Характеристики оборудования для приготовления модельного состава и изготовления модельных звеньев

При определении количества указанного оборудования необходимо знать годовую потребность (прил. 4) в модельном составе, кг:

(4.15)

где 1,05 - коэффициент, учитывающий потери состава;

1.1 - коэффициент, учитывающий брак и поломки моделей;

1.2 - коэффициент запаса;

Q_Ж - масса жидкого металла, необходимого для выполнения годовой программы (см. табл. 4.7, графа 16), кг;

γ_с, γ_м - плотность соответственно модельного состава и материала от­ливки, г/см³, γ_с = 0,9...1,05 г/см³.

Количество установок для приготовления модельного состава

(4.16)

где М_с - годовая потребность в модельном составе, кг;

К_н - коэффициент неравномерности потребления состава;

Ф_э - эффективный годовой фонд времени работы оборудования, ч;

q - производительность оборудования, кг/ч.

Количество установок для изготовления модельных звеньев

(4.17)

где N_З - количество модельных звеньев на годовую программу (см. табл. 4.11, графа 19);

N_б - годовое количество литниковых чаш или блоков (см. табл. 4.11, графа 20).

Полученное количество оборудования округляют до целого числа, для того чтобы коэффициент загрузки оборудования был равен 0,7...0,8.

4.3. Проектирование цеха литья в оболочковые формы

На основании исходных данных составляют расчетную программу для основного отделения изготовления оболочковых полуформ, в которой определяют потребное количество песчано-смоляной смеси для форм и стержней, количество форм, количество металла для выполнения годовой программы по форме табл. 4.12.

Коэффициенты, учитывающие пооперационные технологические потери:

К_отл = 1,05 .................................................. отливок

К_об = 1,03 ................................................... оболочек

К_ст = 1,08 .................................................... стержней

К_см = 1,06 ................................................... песчано-смоляной смеси

К_п.м. = 1,05... 1,08 ........................................ металла на угар

Необходимое количество оборудования для изготовления оболоч­ковых полуформ и стержней определяем по обычным методикам.

4.4. Проектирование цехов литья под давлением

Цехи литья под давлением состоят из плавильного, литейного отде­лений и отделений финишных операции.

Литье под давлением применяется преимущественно при массовом и крупносерийном производствах, но может быть использовано и в серий-ном: оно является рентабельным при партиях в 70..100 отливок в год. В последнем случае технологический процесс разрабатывается на основе группового метода. Он заключается в том, что вместо изготовления специ­альной оснастки для получения каждой отливки применяется групповая оснастка. При этом в полуформах благодаря смене вкладышей получают различные по конфигурации отливки.

Литье под давлением применяют преимущественно для изготовле­ния отливок из алюминиевых, цинковых, магниевых и реже медных спла­вов. Исходными данными при проектировании цеха служат спецификации отливок или их представителей, производственная программа цеха и рас­четная программа отделения литья по форме табл.4.13.

Коэффициенты, учитывающие потери отливок, равны К_ПОТ= 1,03...1,05; потери металла при плавке К_П.М = 1,08. Количество машин и расчет остальных отделений цеха определяют по обычной методике.

Для получения отливок из легкоплавких сплавов на основе свинца, олова и цинка применяют машины с горячей камерой прессования; для от­ливок из сплавов алюминия, магния и меди - с холодной. Наибольшее рас­пространение получили машины с горизонтальной холодной камерой прес­сования.

Модель литьевой машины выбирают на основании расчетов тре­буемого давления прессования и необходимого запирающего усилия. Затем проверяют достаточность вместимости камеры прессования этой машины при выбранном давлении прессования.

Давление прессования выбирают в соответствии с практическими рекомендациями в зависимости от применяемого сплава, толщины стенки и сложности конфигурации отливки (табл. 4.14).

Усилие запирания, которое должен развивать механизм машины для предотвращения раскрытия пресс-форм при запрессовке, можно опре­делить по зависимости, предложенной А.К. Белопуховым:

(4.19)

где ∑ F_ПР - суммарная площадь проекции отливок, литниковой системы и

пресс-остатка на плоскость разъема пресс-формы, м²;

Р_ПР - гидростатическое давление жидкого металла в форме, Па (для машин с горизонтальной камерой прессования Р_пр = 0,88ƒ_пр, с вертикальной

Р_пр = 0,8 ƒ_пр;

f_np - усилие прессования, кгс;

k - коэффициент, учитывающий понижение динамического давления вследствие потерь в каналах литниковой системы (для машин с горизон­тальной камерой прессования k = 0,6...0,8, с вертикальной — k - 0,4...0,5);

ν_np - скорость прессования, м/с, ν_np = 0,25... 1,1;

а_Ж, а_М - скорость распространения звуковой (ударной) волны соответст­венно в рабочей жидкости и в жидком металле (для минеральных масел а_ж = 1000...1200 м/с, для жидких магниевых сплавов а_м = 2200...2500 м/с);

γ_ж, γ_м - плотность соответственно рабочей жидкости и жидкого металла, кг/м³ (для минеральных масел γ_ж = 800... 1000, для жидких магниевых сплавов

γ_м = 1650...1750);

g - ускорение свободного падения, м/с²;

L - длина отливки по которой распространяется звуковая волна при гид­равлическом ударе, м;

D_np - диаметр камеры прессования, м;

F_ОТЛ - площадь поперечного сечения отливки, м².

Таблица 4.14