- •1 Информационно-аналитический обзор состояния вопроса 8
- •2 Исследовательская часть 33
- •3 Технический проект (технологическая часть) 61
- •Введение
- •1 Информационно-аналитический обзор состояния вопроса
- •Литье под давлением на машинах литья под давлением с холодной горизонтальной камерой прессования
- •1.1.1 Технология литья под давлением алюминиевых сплавов
- •1.1.2 Технологическая оснастка для литья под давлением алюминиевых сплавов
- •1.1.3 Машины литья под давлением с холодной горизонтальной камерой прессования
- •1.2 Поршневая пара машины литья под давлением с холодной горизонтальной камерой прессования
- •1.2.1 Варианты конструкции поршневой пары
- •1.2.2 Способы производства заготовок деталей поршневой пары
- •1.2.3 Особенности эксплуатации поршневой пары
- •1.3. Проблема эксплуатационной стойкости поршневой пары машины лпд и опыт ее решения
- •1.3.1 Эксплуатационная стойкость поршневой пары
- •1.3.2 Основные методы повышения эксплуатационной стойкости поршневой пары
- •1.4 Ключевые характеристики работы
- •2 Исследовательская часть
- •2.1 Условия эксплуатации поршневой пары: тепловой, механический и триботехнический аспекты
- •2.1.1 Тепловой аспект
- •2.1.2 Механический аспект
- •2.1.3 Триботехнический аспект
- •2.2 Разработка вариантов конструкции биметаллического пресс – поршня
- •2.2.1 Базовый вариант конструкции пресс – поршня
- •2.2.2 Вариант конструкции биметаллического пресс – поршня №1
- •2.2.3 Вариант конструкции биметаллического пресс – поршня №2
- •2.3 Сравнительная оценка поршневой пары, выполненной по новым и базовому вариантам
- •2.3.1 Расчеты для базовой конструкции пресс-поршня и конструкции биметаллического пресс-поршня №1 и №2
- •2.3.1.1 Расчеты для базовой конструкции пресс-поршня
- •2.3.1.2 Расчеты для конструкции биметаллического пресс-поршня №1
- •2.3.1.3 Расчеты для конструкции биметаллического пресс-поршня №2
- •2.3.2 Расчет варианта замены латуни на бронзу и конструкции биметаллического пресс-поршня №1 и №2
- •2.3.2.1 Расчет варианта замены латуни на бронзу и конструкции биметаллического пресс-поршня №1
- •2.3.2.2 Расчет варианта замены латуни на бронзу и конструкции биметаллического пресс-поршня №2
- •2.3.3 Сравнительная оценка
- •2.4 Выбор технологии производства литой заготовки биметаллического пресс-поршня
- •2.5 Результаты промышленного опробования на базовом предприятии
- •2.6 Защита технологического решения
- •2.7 Выводы по главе 2
- •3 Технический проект (технологическая часть)
- •3.1 Материал «рубашки» пресс-поршня и его характеристика
- •3.2 Плавильный агрегат
- •3.2.1 Общие сведения
- •3.2.2 Футеровка печи
- •3.3 Расчет шихты, требования к компонентам шихты, их подготовка
- •3.4 Технология плавки
- •3.5 Конструирование отливки
- •3.5.1 Оценка технологичности детали и меры ее повышения для получения литой заготовки
- •3.5.2 Выбор способа литья, определение количества отливок в металлической форме
- •3.5.3 Выбор положения отливки в кокиле и поверхности разъема кокиля и модели.
- •3.6 Определение припусков на механическую обработку, литейных баз, баз механической обработки
- •3.7 Определение конфигурации и количества стержней, их крепление, фиксация, вентиляция и армирование.
- •3.8 Литниково-питающей система
- •3.8.1 Расчет времени заливки кокиля
- •3.8.2 Определение тепловых узлов, конструирование и расчет прибылей.
- •3.8.3 Выбор литниковой системы, назначение и конструкции ее элементов, определение мест подвода расплава к полости кокиля
- •Параметры литниковой системы
- •3.8.3.2 Расчет выхода годного литья для спроектированной технологии
- •3.9 Изготовления кокиля
- •Латунная оболочка(латунная рубашка),
- •Стержень (базовый пресс-поршень)
- •3.10 Стержень
- •3.13 Компьютерного моделирование заполнения литейной формы с помощью программного пакета lvmFlow
- •3.14 Выводы по главе 3 Список использованных источников
3.5.2 Выбор способа литья, определение количества отливок в металлической форме
Проанализируем варианты изготовления биметаллической отливки «Пресс-поршень»:
Литьем песчано – глинистую форму [22];
Центробежным литьем [11];
Литьем в кокиль [11].
Изготовление биметаллического пресс – поршня литьем песчано – глинистую форму.
Имеет следующий ряд преимуществ:
Позволяет получать отливки самой разнообразной формы, размеров и массы;
Сравнительно простой и экономичный технологический процесс;
Есть направленное затвердевание.
Однако этому методу присущ ряд существенных недостатков:
Невысокая точность получаемых отливок;
Низкое качество их поверхности, большой грузооборот формовочных материалов;
Высокая трудоёмкость изготовления отливок, особенно на операциях обрубки и зачистки.
Тяжёлые и условия труда, особенно в землеприготовительном и обрубном отделениях, связанные с загазованностью и запыленностью, а также наличие значительного объёма тяжёлых ручных работ [22].
Изготовление биметаллического пресс – поршня центробежным литьем.
Центробежное литье по сравнению с литьем в разовые формы отличается следующими преимуществами:
Производительность труда при работе на центробежной машине увеличивается в 3 раза;
Отпадает потребность в площадях формовки, смесях, связующих материалов, так же оборудования для сушки стержней и формы.
Отливки получаемые центробежным литьем отличаются повышенными механическими свойствами литого металла.
Однако центробежное литье имеет и недостатки:
Необходимые специальные машины;
Формы должны быть повышенной прочности, герметичности и закрыты ограждениями;
Необходимо дозирование металла для получения нужного размера; усиливается ликвация компонентов сплавов по плотности [11].
Изготовление биметаллической отливки «Пресс – поршень» литьем в кокиль.
Литье в кокиль – это процесс получения отливок свободной (под действием силы тяжести) заливкой расплавленного металла в металлические формы – кокиль.
Достоинства процесса заключается в следующем:
Повышается технико – экономические показатели производства отливок благодаря сокращению числа технологических операций и продолжительности технологического цикла, упрощению задачи комплексной механизации и автоматизации производства, сокращается потребление основных и вспомогательных материалов, уменьшению потерь от брака, увеличению съемной продукции с единицы производственной площади и уменьшению качества затрат;
Повышается качество отливок вследствие увеличения их плотности, прочности, пластичности, износостойкости, повышения точности и гладкой поверхности, уменьшение припусков и повышения производительности обработки резанием, сокращение потерь от брака;
Улучшаются условия труда, снижается отрицательное влияние на окружающую среду благодарю резкому сокращению потребления формовочных и других вспомогательных материалов.
Литье в кокиль имеет и недостатки основные из них:
Сложность изготовления и ограниченная стойкость кокиля;
Сложность получения тонкостенных, сильно оребренных отливок вследствие ускоренного охлаждения расплава при его заливке и последующем охлаждении;
Склонность отливок к образованию трещин и других дефектов из-за неподатливости формы;
Необходимость применения сложных песчаных и металлических стержней при изготовлении отливок с поднутрениями [22].
Из выше приведенных способов технологии производства литой биметаллической отливки «Пресс – поршень», целесообразно изготовление литьем в кокиль. Обусловлено это тем рядом преимуществ кокильного литья перед другими приведенными технологиями изготовления литой заготовки биметаллического «Пресс – поршня»
Исходя из габаритных размеров отливки и серийности производства изготавливаем 1 отливку литьем в кокиль.
