2 Формовочно-заливочно-выбивное отделение

2.1 Выбор и обоснование технологического процесса производства отливок

В этом отделении выполняют операции формовки, сборки, заливки, охлаждения залитых форм и выбивки, которые технологически и организационно взаимосвязаны. Проектирование начинают с разбивки производственной программы на группы по массе, а затем – на потоки, для которых выбирают наиболее целесообразные технологические процессы изготовления отливок.

Группы по массе формируются в следующих нижних и верхних пределах (кг): до 1, 1-10, 10-20, 20-50, 50-100, 100-150, 150-200, 250-500, 500-1000 [1]. При этом следует иметь в виду, что верхняя граница в каждой группе означает «не более».

И з приведенной производственной программы видно, что отливки разделяются на группы, распределение по которым осуществляется автоматически согласно расчету производственной программы.

Рисунок 2 – Пример таблицы распределения отливок на группы по массе

С технологической и организационной точек зрения наиболее целесообразным представляется объединение средних по массе отливок (10-50 кг) в один поток с годовым выпуском 7640 т/год, предусмотрев изготовление мелких отливок (до 10 кг) в другом потоке мощностью 9359 т/год.

2.2 Выбор и расчет формовочного оборудования

Важнейшим моментом в проектировании как формовочно-заливочно-выбивного отделения, так и литейного цеха в целом является обоснованный выбор технологического процесса изготовления отливок в потоках. В массовом и крупносерийном производстве отливки преимущественно изготавливают в формах, выполняемых «по-сырому» комбинированным уплотнением с использованием единых бентонитовых смесей. Как правило, рассматриваемые отделения оснащаются автоматическими и механизированными устройствами заливки и выбивки.

В литейных цехах серийного и единичного производства мелких отливок формы также изготавливают «по-сырому» из единых бентонитовых смесей на оборудовании с комбинированными способами уплотнения. Для отливок массой более 50 кг необходимо применение облицовочных смесей, а для отливок повышенной точности – холоднотвердеющих смесей.

Средние и крупные отливки в мелко- и среднесерийном производстве рекомендуется изготавливать в формах из пластичных самотвердеющих смесей, быстровысыхающих песчано-глинистых смесей органических связующих, а также, в особенности для стальных отливок, по CO₂-процессу на встярхивающих машинах с подпрессовкой.

Типовые технологические процессы, особенности и область их применения сведены в таблице «Типовые технологические процессы изготовления разовых песчаных форм» файл «02-Проектирование формовочно-заливочно-выбивного отделения».

При выборе того или иного формовочного агрегата следует иметь в виду, что литейные цеха массового и крупносерийного производства оснащаются автоматическими или комплексно-механизированными поточными линиями, в состав которых входят формовочные автоматы, заливочные и выбивные установки, транспортные системы и другое оборудование.

В серийном, мелкосерийном и единичном производстве отливок массой до 100 кг также рекомендуется устанавливать автоматическое формовочное оборудование. При выборе оборудования можно использовать сведения, приведенные в таблице «Данные по оборудованию для изготовления форм» файла 02-Проектирование формовочно-заливочно-выбивного отделения».

В соответствии с рекомендациями таблицы «Типовые технологические процессы изготовления разовых песчаных форм» файла «02-Проектирование формовочно-заливочно-выбивного отделения» типовым технологическим процессом массового изготовления мелких (до 10 кг) отливок является безопочная формовка «по-сырому» с вертикальным разъемом и пескодувно-прессовым способом уплотнения. Для производства средних отливок (10-50 кг) применяется формовка в опоках «по-сырому» с прессованием эластичной диафрагмой или жесткой колодкой.

Определяем объем производства, то есть количество готовых форм в год для каждого потока. Исходными данными для определения годового числа форм, которые должны быть изготовлены в отделении для выполнения годовой производственной программы, являются мощности его технологических потоков и средняя масса годных отливок в форме. При отсутствии технологических карт средняя масса годных отливок в форме принимается по укрупненным показателям действующих литейных цехов – таблица «Средняя масса годных отливок в форме» файл «02-Проектирование формовочно-заливочно-выбивного отделения».

Расчет ведем в виде электронной таблицы «Расчет числа форм» файл «02-Проектирование формовочно-заливочно-выбивного отделения». - рисунок 3.

В таблице «Расчет числа форм» столбцы «В» и «С» являются стандартными и не заполняются, столбец «D» заполняется автоматически из таблицы «Распределение отливок на группы по массе», столбец «E» необходимо заполнить с учетом рекомендаций таблицы «Средняя масса годных отливок в форме» файла «02-Проектирование формовочно-заливочно-выбивного отделения», ячейка «G5» заполняется согласно рекомендациям [2], столбцы «F» и «Н» заполняются автоматически.

Рисунок 3 – Пример таблицы расчета числа форм

О пределяем тип и количество оборудования для производства форм каждого потока. Расчет ведем в виде электронной таблицы «Расчет количества оборудования» файл «02-Проектирование формовочно-заливочно-выбивного отделения» - рисунок 4.

Рисунок 4 – Пример таблицы расчета количества оборудования

В таблице «Расчет количества оборудования» столбцы «B», «C», «D» заполняются с учетом рекомендаций таблицы «Данные по оборудованию для изготовления форм» файла 02-Проектирование формовочно-заливочно-выбивного отделения». Столбец «E» заполняется согласно рекомендациям таблицы «Действительный годовой фонд времени оборудования» файла «01-расчет приведенной программы». Последующие столбцы заполняются автоматически.