- •1 Информационно-аналитический обзор состояния вопроса 9
- •2 Исследовательская часть 34
- •3 Технический проект (технологическая часть) 65
- •4 Безопасность и экологичность 90
- •5 Экономическая часть 103
- •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
- •2.6.4 Задача технического решения
- •2.6.5 Техническая сущность технического решения
- •2.6.6 Формула технического 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
- •4 Безопасность и экологичность
- •4.1 Оценка опасных и вредных производственных факторов
- •4.2 Техника безопасности
- •4.2.1 Безопасность технологического процесса
- •4.2.2 Безопасность эксплуатации грузоподъемного оборудования
- •4.2.4 Пожарная безопасность
- •Производственная санитария
- •4.3.1 Микроклимат в производственных помещениях
- •4.3.2 Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны и вентиляция помещений
- •4.4 Вредные вещества в воздухе рабочей зоны
- •4.5 Освещение
- •4.5.1 Рекомендуемые источники света для производственных помещений
- •4.6 Вентиляция
- •4.7 Шум и вибрация
- •2. Вентиляция
- •4.8 Безопасность оборудования
- •4.9 Безопасность производственных процессов
- •4.10 Защита окружающей среды
- •4.10.1 Источники загрязнения окружающей среды
- •4.10.2 Мероприятия по защите атмосферного воздуха
- •4.10.3 Мероприятия по защите водного бассейна
- •4.10.4 Утилизация твердых отходов
- •5 Экономическая часть
- •5.1 Выбор метода сравнительной оценки вариантов
- •5.2 Оценка технологической себестоимости по базовому и предлагаемому вариантам
- •5.2.1 Затраты на вспомогательные материалы
- •5.2.2 Затраты на технологическую электроэнергию
- •5.7 Вывод по главе 5
2.5 Результаты промышленного опробования на базовом предприятии
Выше было теоретически показано, что конструкции биметаллического пресс-поршня №2 (латунь на сталь) рисунок 2.11 обеспечивает существенное снижение потерь усилия прессования в узле прессования, износа, смятия то есть более эффективное использование усилия прессования. Снижение потерь усилия прессования равносильно повышению давления прессования, поэтому следует ожидать повышения качества отливок.
Сравнительные исследования влияния биметаллического пресс-поршня №2 (латунь на сталь) потерь усилия прессования, износа, смятия в условиях производства ОАО «Арзамасский приборостроительный завод им. П.И. Пландина».
В производственных условиях на машине литья под давлением модели CLOO 300 с усилием прессования 300 кН отливалась отливка «Корпус 930» (рисунок 2.12) из сплава алюминия АЛ2 ГОСТ 2685–75. В этом случае был использован узел прессования по рисунок 2.13 с диаметром прессующего поршня 100 мм. Отливка массой 8 кг отливалась при температуре заливки 72010° C. Средняя температура поршня 22010° C.
Рисунок 2.11 – Биметаллический
пресс-поршень №2 (латунь на сталь)
Рисунок 2.12 – Корпус 930
Эксплуатационная стойкость биметаллического пресс-поршня №2 (латунь на сталь) достигает 7000 запрессовок, следов механического износа элементов камеры прессования не обнаружено не запрессовок по алюминию.
Рисунок 2.13 – Узел прессования
2.6 Защита технологического решения
2.6.1 Название технологического решения
Поршень для машины литья под давлением с холодной горизонтальной камерой прессования
2.6.2 Область техники, к которой относится техническое решение
Настоящая полезная модель относится к литейному производству, к литью под давлением, в частности, к поршню для литья под давлением с холодной камерой прессования.
2.6.3 Прототип и его недостатки
Известен поршень для машины литья под давлением с холодной камерой прессования, содержащий корпус и, по меньшей мере, один уплотняющий поясок, установленный вокруг корпуса. Уплотняющий поясок имеет разрез или разрыв, позволяющий устанавливать поясок на корпусе поршня. Корпус и поясок снабжены соединительными средствами для одновременного запирания пояска относительно корпуса в осевом и угловом направлениях. Отмечается повышение надежности крепления уплотнительного пояска [Патент РФ № 2431543, кл. B22D 17/02, 2011].
Недостатком поршня является низкий уровень эксплуатационной стойкости к износу, сложность проведения ремонтно-восстановительных работ,
а также изготовление или приобретение новых деталей для поршня приводит к существенным затратам.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель является биметаллическая конструкции поршня для машин литья под давлением с холодной горизонтальной камерой прессования, увеличения уровня эксплуатационной стойкости к износу и облегчение проведения ремонтно-восстановительных работ.
2.6.4 Задача технического решения
Увеличение уровня эксплуатационной стойкости к износу и облегчение проведения ремонтно-восстановительных работ.
