении. Она используется для загрузки глины, молотого угля и отработанной смеси в бегуны.
|
Материал |
Годовая масса перемещаемого материала, Q, т |
Расстояние транспортировки, L, м |
Действительный фонд времени, Тд, ч |
Время погрузочно-разгрузочных работ, t, мин |
Время стропки, Т, мин |
Количество кран-балок |
|
|
Глина |
6001,1 |
6 |
8235 |
2 |
2,4 |
0,06 |
|
|
Молотый уголь |
600,1 |
6 |
8235 |
2 |
2,4 |
0,006 |
|
|
Отработанная смесь |
133358 |
15 |
8235 |
2 |
3 |
0,65 |
|
|
Итого |
0,716 |
n<0,9, значит можно использовать кран-балку в данном отделении.
9. Строительное проектирование
Цех проектируем каркасной конструкции, т. к в цехе присутствуют краны. Несущий каркас состоит из железобетонных колонн, которые устанавливаются в фундаментные стаканы. Размеры пролета - 12 м, 18 м, 18 м; шаг колонн составляет 6 м.
Несущие стены цеха, воспринимающие нагрузку от перекрытия, выполняем из кирпича, а самонесущие выполняем из панелей "сэндвич", которые представляют собой двухслойные металлические панели, проложенные изнутри фольгой и пористыми материалами. Самонесущие стены несут функцию ограждающей конструкции и воспринимают нагрузку от силы тяжести, гибко связаны с каркасом здания,
Крыша состоит из: плиты перекрытия, пароизоляции, теплоизоляции, гидроизоляции и механической защиты. Устанавливаем в крыше фонари светоаэрационные (для света и вентиляции). Цех работает 24 часа в сутки, поэтому обязательно используем искусственное освещение.
Пол представляет собой многослойную конструкцию: гидроизоляция, стяжка цементная, половое покрытие (стальные рифленые листы).
10. Выбор места расположения цеха
Цех производит отливки (ванна), основными потребителями которых являются всё население страны, поэтому рационально цех располагать в близи от источников сырьевых материалов, что значительно сокращает расходы на доставку. Цех располагаем в г. Каменске - Уральском. Город обладает хорошей производственной инфраструктурой (железнодорожные подъездные пути, автомобильные дороги, газопроводы, электрические сети, водопровод и канализация). В данном случае источником сырьевых материалов выбираем Басьяновский песчаный карьер, т.к. нужен песок неправильной формы (осколочной, полукруглой).
Заключение
В данном курсовом проекте разработан литейный цех по производству отливки "Ванна", который обеспечивает высокую производительность благодаря наличию автоматических линий по производству форм. Это позволяет минимально использовать ручной труд, повышая тем самым качество изготавливаемой продукции и стабильность технологического процесса.
Библиографический список
1. Кельчевская Н.Р., Романова Л.А., Финкельштейн А.Б. Организация и планирование литейного производства. Екатеринбург: УМЦ-УПИ, 2002.180 с.
2. Финкельштейн А.Б. Проектирование литейных цехов: методические указания по курсовому и дипломному проектированию. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2007.35 с.
3. Финкельштейн А.Б. Современное литейное оборудование/ А.Б. Финкельштейн, А.С. Быков, С.Н. Злыгостев. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2006.113 с.
4. Основы проектирования литейных цехов и заводов / Л.И. Фанталов, Б.В. Кнорре, С.И. Четверухин и др. М.: Машиностроение, 1979.376 с.
5. Проектирование и реконструкция литейных цехов / Б.А. Кулаков, Л.Г. Знаменский, О.В. Ивочкина и др. Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 2001.144 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Разработка проекта конкурентоспособного литейного цеха на основе отливки "ванна купальная". Выбор используемого оборудования. Режим работы цеха сантехнического литья и фонды времени. Расчет оборудования и баланса материалов. Строительное проектирование.
курсовая работа [34,3 K], добавлен 05.01.2014Разработка цеха по изготовлению ванн методом вакуумно-пленочной формовки и отливки. Определение режима работы цеха, расчет действительных фондов времени, составление производственной программы процесса, подбор оборудования. Расчет баланса металла и смеси.
курсовая работа [46,0 K], добавлен 05.01.2014Назначение и характеристика проектируемого цеха литья с блок-схемой технологического процесса. Производственная программа цеха. Основные режимы и фонды времени работы оборудования и рабочих. Разработка технологии получения отливки детали "Матрица".
дипломная работа [2,3 M], добавлен 15.10.2016Структура цеха кокильного литья, номенклатура и программа выпуска отливок. Режим работы и фонды времени работы оборудования. Технологические процессы и расчет оборудования проектируемого цеха, контроль отливок. Архитектурно-строительное решение здания.
курсовая работа [124,7 K], добавлен 30.06.2012Производственная программа литейного цеха. Технология изготовления отливки лопатки турбины низкого давления. Изготовление спекаемых керамических стержней. Выбор типа литниковой системы. Контроль химического состава сплава и уровня механических свойств.
дипломная работа [225,6 K], добавлен 15.10.2016Производственная программа литейного цеха и режим его работы. Подбор и краткое описание необходимого оборудования. Технологический процесс изготовления отливок способом литья по выплавляемым моделям. Расчеты инвестиционных затрат и срока окупаемости цеха.
дипломная работа [238,7 K], добавлен 05.01.2014Структура цеха литья по выплавляемым моделям, его производственная программа. Выбор режима работы цеха и фондов времени. Условия работы детали, требования к ее функциональности. Обоснование и выбор способа изготовления отливки. Описание конструкции печи.
дипломная работа [3,1 M], добавлен 06.04.2015Характеристика и основные параметры литейного цеха, его классификация и производственная программа. Фонд времени работы оборудования, расчет и проектирование плавильного, смесеприготовительного, формовочного, стержневого и термообрубного отделений.
курсовая работа [89,7 K], добавлен 04.11.2011Производственная программа цеха. Проектирование плавильного отделения. Определение потребности в жидком металле. Выбор вместимости и объема ковша. Расчет расхода формовочных смесей и стабилизация их свойств. Выбор технологического процесса формовки.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 12.12.2013Формирование структуры и свойства материалов на стадии литейного производства. Конструкция отливки и ее анализ на технологичность. Обоснование принятого способа формовки. Выбор припусков на механическую обработку. Охрана труда и окружающей среды.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 14.01.2010
