3

Р Е Ф Е Р А Т

Пояснювальна записка містить: 43 с., 6 рис., 15 табл., 7 джерел., додатки. Об'єкт проектування – розробка технології виготовлення виливка «Шатун». В пояснювальній записці приведена характеристика деталі, умови її служби; обґрунтований вибір матеріалу виливка, описані його властивості. В залежності від серійності виробництва і технологічності, обраний спосіб виготовлення виливка «Шатун», в сирі піщані форми за допомогою автоматичної формувальної лінії. Визначене положення в формі дозволяє отримувати виливки високої якості. Вибрана технологія передбачає використання горизонтального стрижня. Конструкція і розміри знакових частин дозволяють стрижню займати в формі визначене положення. Отримання виливка без усадкових дефектів забезпечується використанням надливу прямої дії та внутрішніх холодильників.

В пояснювальній записці на основі попередніх розрахунків визначені габарити опок – 800х700х200/200 у відповідності з ГОСТ 14079-80. В записці наведені розрахунки, надані ескізи всіх елементів. Технологічний вихід придатного литва знаходиться в межах рекомендованих літературою і складає 83,3%. У відповідному розділі наведені характеристики формувальної і стрижневої сумішей. В роботі описані способи виготовлення форм і стрижнів. Наведені технічні характеристики оснащення, що використовується.

ЛИВАРНЕ ВИРОБНИЦТВО, ДЕТАЛЬ, ВИЛИВОК, ФОРМУВАЛЬНІ МАТЕРІАЛИ, ЛИВАРНА ФОРМА, ЛИВНИКОВА СИСТЕМА, ФОРМУВАННЯ, ОПОКА, ПІДМОДЕЛЬНА ПЛИТА, ЕЛЕКТРОДУГОВА ПІЧ, СТАЛЬ

4

З М І С Т с.

ВСТУП…………………………………………………………………………………….6 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ВИЛИВКА. РОЗРОБКА ЕЛЕМЕНТІВ ЛИВАРНОЇ ФОРМИ І ТЕХНОЛОГІЇ ЇЇ ВИГОТОВЛЕННЯ 1.1 Характеристика деталі і умов її служби…………….………………………………8 1.2 Обґрунтовування вибору матеріалу виливка та

опис його механічних і ливарних властивостей……………………………………...8 1.3. Вибір способу виготовлення виливка……………....……………………………..10

1.4 Визначення положення виливка у формі…………………………………………..11 1.5 Визначення поверхні роз'єму форми……………………………………….………11 1.6 Визначення числа стрижнів і їх меж……………………………………………… 11

1.7 Припуски на механічну обробку……………………………………………...……14 1.8 Конструювання і розрахунок надливів і холодильників……………..………….. 14

1.9 Визначення габаритів опок………………………………………………….…..…..16 1.10 Обґрунтовування вибору типу ливникової системи.

Конструювання і розрахуноїї………………………........……………..…………..18 2. ВИБІР УСТАТКУВАННЯ ТА ЛИВАРНОГО ОСНАЩЕННЯ …………..............20

2.1 Обґрунтовування вибору і опис модельно - опочногооснащення……………...…20

2.2 Обґрунтування вибору і характеристики формувальних

і стрижневих сумішей………………………………………………………………...22 2.3 Виготовлення форм і стрижнів………………………...…………………….……...25

3. РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЇ ПЛАВКИ ЛИВАРНОГО СПЛАВУ ТА ЗАЛИВКИ ФОРМ .............................................................................................................30 3.1 Вибір плавильної печі і процесу плавки………………………………….…….......30 3.2 Збірка і заливка форм …………………………………………………..…...….........31 3.3 Вибивка, обрубка, очищення та фарбування виливків……...……………..….…...32

3.4 Термічна обробка виливків..……...………………………………………..….….....34 4. КОНТРОЛЬ ЯКОСТІ ВИЛИВКІВ …………...……………………………….…..... 36

ВИСНОВКИ………………………………………………………………..…………...38 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ…………………………………………………………..…….39 ДОДАТКИ…...………………………………………………………………………….40

5

ВСТУП

Лиття є одним з найстаріших способів, яким ще в старовині користувалися для виробництва металевих виробів – спочатку з міді і бронзи, а потім з чавуну, а пізніше із сталі і інших сплавів.

Основними процесами ливарного виробництва є плавка металу, виготовлення форм, заливка металу і охолоджування, вибивка, очищення, обрубування литва, термічна обробка і контроль якості виливків.

Розрізняють литво з чорних металів і сплавів (сталі, сірого і ковкого чавуну), а також литво з кольорових металів і сплавів (мідних, алюмінієвих, магнієвих).

Основний спосіб виготовлення виливків – лиття в піщані форми, в яких одержують близько 80% загальної кількості виливків. Але на сучасних підприємствах все більш застосовують спеціальні способи лиття: в металеві форми (кокілі), під тиском, по витопним моделям, відцентроване, в оболонкові форми, що дозволяють отримати виливки підвищеної точності, з малою шорсткістю поверхні і мінімальним об'ємом обробки різанням.

В порівнянні з іншими способами виготовлення заготовок деталей машин (плющення, кування, зварка) ливарне виробництво дозволяє одержувати заготовки складної конфігурації з мінімальними припусками на обробку різанням, задовільними механічними властивостями. Технологічний процес виготовлення виливків механізований і автоматизований, що знижує вартість литих заготовок.

Подальше вдосконалення технології, механізація і автоматизація виготовлення виливків, підвищення їх якості і ефективності виробництва здійснюються на базі

6

наукових досліджень. Досягнення сучасної науки у багатьох випадках дозволяють,

корінним чином, змінити технологічний процес, різко збільшити продуктивність праці, створити нові високопродуктивні ливарні машини і автомати, і кінець кінцем поліпшити якість продукції і підвищити ефективність виробництва.

Основна тенденція розвитку ливарного виробництва полягає в зростанні якості виливків, підвищенні точності їх розмірів, зниження металоємності, трудомісткості, економії топливно- енергетичних ресурсів, застосування маловідходних і безвідходних технологій.

Введення прогресивних технологічних процесів, засобів автоматизації, комплексній механізації забезпечить високі темпи зростання виробництва виливків Будівництво нових механізованих ливарних цехів повинне здійснюватися з урахуванням новітніх досягнень науки і техніки, передового досвіду роботи вітчизняного і зарубіжного машинобудування.

При розробці технології дуже важливий обґрунтований вибір найраціональніших прийомів, що забезпечують необхідні експлуатаційні властивості литих деталей та виливків, високі техніко-економічні показники виробництва: отримання якісних виливки при мінімальній їх вартості, високій продуктивності, економії металу в результаті зменшення припусків на механічну обробку і т.д.

При масовому виробництві технологічний процес розробляється на підставі аналізу технологічних умов на деталь і її конструкції, розрахунків і довідкових даних, розробки креслення виливка, креслення моделей, модельних плит і т.д.

7

1. Характеристика виливка. Розробка елементів ливарної форми і технології її виготовлення 1 Характеристика деталі і умов її служби

Деталь «Шатун» застосовується в вагонобудуванні. Деталь працює при середніх статичних і динамічних навантаженнях, в зіткненні з неагресивною атмосферою повітря.

Робочий діапазон температур – від -40⁰С до + 50⁰С.

По своїй конструкції деталь середньої складності і технологічна при виготовленні литтям.

Габаритні розміри деталі: 196х266х118 мм, маса деталі складає – 13 кг, середня товщина стінок – 15 мм Ескіз деталі наведений на рисунку 1.1.

2 Обгрунтовування вибору матеріалу виливка і опис його механічних і ливарних властивостей

Деталь «Шатун» працює при середніх статичних і динамічних навантаженнях, незначно піддається механічній обробці . Тому матеріал для деталі повинен мати достатні механічні властивості і без обмежень зварюватися. Для виготовлення деталі застосовують сталь марки 20 Л ГОСТ 977-88, яка задовольняє вищезгаданим вимогам. Ця марка сталі також несхильна до відпускної крихкості.

Сталь марки 20 Л ГОСТ 977-88 має середній ступінь рідкоплинності, лінійна усадка складає 2,0-2,2 %, ливарна 1,8-2,0 %. Температура початку твердіння сталі 1512-1520 ⁰С.

Хімічний склад і механічні властивості сталі марки 20 Л ГОСТ 977-88 наведений в таблицях 2.1 і 2.2 [1]. Таблиця 2.1- Хімічний склад сталі марки 20 Л ГОСТ 977-88

С	Mn	Si	P	S
			не більш
0,15-0,25	0,35-0,90	0,20-0,40	0,040	0,040

9

Таблиця 2.2 - Механічні властивості сталі марки 20 Л ГОСТ 977-88

Межа текучості, σт МПа	Тимчасовий опір, σв МПа	Відносне подовження, δ %	Відносне звуження, Ψ %	Ударна в'язкість KCU, кДж/см2
не менше
220	460	22	35	350

3 Вибір способу виготовлення виливків

Критеріями вибору способу виготовлення виливка є характер його виробництва, рентабельність та забезпечення необхідної якості литва.

Виготовлення виливка «Шатун» має масовий характер, тому виготовляться він буде в разових сирих піщано-глинистих формах з єдиної формувальної суміші. Цей спосіб виготовлення ливарних форм забезпечує:

- отримання якісних виливків з найменшою кількістю браку;

- максимальне використовування обладнання при мінімальній трудоємності процесу; - зниження та економне використання основних і допоміжних формувальних матеріалів, електроенергії, палива.

4 Визначення положення виливка у формі

Вибір правильного положення виливка у формі при заливці має велике значення, оскільки робить вирішальний вплив на її якість і по суті зумовлює роз'єм форми і весь технологічний процес формування. Враховуючи конструктивні особливості виливка «Шатун» він розміщується в верхній та нижній напівформах в горизонтальному положенні. Вибране положення забезпечує: - направлене твердіння , яке сприяє отриманню виливка з мінімальним ураженням 10 усадковою пористістю і раковинами; - стрижні встановлюються в нижню півформу, що забезпечує їх стійке положення у формі. Положення виливка у формі показано на рисунку 4.1.