|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1Проектирование заготовки и технологического процесса её получения литьём в песчано-глинистые формы. Тип производства — единичный или мелкосерийный, формы сырые. Цель работы — привить студентам навыки разработки литейной формы, чертежа заготовки, а также технологического процесса получения отливки в песчано-глинистые формы. Порядок выполнения работы: 1. Анализ чертежа детали, выданного для работы, с объяснением возможности изготовления заготовки данным методом и способом. 2. Разработка технологического процесса изготовления отливки для данной детали с указанием формовочной смеси. 3. Выполнить расчёт припусков и допусков размеров отливки в соответствии с заданной точностью, а также массы отливки. 4. Выполнить расчёт литниковой системы. 5. Выполнить расчёт и выбор опок, используя данные таблиц справочной литературы. 6. Выполнить эскиз литейной формы в масштабе. 7. Выполнить чертёж отливки. 8. Рассчитать коэффициенты: Кв.т, Кв.г, Ки.м. 9. Оформить расчетно-графическую работу.
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ № 1
РАЗРАБОТКА ЧЕРТЕЖА ЗАГОТОВКИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВКИ В ПЕСЧАНО-ГЛИНИСТЫЕ ФОРМЫ Цель работы — привить студентам навыки разработки чертежа заготовки и технологического процесса получения отливки в песчано-глинистые формы. Порядок выполнения работы: 1. Разработка технологического процесса изготовления отливки «Ступица крыльчатки вентилятора» для условий мелкосерийного производства. 1.1 Анализ детали и выбор рационального способа литья. Данная деталь, «Ступица крыльчатки вентилятора», (рис. 1) представляет собой тело вращения в виде двухступенчатого цилиндра с наибольшим диаметром 120 мм. Ступица имеет сквозное отверстие с диаметром 63 мм и длиной 30 мм. Материал сталь 45Л. Масса детали 1,38 кг. Так как деталь имеет довольно простую форму, а материал детали имеет удовлетворительные литейные свойства, то одним из возможных способов получения заготовки для серийного производства является литьё в песчано-глинистые формы. Данный способ является наиболее дешёвым, простым и не требует специально изготавливаемой оснастки и даёт заданную точность отливки в условиях мелкосерийного производства. 1.2 Определение положения отливки (формы) в момент заливки жидкого металла. Во избежание брака при получении заготовки, отливку наиболее рационально располагать осью вертикально. Это положение литейной формы при заливке и затвердевании отливки способствует её направленному затвердеванию, а также обеспечивает получение отливки без образования усадочной пористости, раковин и коробления. В период заливки металла и затвердевания в песчано-глинистых формах основные обрабатываемые поверхности отливки находятся в нижнем и вертикальном положении. 1.3 Установление поверхности разъёма модели (формы) и положения при изготовлении Поверхность разъёма формы занимает горизонтальное положение при заливке формы. Форма имеет один стержень, фиксируемый в нижней и верхней части формы, что способствует надёжному закреплению стрежня. Поверхность разъёма плоская, тем самым упрощается изготовление оснастки и формы. Выбранный разъём формы обеспечивает простоту изготовления формы, её сборки, надёжности установки стержня, удобство контроля формы, беспрепятственное извлечение модели из формы. Модель отливки изготавливают из дерева, т.к. для заданной детали принят мелкосерийный тип производства. Для беспрепятственного извлечения модели из формы после трамбовки формовочной смеси она имеет уклоны 3°.
Рис. 1. Чертёж детали «Ступица крыльчатки вентилятора»
1.4 Установка вида формовки, построение стержней. В условиях мелкосерийного производства выбираем ручную формовку, т.к. этот способ наиболее прост и не требует дорогого формовочного оборудования. Для изготовления форм используем формовочные и стержневые смеси, приготовленные из кварцевых песков класса 1К и формовочных глин группы Т2, прочносвязующих во влажном состоянии. Выполняем полость отливки с использованием стержня цилиндрической формы. Стержень устанавливаем вертикально с фиксацией в полуформах, тем самым обеспечивается его устойчивое положение при заливке и равномерное заполнение формы. 1.5 Определение условий заливки расплава и охлаждение отливки в форме. Заливка расплава производится через литниковую систему при помощи ковша. Применена расширяющаяся литниковая система, которая позволяет спокойно и беспрепятственно заполнить полости формы жидким металлом. Сущность затвердевания отливки в форме состоит в последовательной её кристаллизации. Расположение отливки предусматривает равномерное охлаждение всех её частей, исключает появление трещин и коробления. 2. Определение припусков, допусков и размеров отливки. Расчёт массы отливки. 2.1. Определение общих размеров отливки: Аотл = Ао + 2 , где Аотл – номинальный размер отливки, мм; Ао – номинальный размер детали, мм; - общий припуск на сторону, мм. Аотл 1 = 63 - 2 3,1 = 56,8 мм, принято 57 мм; Аотл 2 = 84 + 2 3,1 = 90,2 мм, принято 90 мм; Аотл 3 = 120 + 2 3,1 = 126,2 мм, принято 126 мм; Аотл 4 = 11 + 2 3 = 17 мм, принято 17 мм; Аотл 5 = 30 + 2 3,2 = 36,4 мм, принято 36 мм. 2.2. Определение массы отливки Gзаг. Сначала определим объем отливки по формуле , где - объем элементарной фигуры, определяемый по формуле , где Ri - радиус фигуры, мм; - высота фигуры, мм. = 3,14 28,52 36 = 91 816,74 мм3; -(объем отверстия). = 3,14 452 14 = 89 019 мм3; = 3,14 632 17 = 211 865,22 мм3; = 3,14 452 5 = 31 792,5 мм3.
Тогда V = -V1 +V2 +V3 +V4 V = -91 816,74 + 89 019 +211 865,22 + 31 792,5 = 240 859,98 мм3 Масса отливки определяется по формуле , кг, где - плотность металла, 7 800 кг/м3 - для стали 45Л Тогда = 7800 240 859,98 10-9 = 1,878 кг принимаем =1,88 кг Чертеж отливки представлен на рисунке 1. 1. Точность отливки 11-7-14-11 ГОСТ 26645-85 2. Масса 1,38-0,45-0,05-1,88 ГОСТ 26645-85 3. Неуказанные уклоны выполнять 1-30 4. Неуказанные радиусы выполнять 1-3 мм.
Рис.1. Чертеж отливки ступицы
3. Расчет литниковой системы. 3.1. Площадь узкого сечения где M – масса всех отливок в форме, включая прибыли, кг; - - плотность металла, 7 800 кг/м3 - для стали 45Л; - ускорение свободного падения, = 9,8 м/с2; – время заполнения формы, рассчитывается по формуле , c, где А – коэффициент, значение которого зависит от вида сплава, для стали А =1,5; – преобладающая толщина стенок отливки, мм; для данной отливки принята средняя толщина стенок = 16,8 мм. Тогда 1,5 =7,53 с Скорость подъема уровня расплава проверяется по формуле где с – высота отливок по положению в форме при заливке (рис.2), с = 36 мм. Тогда Так как значение скорости подъема уровня расплава, полученное расчетом, меньше допустимого, то принимаем минимальное значение скорости из таблицы (находим интерполированием) v = 17,76 мм/с. Тогда время заливки составит = 2,03 с. Коэффициент для стали принимаем = 0,42 (по таблице). - расчетный статический напор, рассчитывается по формуле где - начальный напор или расстояние от горизонтальной оси питателей до верхнего уровня металла в чаше, мм; — расстояние от горизонтальной оси питателей до верха отливок, мм; с — высота отливки, мм. Тогда = 75-(312 / 2 36) = 61,65 мм, полученное значение следует увеличить на 150 мм (т.к. расплав поступает из ковша), т.о. = 61,65 +150 = 211,65 мм. Следовательно 555,2 мм2 3.2. Определение площадей сечений литниковой системы. Принимаем расширяющуюся литниковую систему, для которой характерно следующее соотношение площадей сечений ее элементов fст: fшл: fпит = 1,1:1,3:1,5. Площадь стояка fст = 1,1 fуз = 1,1 555,2 = 610,72 мм2. Площадь сечения шлакоуловителя (учитываем, что их 2) fшл = 1,3 fуз /2 = 1,3 555,2/2 = 360,88 мм2. Сумма площадей питателей fпит = 1,5 fуз = 1,5 555,2 = 832,8 мм2, т.к. питателей 8, то fпит = 832,8/8 = 104,1 мм2. Диаметр стояка в месте перехода в шлакоуловитель имеет круглое сечение. Диаметр стояка =1,13 =27,93 ммпринимаем 28 мм. Диаметр стояка под воронкой принимают равным = 28 + 0,01 60 = 28,6 мм принимаем 30 мм. Размеры сечения трапецеидального шлакоуловителя определяют исходя из соотношений bшл.в .=0,8 bшл.н hшл =1,4 bшл.н. При этом bшл.н определяют по формуле bшл.н =0,76 = 14,44 принимаем 14 мм bшл.в .=0,8 bшл.н = 11,2 принимаем 11 мм hшл =1,4 bшл.н. = 19,6 принимаем 20 мм. Размеры питателя: hпит = hшл /2 = 20/2 = 10 мм, bпит = hпит = 104,1 / 10 =10,41 принимаем 10 мм. 4. Размеры опок выбираем с учетом рекомендаций таблиц ГОСТа. Длина опоки: L = 2a + 2lзаг + 2г + bшл.н, где а – расстояние от модели до стенки опоки, мм; lзаг – длина заготовки, мм; г – расстояние между моделью и шлакоуловителем, мм. Тогда L = 2 25 +2 126 + 2 30 +14 = 376 мм. Ширина опоки: B = 2a + 2lзаг + 2e, где е – расстояние между моделями, мм. Тогда B = 2 25 +2 126 + 30 = 332 мм. Высота верхней опоки: HB = hМВ + hОВ, где hМВ - высота модели в верхней опоке, мм; hОВ – расстояние от верха модели до верха опоки, мм. Тогда HB = 31+40 = 71 мм. Высота нижней опоки: HН = hМН + hОН, где hМН - высота модели в нижней опоке, мм; hОН – расстояние от низа модели до низа опоки, мм. Тогда HН = 5+50 = 55 мм. По таблицам принимаем ближайшие большие рекомендуемые размеры опок: L = 400 мм, B = 350 мм, HB = 75 мм, HН = 75 мм. Литейная форма в сборе приведена на рис.2. Рис. 2. Литейная форма в сборе 5. Определяем коэффициенты: Коэффициент весовой точности Кв.т= G г.д / Gзаг = 1,38 / 1,88 = 0,73, где G г.д - масса готовой детали, кг; Gзаг – масса отливки (заготовки), кг. Коэффициент выхода годного Кв.г= G заг / Gисх = 1,88 / 3,08 = 0,61, где Gисх - масса исходного металла, включая массу прибылей и литниковых каналов, кг. Коэффициент использования металла Ки.м = Кв.г × Кв.т = 0,73×0,61= 0,45
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.016 сек.) |