Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра: Литейные и высокоэффективные технологии
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
По дисциплине: «Технология литейного производства»
На тему: Разработать технологию изготовления отливки «Корпус»
Руководитель ст. преподаватель Зонненберг Н.Н.
Студент 4-ФТ-3 Салахутдинов Д.Ф.
Самара, 2012 г.
РЕФЕРАТ
ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА, ФОРМОВКА, ОПОКА, ЛИТНИКОВО-ПИТАЮЩАЯ СИСТЕМА, МОДЕЛЬНАЯ ОСНАСТКА, МОДЕЛЬНАЯ ПЛИТА.
Цель работы: Разработать технологию изготовления отливки “Корпус”. Рассчитать припуски на механическую обработку. Выбрать тип литниково-питающей системы и рассчитать все элементы ЛПС. Спроектировать модельную оснастку.
Содержание
ВВЕДЕНИЕ 4
Анализ конструкции литой детали 5
Выбор материала отливки 6
Обоснование способа получения отливки 7
Оценка технологичности литой детали. Определение группы сложности 8
Выбор положения отливки в форме 14
Число и конструкция стержней 15
Определение количества отливок в форме. Определение размеров опок 16
Назначение припусков на механическую обработку, определение формовочных уклоно 17
Выбор типа литниково-питающей системы. Расчет всех элементов ЛПС 18 19
Разработка конструкции модельной оснастки. Конструкция стержневого ящика 19 23
Технологический процесс изготовления форм и стержней. 20 26
Метод изготовления форм и стержней. Выбор технологического оборудования. 26
Состав формовочных и стержневых смесей, свойства смесей 32
Приготовление формовочных и стержневых смесей 33
Упрочнение форм и стержней 34
Заливка форм: определение температуры заливки; выбор ковша 35
Расчет продолжительности затвердевания и выдержки отливки в форме 36
Заключительные операции 37
Контроль качества отливок 39
Список литературы 41
Введение
Значение литейного производства в народном хозяйстве чрезвычайно велико; почти все машины и приборы имеют литейные детали.
Литье является одним из старейших способов, которым еще в древности пользовались для производства металлических изделий: в начале из меди и бронзы, а затем из чугуна, а позже из стали и других сплавов.
Основными процессами литейного производства являются: плавка металла, изготовление форм, заливка металла и охлаждение, выбивка, очистка, обрубка отливок, термическая обработка и контроль качества обработки.
Основной способ изготовления отливок - литье в песчаные формы, в который получают около 80% отливок. Однако точность и шероховатость поверхности отливок, полученных в песчаных формах, во многих случаях не удовлетворяют требованиям современного машиностроения.
Литейное производство позволяет получить заготовки сложной конфигурации с минимальными припусками на обработку резанием и с хорошими механическими свойствами. Технологический процесс изготовления механизирован и автоматизирован, что снижает стоимость литых заготовок. Достижения современной науки во многих случаях позволяют коренным образом изменить технологический процесс, резко увеличить новые высокопроизводительные машины и автоматы. Что в конечном счете помогает улучшить качество продукции и повысить эффективность производства.
Анализ конструкции литой детали
Литая деталь «Корпус» представляет собой изделие открытой коробчатой формы. Отливку можно разделить на 2 части: верхнюю и нижнюю (основание). Высота отливки 187 мм, ширина в основании 194 мм, максимальная длина 344 мм. Основание имеет призматическую форму с внутренней открытой полостью с криволинейными поверхностями. Верхняя часть отливки представляет собой параллипипед со сквозным отверстием 70 мм. Минимальная толщина стенки составляет 11 мм. На торцевой поверхности в верхней части имеется 4 глухих резьбовых отверстия М10 и 2 сквозных отверстия 9 и 38 мм. На другой торцевой поверхности находится глухое, резьбовое отверстия М10. На верхней поверхности отливки расположено 2 сквозных отверстия 8 мм. На нижней поверхности находятся 1 резьбовое, глухое отверстие 22 мм и 1 сквозное резьбовое отверстие М8. На боковых поверхностях основания симметрично находятся 2 ступенчатых отверстия с максимальным 20 мм. На левой боковой поверхности в верхней части детали расположено 2 глухих отверстия 32 и 10 мм. Конструкция литой детали представлена на рис.1
Литая деталь «Корпус»
Рис. 1
Выбор материала отливки
Литая деталь «Корпус» является несущей конструкцией узла «Задняя бабка» металлорежущего станка. Данный узел предназначен для крепления центра и металлорежущего инструмента - сверла.
В процессе эксплуатации изделие «Корпус» испытывает незначительные динамические и статические нагрузки, особых требований к литой детали не предъявляется, поэтому считаю целесообразным применять для литья серые чугуны.
Серый чугун – это сплав железа с углеродом (более 2.14 %), содержащий постоянные примеси кремний, марганец, фосфор, сера Углерод в серых чугунах преимущественно находится в виде графита пластинчатой формы.
Структура отливок определяется химическим составом чугуна и технологическими особенностями его термообработки. Механические свойства серого чугуна зависят от свойств металлической матрицы, формы и размеров графитовых включений. Свойства металлической матрицы чугунов близки к свойствам стали. Графит, имеющий невысокую прочность, снижает прочность чугуна. Чем меньше графитовых включений и выше их дисперсность, тем больше прочность чугуна. Графитовые включения вызывают уменьшение предела прочности чугуна при растяжении. На прочность при сжатии и твердость чугуна частицы графита практически не оказывают влияния. Свойство графита образовывать смазочные пленки обусловливает снижение коэффициента трения и увеличение износостойкости изделий из серого чугуна. Графит улучшает обрабатываемость резанием. Согласно ГОСТ 1412-85 серый чугун маркируют буквами «С» — серый и «Ч» — чугун. Число после буквенного обозначения показывает среднее значение предела прочности чугуна при растяжении. Например, СЧ 20 — чугун серый, предел прочности при растяжении 200 МПа.
Считаю целесообразным применять серый чугун марки СЧ 20. Химический состав приведен в таблице 1.
Таблица 1 - Химический состав сплава СЧ 20 в %. По ГОСТ1412-88
-
С
Si
Mn
P
S
3.3-3.5
1.4-2.4
0.7-1.0
не более 0.2
не более 0.15
Временное сопротивление при растяжении, МПА, (кгс/мм2), не менее 200(20)
Плотность, кг/м3 7100
Линейная усадка, % 1,2
Модуль упругости при растяжении, МПа 850-1100
Удельная теплоемкость при температуре 20-200, С, Дж (кг.К) 480
Коэффициент линейного расширения при температуре 20-200, 9,5-10,6
Теплопроводность при 20 Вт(м.К) 54