Расчет литниковой системы для сплава ак12м2

Содержание: 

1. Цели и задачи проекта…………………………..........................................................2

2. Анализ задания………………………………………………………………………..3

   2.1 Оценка технологичности конструкции литой детали…………………………...3

   2.2 Обоснование и выбор способа изготовления отливки…………………………..3

3. Решения технического  плана…………………………………………………………4

   3.1 Разработка технологического процесса изготовления отливки «Отбойник» чертеж 58-19-35………………………………………………………………………….4

   3.2 Разработка технологии изготовления разовых песчаных форм………………12

   3.3  Изготовление  модельного комплекта…………………………………………..13

   3.4 Разработка технологии выплавки сплава………………………………………14

   3.5 Разработка технологии сборки форм и заливки их жидким металлом……….16

4. Финишные операции………………………………………………………………...17

5. Заключение…………………………………………………………………………...18

6. Список используемых  источников…………………………………………………19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Цели и задачи проекта.

 

Курсовой  проект предусмотрен учебным планом по курсу «Технологические основы литейного производства» и полностью отвечает его содержанию, а также включает разделы, проработка которых требует знаний спецкурсов «Производство отливок из сплавов цветных металлов» и «Производство отливок из чугуна и стали».

Цель курсового проекта - систематизация, углубление и закрепление знаний и навыков, полученных при изучении курса  «Технологические основы литейного производства»,  а также дисциплины  «Производство отливок из чугуна и стали» (для специализации «Литейное производство черных металлов и сплавов») или «Производство оливок из сплавов цветных металлов» (для специализации «Литейное производство цветных металлов и сплавов»).

Основными задачами курсового проекта являются:

- анализ исходных данных  для разработки проекта;

- оценка технологичности  конструкции детали;

- выбор возможных вариантов  проектных решений на основе  изучения источников технической  информации и их критического  анализа;

- технологические расчеты, связанные с принятым техническим  решением;

- графическое оформление  проектируемого технологического  процесса ;

- выполнение работ, регламентируемых  стандартами (ГОСТ);

-оформление пояснительной  записки с описанием проектных  решений, технологических расчетов  и разработок;

Все проектные разработки должны основываться на применении прогрессивных технологических процессов и быть направлены на снижение материальных, трудовых и энергетических ресурсов, повышение производительности труда и улучшение качества отливок, снижение дефективности и брака литья, устранение тяжелого физического труда, повышение степени механизации и автоматизации технологических операций. 

 

 

 

 

 

2. Анализ задания.

2.1 Оценка технологичности конструкции литой детали.

Технологичность детали – совокупность свойств, в первую очередь конструктивных, показывающих возможность, целесообразность изготовления отливки методами литья с последующей механической обработкой при минимальных затратах и минимальном негативном воздействии на окружающую среду.

Для изготовления отливки применяется сплав на алюминиевой основе АК12М2. Данная отливка относится к отливкам  средней сложности и представляет собой ковшеобразную плиту с ребрами. Габаритные размеры отливки 876х382х220. Масса отливки 32,6 кг.

В данной отливке имеется один тепловой узел, в котором образуется усадочная раковина, для ее компенсации используем три цилиндрические прибыли, расчет которых произведен по формуле Намюра-Шкленника.

 

2.2 Обоснование и выбор способа изготовления отливки.

Литейное производство располагает большим количеством технологических процессов производства отливок широкой номенклатуры из различных сплавов. Каждая технология позволяет достичь наибольшей эффективности в определенной области.

Отливка изготовляется в условиях мелкосерийного производства. Учитывая имеющиеся технологические возможности, а также технологичность и размеры отливки делаем вывод, наиболее целесообразным и рентабельным является способ изготовления отливки в одноразовые песчано-глинистые формы из низковлажных (до 2,8%) высокопрочных (более 160 кПа или 1,6 кг/см²) с высоким и однородным уплотнением до твердости не ниже 90 единиц. Этот способ позволяет получать отливки практически любой конфигурации и массы с небольшими, по сравнению с другими способами, материальными затратами и характеризуется простотой изготовления форм, удовлетворительной степенью точности и не требует высококвалифицированных кадров.

 

 

 

 

 

 

3. Решения технического плана.

 

1. Разработка технологического процесса изготовления отливки «Отбойник» чертеж 58-19-35.

Материал:  алюминий АК12М2  ГОСТ 1583-93

Тип производства : мелкосерийное.

1. Разработка эскиза отливки

Выполнен эскиз в соответствии с размерами, указанными в чертеже.

2. Оценка технологичности конструкции литой детали.

Деталь имеет габаритные размеры 876х382х220 мм , изготовлена из алюминия марки АК12М2 .

Толщина стенок, размеры, конфигурация и расположение внутренней полости соответствует технологии изготовления данной детали по литью в песчано-глинистые формы.

3. Способ изготовления литья – песчано-глинистые сырые формы из низко влажных (до 2.8%) высокопрочных (более 160 кПа или 16кг/см2) смесей, с высоким и однородным уплотнением до твердости не ниже 90 единиц. Отливка изготавливается в двух полу формах.

 

4. Поверхность разъема модели и формы указаны на чертеже в соответствии с ГОСТ3.1125-88.

 

5. Установление классов размерной точности и массы отливки в соответствии с ГОСТ26645-85.
1. Класс точности отливки:

Наибольший габаритный размер отливки:  876 мм

Технологический процесс литья – литье в песчано-глинистые  сырые формы из низко влажных (до 2.8%) высокопрочных (более 160 кПа или 16кг/см2) смесей, с высоким и однородным уплотнением до твердости не ниже 90 единиц.

Тип сплава: Цветной легкий нетермообрабатываемый сплав.

Класс размерной точности:  7-12. 
Примем  10  размерный класс точности.

 

2. Допуски рамеров отливки:

Допуск на размер отливок берется в зависимости от класса точности  и номинального размера этой отливки.

Номинальный размер : 220мм

В соответствии с ГОСТ26645-85 принимаем допуск на размер 220±3,6 мм

220 мм  –  допуск 3,6 мм

876 мм– допуск 5,0 мм

382 мм- допуск 4,0

 

 

3. Степень коробления отливки:

Степень коробления отливки определяется как отношение наименьшего размера элемента отливки к наибольшему (толщины или высоты к длине элемента отливки).

 

Отношение

Тип формы: разовые формы

Отливка  - нетермообрабатываемая.

Степень коробления : 7-10, принимаем 9 степень

 

4. Допуск формы и расположение отливки:

Допуск формы берется в зависимости от степени коробления отливки и номинального размера нормируемого участка. Для поверхностей симметричных и образованных телом вращения допуск формы и расположение элементов отливки берутся в зависимости от класса точности и от номинального размера.

Номинальный размер  -876 мм

Степень коробления – 7

Допуск формы и расположения отливки – 4,0 мм

 

5. Класс точности массы отливки:

Устанавливается в зависимости от технологического процесса литья , типа сплава и номинальной массы отливки:

Номинальная масса отливки высчитывается через табличные данные плотности в твердом состоянии :

m=

 

Класс точности массы отливки: 5-13т

Примем класс точности : 8

 

6. Допуск массы отливки:

Устанавливается в зависимости от номинальной массы отливки и от класса точности массы отливки.

Допуск массы отливки : 5% от массы отливки

 

 

7. Общий допуск отливки:

Определяется допуском размера от поверхности до базы и формы и расположения поверхности отливки.

Размер от поверхности до базы:  220 мм

Допуск размера от поверхности до базы: 3,6 мм

Допуск формы и расположения отливки: 4,0 мм

Общий допуск: 7,0 мм

 

 

 

 

 

 

6. Назначение припусков на механическую обработку отливки.
1. Степень точности поверхности отливки:

Наибольший габаритный размер – 876 мм

Тип сплава – Цветной легкий нетермообрабатываемый сплав

Технологический процесс – литье в песчано-глинистые  сырые формы из низко влажных (до 2.8%) высокопрочных (более 160 кПа или 16кг/см2) смесей, с высоким и однородным уплотнением до твердости не ниже 90 единиц.

Степень точности поверхностей: 10 - 17, принимаем 13 степень

 

2. Ряд припусков на обработку отливки:

Согласно ГОСТ26645-85 устанавливается по степени точности поверхности.

Степень точности поверхности отливки: 13

Ряд припусков на механическую обработку отливки: 5 - 8

Принимаем  значение 7

 

3. Вид окончательной механической обработки :

Чистовая механическая обработка

 

4. Общий припуск на обработку:

Согласно ГОСТ26645-85 устанавливается в зависимости от общего допуска поверхности и от вида окончательной механической обработки .

Общий допуск элемента поверхности: 7 мм

Вид окончательной механической обработки: чистовая

Ряд припуска: 7

Общий припуск на сторону: 7,5 мм

220 мм  -( 3,6+7,5) мм

876 мм- (5,0+7,5) мм 

382 мм – (4,0+7,5) мм

 

 

Условные обозначения степени точности отливки.

 

Класс точности размеров – 10

Степень коробления отливки -9

Степень точности поверхности отливки -13

Класс точности массы отливки – 8

Класс размерной точности наиболее тонкой из стенок отливки, выходящей на разъем – 1,8

Точность отливки 10-9-13-8 См 1,8 ГОСТ 26645-85.                                     

7. Назначение усадки отливки:

Отливки при затвердевании и последующем охлаждении в форме сокращаются по своим размерам. Если форма не препятствует этому, то усадка называется свободной.

Усадка – уменьшение объема при понижении температуры расплава – физическое свойство, присущее всем металлам и сплавам.

Сумму двух усадок – в жидком состоянии расплава (βж) и при затвердевании его (βзатв) принято называть объемной усадкой и выражать в процентах или долях от первоначального объема, залитого в форму расплава:

Значение линейной (свободной) усадки для алюминия: 1 – 2%

 

8. Назначение формовочных уклонов и галтелей в соответствии с ГОСТ3212-92

На формообразующих поверхностях, параллельных направлению удаления модели из формы , предусматриваются формовочные уклоны , которые выполняют:

• На необрабатываемых поверхностях, не сопрягаемых по контуру с другими деталями, - за счет увеличения или уменьшения размеров отливки.
• На обрабатываемых поверхностях отливки сверх припуска на механическую обработку – за счет увеличения размера отливки.
• На необрабатываемых поверхностях отливки, сопрягаемых по контуру с другими деталями, - за счет уменьшения или увеличения размеров отливки в зависимости от поверхности сопряжения.

Формовочные уклоны в случае применения песчано-глинистых смесей для металлического комплекта с высотой h=220 мм  составляют 20 градусов, 1,45 мм.

9. Установка границ стержней и знаков.

10. Выбор и расчет прибылей и холодильников.

Для нашей отливки будем использовать цилиндрические прибыли.

 

По формуле Намюра-Шкленника рассчитаем объем прибыли:

 

 

Безразмерный коэффициент m=1,0

Ставим прибыль  вида «цилиндр» с соотношением высоты и верхнего диаметра   значение

.

 

Эффективная приведенная толщина теплового узла отливки определяется по соотношению .